環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)整體優(yōu)化探索

于 妍 徐東耀

中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 北京 100083

環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)整體優(yōu)化探索

于 妍 徐東耀

中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 北京 100083

根據(jù)環(huán)境工程的專業(yè)特點(diǎn)和適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新性人才的需求，強(qiáng)調(diào)整體優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重和內(nèi)容，改革實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)方法和方式，努力開展其他形式的實(shí)踐內(nèi)容和形式，進(jìn)一步提高學(xué)生的自主創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力。

環(huán)境工程；實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力

發(fā)展環(huán)境類專業(yè)教育是解決當(dāng)前不斷惡化的生存環(huán)境和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的根本途徑之一，高等學(xué)校的環(huán)境類專業(yè)教育是提高全民環(huán)境意識(shí)，并向社會(huì)輸送環(huán)境保護(hù)和污染治理的專門人才的重要途徑。我國(guó)環(huán)境科學(xué)高等教育起步于20世紀(jì)70年代，80年代進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段,1992年世界“環(huán)境與發(fā)展”大會(huì)以后，我國(guó)的環(huán)境高等教育得到了快速發(fā)展，環(huán)境工程專業(yè)是這類學(xué)科系統(tǒng)中在高校設(shè)置最多最為廣泛的一個(gè)專業(yè)，截止到2004年，全國(guó)設(shè)有環(huán)境工程本科專業(yè)的學(xué)校共有247所。

一、研究背景

根據(jù)工程師專業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)的定義，工程是一種職業(yè)，它利用通過學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間所獲得的數(shù)學(xué)和自然科學(xué)知識(shí)，來尋求經(jīng)濟(jì)地利用物質(zhì)和自然力量的方法，以造福人類。環(huán)境工程是其中一個(gè)重要的領(lǐng)域，具有理論性、工程性、綜合性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，環(huán)境工程教育的目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)一批具有環(huán)境專業(yè)的工程基礎(chǔ)素質(zhì)的高級(jí)專業(yè)技術(shù)的人才。教育部環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)于2005年制定了《高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》，非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，環(huán)境工程專業(yè)必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)以下能力：實(shí)驗(yàn)技能；工藝操作能力；工藝設(shè)計(jì)能力；工程設(shè)計(jì)能力；科學(xué)研究能力；社會(huì)實(shí)踐能力等。因此，為適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展對(duì)創(chuàng)新性技術(shù)人才的需要，培養(yǎng)具有扎實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)和寬口徑的學(xué)科基礎(chǔ)，同時(shí)培養(yǎng)較高水平的實(shí)踐性、創(chuàng)新性的環(huán)境工程專業(yè)的復(fù)合型人才，增加學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)，提高實(shí)踐能力，是尤為重要的。

自從1984年教育部對(duì)高等學(xué)校本科專業(yè)進(jìn)行規(guī)范，在工學(xué)中設(shè)置了“環(huán)境工程”專業(yè)以來，各學(xué)校就不斷地進(jìn)行著專業(yè)教學(xué)改革的探索，從課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，到畢業(yè)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，不斷地進(jìn)行改善使環(huán)境工程專業(yè)教育更適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，尤其是2001年以后的改革和實(shí)踐步伐加快，取得了可喜的成績(jī)，并日臻完善。但是在課程設(shè)置的系統(tǒng)性、特色性，以及工程基礎(chǔ)的培養(yǎng)，實(shí)踐創(chuàng)精神的培養(yǎng)等方面仍然存在著一定程度的不足，仍需不斷地改進(jìn)和完善。

二、優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃，繼續(xù)增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比例

自從2008年，高校實(shí)行學(xué)科大類招生以來，學(xué)生在入校2年后開始選擇專業(yè)，進(jìn)入專業(yè)教育階段，許多學(xué)校為進(jìn)一步推進(jìn)通識(shí)教育，為學(xué)生發(fā)展創(chuàng)造更大空間，對(duì)學(xué)生的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行了整體優(yōu)化，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供比較寬闊和充足的自主實(shí)踐和創(chuàng)新的平臺(tái)。

