環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)的研究與實踐

徐樹建 劉 艷（臨沂師范學院化學與資源環(huán)境學院，山東臨沂，276000）

環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)的研究與實踐

徐樹建 劉 艷（臨沂師范學院化學與資源環(huán)境學院，山東臨沂，276000）

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與高等教育改革的進一步深化，環(huán)境工程專業(yè)顯現(xiàn)出的知識陳舊與學生就業(yè)的矛盾日益突出，因此創(chuàng)新課程體系建設(shè)已迫在眉睫。以此分析環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)的目的及意義，介紹了臨沂師范學院環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系的建設(shè)背景、具體做法及其特點，以期對環(huán)境工程專業(yè)的建設(shè)提供一定的指導和借鑒意義。

創(chuàng)新課程體系；環(huán)境工程；課程改革

一、環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)的目的與意義

環(huán)境問題是指人為引起的生態(tài)平衡被破壞或環(huán)境因素被改變，直接或間接影響人類的生存和發(fā)展的一切客觀存在的問題。環(huán)境問題的出現(xiàn)，其實質(zhì)在于人類社會的發(fā)展與自然環(huán)境之間的關(guān)系出現(xiàn)了嚴重的失衡，而圍繞解決環(huán)境問題所做的一切努力以及因此而產(chǎn)生的技術(shù)方法和手段，則是環(huán)境工程學科所涉及的主要內(nèi)容。

環(huán)境工程專業(yè)是一門交叉學科，與許多學科有著千絲萬縷的聯(lián)系。目前，由于國內(nèi)外對工程教育和實踐教育越來越重視。因此，如何使學生在本科四年的學習過程中既有扎實的理論基礎(chǔ)，又有一技之長，同時適應社會發(fā)展的需求，成為了環(huán)境工程教育面臨的一大難題。而要培養(yǎng)既有專業(yè)素質(zhì)又掌握一技之長的環(huán)境工程本科技術(shù)人員，其首要問題就是完善課程體系的建設(shè)，這也是人才培養(yǎng)是否符合規(guī)范要求和是否具有特色的關(guān)鍵所在。

二、國內(nèi)外環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系研究進展

環(huán)境工程是在20世紀60、70年代的全球社會、政治動蕩年代興起的。1970年，在新成立的美國環(huán)境保護局的不懈努力下，環(huán)境工程學科的地位得以確立。1970年之前，只有環(huán)衛(wèi)工程師通過建造城市和工業(yè)廢水處理廠來實現(xiàn)對環(huán)境的保護。到了80年代，經(jīng)過工程技術(shù)培訓的環(huán)衛(wèi)工程師們改名為環(huán)境工程師，以便更好地與新環(huán)境保護局更廣泛領(lǐng)域的環(huán)境職責保持協(xié)調(diào)。現(xiàn)代環(huán)境工程學科在經(jīng)過20多年的發(fā)展歷程后，正處在強勁發(fā)展階段，涉及了大量的民用、化工及農(nóng)業(yè)工程等領(lǐng)域。

在過去的20多年中，美國環(huán)境科學與環(huán)境工程領(lǐng)域的發(fā)展極不平衡。環(huán)境工程領(lǐng)域的科學研究經(jīng)費不僅很不穩(wěn)定，環(huán)境工程從業(yè)人員也面對著很多不穩(wěn)定因素的挑戰(zhàn)。有些大學院系內(nèi)部的相關(guān)專業(yè)設(shè)置數(shù)量都在增加，也有些大學，涉及多學科的環(huán)境工程專業(yè)卻在減少；正在服務(wù)于環(huán)境工程學科的從業(yè)人員都是一些有學術(shù)背景的環(huán)境科學專家而不是環(huán)境工程專家。最近，美國在環(huán)境工程領(lǐng)域出現(xiàn)了三種旨在改變目前現(xiàn)狀以求得進一步發(fā)展的環(huán)境工程學科模式：第一種是以環(huán)境科學為基礎(chǔ)的環(huán)境工程發(fā)展模式；第二種是可持續(xù)發(fā)展模式；第三種是依靠技術(shù)進步的模式。

