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环境工程专业实验教学改革


  万方琴 刘文婷 王镇
  【摘 要】环境工程是在20世纪60、70年代兴起的。1970年,在新成立的美国环境保护局的不懈努力下,环境工程学科的地位得以在美国确立。1970年以前,只有环卫工程师,通过建造城市和工业废水处理厂来实现对环境的保护。到20世纪80年代,通过工程技术培训的环卫工程师改名为环境工程师,以便更好的与新环境保护局更广泛领域的环境职责保持协调。现代环境工程科学在经过20多年的发展历程后,正处在强劲的发展阶段。美国环境工程的发展不仅影响了国的环境教育,而且对其他国家环境工程教育影响深远。目前,欧洲许多国家都以美国环境工程师学会于1998年提出的环境工程教育的定义作为开展环境工程教育的指导原则,该定义为:"应用工程原理进行环境管理,以保护人类健康,保护自然生态系统,保护并改善与人类生活质量相关的环境。"
  【关键词】环境工程;实验教学;改革措施
  实验教学是高等教育教学体系的重要组成部分。环境工程作为一个工科专业,专业实验教学培养学生实践能力、分析和解决实际问题的能力及严谨的科学态度,培养具有不同专业方向特长的学生是当前环境工程专业实验教学改革与实践的重点。为实现有效提高环境工程实验课程的教学质量和教学效果,内容丰富且符合最新发展趋势的实验项目与科学有效的实验指导方法两者缺一不可。北京理工大学珠海学院环境工程专业从2006年开始招生,经过了近6年的发展已初具规模,以应用型环保人才培养为目标。本文结合本校近年来在环境工程专业实验教学改革与创新中的经验与体会,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力的训练,为环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考。
  一、实验教学环节中存在的问题
  (一)实践基本技能培养欠缺
  作为理工科专业,环境工程专业要求学生具有较强的实验动手操作能力。本校开设的基础课程都基本上配备了实验教学环节,但大部分属于验证性实验; 专业课程中开设了实验课的科目较多,如"水污染控制工程实验"、"大气污染控制工程实验"、"环境监测实验"、"环境微生物实验"、"固体废弃物处理处置实验"等,但课时量相对较少,而且实验室只对课堂实验教学和老师的科研开放,学生的自主实验基本技能锻炼机会少。因此,导致部分学生只懂理论,实验操作能欠佳[1]。
  (二)课程设计过于理论化
  大部分的专业课程都设置了对应的课程设计实践环节,安排在相应课程的中后期进行。由主讲教师向学生下达课程设计任务,在课堂进行指导答疑; 由于学生缺少对工程实例的认识,也未能有相应的实验过程,只能根据课本理论查找设计手册,在纯理论基础上完成计算和设计,导致最后的设计方案过于理论化,与工程实际相差甚远,缺乏实际可行性[2]。
  (三)实习基地建设落后于实践教学需要
  环境工程单位所需要的环保岗位一般由于专业性要求高,需要实验动手能力较强,而且环境工程学生实习在某个程度上并不能给实习单位带去效益,致使实习单位愿意提供的实习岗位有限。学校与大多实习单位之间的合作仅限于参观实习,缺少与实习单位建立更深入的合作框架,实习基地的建设工作推进缓慢,落后于学生对岗位实习的需求[3]。
  二、基于专业认证背景下的环境工程专业教学改革
  环境工程专业认证的关键问题是确定专业培养目标、课程设置及教学内容符合专业规范和专业认证标准。根据我国环境工程专业规范和认证标准要求,以浙江工业大学环境工程专业以例,在专业认证背景下,可在以下方面进行一系列教学改革。
  (一)整体设计培养计划