在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)過程中，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，比如現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例剖析、工程案例理論教學(xué)、企業(yè)參觀實(shí)習(xí)、工程現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)和演練、參與實(shí)際工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理、現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)的采樣分析與實(shí)驗(yàn)等，不僅是專業(yè)教學(xué)所必須的方法和途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、增強(qiáng)獨(dú)立和協(xié)同工作能力、擴(kuò)大知識(shí)面的重要保證。為使學(xué)生的理論制度化得到豐富，實(shí)踐能力得到提高，創(chuàng)造能力得到提升，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）積極建立以公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課為主線，以實(shí)驗(yàn)課、實(shí)習(xí)課、社會(huì)實(shí)踐課程橫向交叉銜接的課程網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。我校環(huán)境工程專業(yè)目前公開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程12門，實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)達(dá)到302學(xué)時(shí)，專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課占55.45%，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（不包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)）的學(xué)分占44.55%。在一、二年級(jí)學(xué)期結(jié)束時(shí)，依次為學(xué)生安排認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、綜合設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，在大四下學(xué)期安排學(xué)生進(jìn)行為期18周的畢業(yè)論文研究。集中實(shí)踐環(huán)節(jié)總計(jì)為45周，允許三年級(jí)以上的學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參與教師的科研課題。這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)極其有力地促進(jìn)了學(xué)生素質(zhì)的全面提升，收到了學(xué)生的普遍歡迎。

三、整合實(shí)驗(yàn)資源，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)于環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，許多學(xué)?；静捎脙煞N實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，一種是實(shí)驗(yàn)隨課程而設(shè)，理論課程進(jìn)行的過程中或之后，開設(shè)該門課程的實(shí)驗(yàn)課；另外一種是所有的專業(yè)基礎(chǔ)課或者專業(yè)課都講授完之后，開設(shè)綜合性的實(shí)驗(yàn)。前者的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)更加有目的性，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟鰪?qiáng)對(duì)理論內(nèi)容的掌握，能更好地學(xué)習(xí)該門課程，但是不同的課程之間可能會(huì)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的交叉；后者的優(yōu)點(diǎn)是集中教學(xué)，避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重疊是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)更加合理，但是，實(shí)驗(yàn)課和理論課相隔時(shí)間較長(zhǎng)，不利于知識(shí)的掌握。因此，為避免上述問題的出現(xiàn)，需要整合各實(shí)驗(yàn)室的資源，把所有的為環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容看作一個(gè)整體，細(xì)分每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，確立每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)置整體最優(yōu)的目的。比如以前在環(huán)境工程微生物學(xué)中的‘活性污泥耗氧速率的測(cè)定及廢水可生化性’實(shí)驗(yàn)結(jié)合了水污染控制工程中的氧化溝和SBR的廢水可生化性的實(shí)驗(yàn)，整合為一個(gè)實(shí)驗(yàn)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)里增加了室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)的綜合性實(shí)驗(yàn)。

2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是教師把確定了實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头桨?，把?shí)驗(yàn)所需試劑和儀器都準(zhǔn)備妥當(dāng)，學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)只需要按照操作步驟進(jìn)行就可以完成實(shí)驗(yàn)，根本不需要自己動(dòng)腦思考，屬于“填鴨式”和“保姆式”的教學(xué)方式。但是，隨著教學(xué)社會(huì)上對(duì)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才的需求，許多高校增加了學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)。比如，我校的開設(shè)的“校園環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)”“學(xué)校周邊河水水質(zhì)現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)”“學(xué)生校園聲環(huán)境分布”“校園氣象環(huán)境”等實(shí)驗(yàn)教師只給學(xué)生規(guī)定了實(shí)驗(yàn)大題目，由學(xué)生自己組成實(shí)驗(yàn)小組，確定實(shí)驗(yàn)方案，從布點(diǎn)、采樣、樣品保存、選擇分析方法進(jìn)行分析、數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)的整個(gè)過程都是由學(xué)生小組制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，教師起到引導(dǎo)的作用，最后學(xué)生小組形成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交。這樣，學(xué)生會(huì)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組織實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、自己配置試劑等等，極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。

四、增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,提升實(shí)踐能力

環(huán)境工程專業(yè)是一門交叉性很強(qiáng)的專業(yè)，同其他工程類的專業(yè)一樣具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性，因此，培養(yǎng)本科生的實(shí)踐能力顯得非常重要。我校環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)除了實(shí)驗(yàn)課之外，還有認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合設(shè)計(jì)、課程綜合設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文。在這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)里，需要積極探索實(shí)踐教學(xué)的途徑和方法，使學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)切實(shí)做到與實(shí)際企業(yè)相符，切勿脫離實(shí)際。

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)設(shè)在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課之前，以便對(duì)所學(xué)的專業(yè)有一個(gè)初步的了解和感性的認(rèn)識(shí)，我校的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)為期1周，分別選擇了污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、堆肥廠和野外生態(tài)實(shí)習(xí)等內(nèi)容，并且計(jì)劃新增燃煤電廠脫硫除塵工藝的實(shí)習(xí)參觀內(nèi)容。并且與部分單位建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系，以保障學(xué)生實(shí)習(xí)的可持續(xù)性。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)是本科教學(xué)計(jì)劃中非常重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生了解和掌握已經(jīng)學(xué)過的專業(yè)基本知識(shí)、鞏固課程內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。通過在工礦企業(yè)的實(shí)習(xí)，能提高學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中調(diào)查研究、觀察問題、分析問題以及解決問題的能力和方法，并且也能通過現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期學(xué)習(xí)，了解現(xiàn)代化生產(chǎn)方式，獲得第一手的資料，為后續(xù)的學(xué)習(xí)以及工作奠定基礎(chǔ)。我校環(huán)境工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)為期3周，其中有2周的時(shí)間在2個(gè)不同處理工藝的污水處理廠進(jìn)行實(shí)地的跟班學(xué)習(xí)，1周的時(shí)間為聽報(bào)告、老師測(cè)評(píng)、學(xué)生寫實(shí)習(xí)報(bào)告的時(shí)間。但是，目前生產(chǎn)實(shí)習(xí)只有水污染控制方面的實(shí)習(xí)，還缺乏其他方向的實(shí)習(xí)，有待進(jìn)一步建立實(shí)習(xí)基地。讓學(xué)生先后都能參與環(huán)境監(jiān)測(cè)、工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行治理等方面的實(shí)際操作，以最大限度地練習(xí)學(xué)生的工程能力，豐富學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

課程設(shè)計(jì)和專業(yè)綜合設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性非常強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容和實(shí)際相結(jié)合，我校環(huán)境工程專業(yè)去年特別聘請(qǐng)了設(shè)計(jì)院的工程師入校指導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合設(shè)計(jì)院的實(shí)際工程實(shí)例，使學(xué)生在方案撰寫、圖紙繪制等規(guī)范、深度等方面嚴(yán)格按照工程實(shí)際設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

本科生畢業(yè)論文是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是教育與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過撰寫畢業(yè)論文綜合訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的基本過程、方法和程序，如調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、文獻(xiàn)綜述、數(shù)據(jù)分析以及論文寫作能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神和良好的學(xué)術(shù)思想。我校環(huán)境工程專業(yè)的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)從第7學(xué)期開始進(jìn)行選題，第8學(xué)期開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段，論文的選題基本上都是來自教師的科研課題項(xiàng)目，這樣就是學(xué)生的研究既有一定的研究背景和基礎(chǔ)做支撐，又有切實(shí)的前沿的研究方向，這樣既提高了學(xué)生的理論水平，又增強(qiáng)了他們的創(chuàng)新能力。最近幾年，學(xué)生也紛紛發(fā)表了論文，學(xué)校還設(shè)置了本科生學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)的評(píng)選，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表論文和撰寫專利，極大地促進(jìn)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。

五、努力開展其他形式的實(shí)踐內(nèi)容，進(jìn)一步提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力

環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)于2005年發(fā)表的《高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》中指出：從目前的課程設(shè)置情況看，課程設(shè)置的思路還有些混亂，選修課的比重與門類偏少，與國(guó)外同類專業(yè)相比，學(xué)生創(chuàng)新能力略有欠缺。因此，除了要增加選修課的種類和比重之外，還要繼續(xù)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。從2008年開始，我校實(shí)行了“大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃”，鼓勵(lì)進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的學(xué)生在教師科研課題為背景的前提下，結(jié)合改課題的研究，自主提出一個(gè)研究方向和研究?jī)?nèi)容，在課余時(shí)間，自行完成制定的實(shí)驗(yàn)方案，這樣就極大地促進(jìn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)組織、設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。到現(xiàn)在為止，先后有30多名學(xué)生參與了“創(chuàng)新計(jì)劃”，已完成了6個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，在核心期刊上已發(fā)表論文2篇。

六、結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境工程是一門綜合性和交叉性較強(qiáng)的學(xué)科，也是21世紀(jì)最活躍的學(xué)科之一，根據(jù)建設(shè)研究型高水平大學(xué)的精神和環(huán)境工程應(yīng)用性很強(qiáng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，繼續(xù)強(qiáng)化努力提高學(xué)生的綜合實(shí)力。

[1]環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范，2005

[2]俞志敏,吳克,Michael Nelles,等.可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,19(2)：69～73

[3]沈耀良,黃勇.歐洲環(huán)境工程專業(yè)教育現(xiàn)狀[J].高等建筑教育,2001,41(4):72～74

Exploration on practice teaching integral optimization of environmental engineering in colleges

Yu Yan, Xu Dongyao
China university of mining & technology, ,Beijing,100083,China

According to the professional feature of environmental engineering in colleges and talents types of social demand, it is emphasized that colleges must cultivate innovative and applied talents. So that practice teaching of environmental engineering should be integral optimized, the proportion of practice teaching should be increased, teaching method of practice should be reformed, other forms of practice should be established.

environmental engineering; practice teaching; creative ability

2010-03-11

于妍，講師。