  专业规范是指高等学校在专业人才培养模式改革研究与实践的基础上,对专业知识、课程体系、实践教学环节以及相应的参考指标进行整体设计,并对专业人才培养目标、培养规格、教育内容、教学要求、教学条件、质量标准等给出定性描述和量化规定。专业认证更加注重的是其所培养学生具备的科学素养和从业能力。环境工程专业是一门工程应用型很强的专业,应从经济社会发展的人才需求变化、学校对人才培养的理念及学生的发展潜质方面对人才培养目标进行定位。另外,在制定具体人才培养目标时,应以构建"大环境"为导向,围绕培养综合型环境工程人才,以行业发展需求为动力,以工程专业认证标准为依据,建立具有比较优势的环境工程专业的有机整体。东华大学吸取认证专家的建议,从内部挖掘缺陷,进行培养目标、课程体系等方面的深度改革,顺利通过认证,便是一个很好的案例。浙江省在经济建设取得显著成绩,拥有巨大财富的同时,在资源和环境等方面付出了巨大的代价。这主要与在浙江省纺织业、造纸及制品业、化学原料及化学制品等污染密集产业比重较高有关。因此,在做好产业结构调整的同时,探索培养能直接参与浙江省以至全国环境保护的环境工程专业人才具有重要的战略意义[4]。环境工程专业设置在生物与环境工程学院,有着强势的化学化工和微生物学科背景支撑,因此,能够在加强化学化工和微生物学基础知识的基础上,通过多学科的交叉,充分发挥自身优势,培养出具有与化学化工和微生物学紧密结合的创新型工程人才,满足社会对环境专业人才的需求。
  (二)优化课程体系
  为了满足预期毕业生的能力,课程设置要服务于专业培养目标,要能保证毕业生获得进入该专业领域从事职业工作的技能。环境工程专业的课程体系首先要包括数学与自然科学类课程、工程基础类课程、专业基础类课程和专业类课程这四类认证标准里要求的基本内容,还应在此基础上精心挑选增设课程,突显学校的办学特色。另外,学生是直接面对市场就业的,是服务于企业的,因此课程设置时应邀请企业或行业相关专家参与,充分了解用人单位对人才能力的需求倾向,科学合理地设置课程体系。类比国外高校课程设置,在英国,经行业协会认证的专业,在课程設置时均要满足行业协会响应的能力标准要求:在其能力体系里要求的强制性能力、核心能力、可选择能力里,均有管理原则、信息与沟通、项目实践、选修课程等于其要求的能力要素相响应。根据上述基本要求,适当体现浙江工业大学办学特色,我们对环境工程专业的课程体系进行了修订。修订后的课程体系由四大模块组成,包括通识课程、大类基础课程、专业及专业基础课程和实践教学环节[5]。通识课程和大类基础课程按一般工科要求设置,使学生主要获得基本能力;专业及专业基础课程是环境工程专业的主干课程,培养其核心能力和专家能力;实践教学环节使学生能够将所学的各种理论进行有机整合,合理运用到实践中。
  三、结论
  环境工程的发展历程虽然只有几十年,但是其发展速度迅猛,发展规模庞大,随着新世纪全球济与科技的飞速发展,市场需求对环境工程教育的发展提出了更高的要求,环境工程的发展趋势日益呈现综合化、整体化、现代化、全球化的特点,环境工程教育面对着新世纪环境工程的发展趋势和新挑战的到来,理应做到"有备而战"。积极研究探索培养环境工程专业人才的途径和方法,使得环
  境专业的人才具备知识、能力、素质相交叉渗透的综合性特征,"德才兼备,适应社会",在市场经济浪潮中能够"长风破浪会有时,直挂云帆济沧海"。
  【参考文献】
  [1]姜理英,陈浚.工程教育专业认证背景下环境工程专业教学改革探析[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2014,13(03):256-260.
  [2]吕绿洲,林海,陈秀枝,李天昕.环境工程微生物学实验教学改革与实践[J].微生物学通报,2014,41(10):2149-2153.
  [3]王晟.面向市场经济的环境工程经济课程教学改革[J].高等工程教育研究,2014(01):169-174.
  [4]于海瀛,丁林贤.以应用能力为导向的环境工程专业英语教学改革探索[J].中国科教创新导刊,2012(32):64-65.
  [5]程翔,孙德智,王毅力,曲丹.基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建——以北京林业大学为例[J].中国林业教育,2017,35(01):35-38.
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