歐洲環(huán)境工程專業(yè)的教學計劃尚無統(tǒng)一模式，不同學校大多根據(jù)自身傳統(tǒng)學科的特點和優(yōu)勢及政府機構(gòu)和市場的需求，將環(huán)境工程專業(yè)教學納入到傳統(tǒng)專業(yè)中或作為主要的專業(yè)方向，獨立設(shè)置的環(huán)境工程專業(yè)本科教學計劃在歐洲并不普遍。目前，歐洲的許多高?；蜓芯繖C構(gòu)設(shè)有環(huán)境工程或環(huán)境科學碩士學位教學計劃和有關(guān)課程，這些教學計劃學制大多為1-2年，面向已獲得學士學位的人員開設(shè)或?qū)嵭?年一貫制的碩士培養(yǎng)方式，學生畢業(yè)后可授予環(huán)境工程學位或以環(huán)境工程為專業(yè)方向的傳統(tǒng)工程學科學位，前種情形對高層次的學生更具吸引力。此外，有不少高校設(shè)有面向職業(yè)工程師的環(huán)境工程碩士培訓課程，這與我國目前的工程碩士的培養(yǎng)模式較為相似。

我國環(huán)境工程專業(yè)的課程設(shè)置在教育部頒布的有關(guān)環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范的指導下，在設(shè)置基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課以及選修課時主要是圍繞“三廢”處理。統(tǒng)一的專業(yè)規(guī)范對規(guī)定基本的教學內(nèi)容有一定的幫助，但也會導致不同學校之間在培養(yǎng)計劃、課程設(shè)置上出現(xiàn)雷同，進而失去自身的特色?？v觀各個高校的環(huán)境工程專業(yè)，大致由以下三種形式發(fā)展而來：第一，以清華大學、同濟大學為代表的傳統(tǒng)的市政工程專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè)；第二，以南京大學、浙江大學為代表的由傳統(tǒng)的化學、化工類專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè)；第三，由其他礦業(yè)、石油、冶金、地質(zhì)、海洋、農(nóng)業(yè)等院校的相關(guān)專業(yè)發(fā)展而來的環(huán)境工程專業(yè)。

三、環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系建設(shè)背景

2008年臨沂師范學院下發(fā)了《關(guān)于制定2008版本科培養(yǎng)方案的意見》（討論稿）。根據(jù)學校的要求，組織教師搜索資料，使其掌握國際上著名學校對環(huán)境工程課程體系的設(shè)置。研究發(fā)現(xiàn)，各大學的課程都是根據(jù)該國或者當?shù)貙嶋H設(shè)置的，因此各有特色、各有所長，并且都達到了很高的水平。

臨沂師范學院主要參閱了新加坡大學環(huán)境工程專業(yè)的課程體系。之所以選擇新加坡大學，主要是基于兩個方面的考慮：中國和新加坡在文化、經(jīng)濟發(fā)展等方面存在相似之處。另外，新加坡國立大學環(huán)境科學與工程的課程設(shè)置是國際一流的課程設(shè)置，而且得到了國際上的廣泛認可。他們有的課程，特別是專業(yè)基礎(chǔ)課，臨沂師范學院可以直接植入，如：“Airpollution assessment and control”（空氣污染評價與控制）、“Hazardous andsolid waste”（危險固體廢物）等，但是有些課程臨沂師范學院進行了適當調(diào)整，如“Environmental microbiology&biotechnology”（環(huán)境微生物學與生物工藝學）調(diào)整為“環(huán)境微生物學”（Environmental microbiology）；另外根據(jù)臨沂師范學院的專業(yè)特點刪除了部分課程，如“Climate change”（氣候變化），“Energy resources”、“conservation and alternatives”（能源保護）等課程。

另外，臨沂師范學院還參考了美國愛荷華州立大學、耶魯大學環(huán)境工程專業(yè)以及佛羅里達大學環(huán)境工程專業(yè)本科生與研究生的課程設(shè)置。由于國外大學環(huán)境工程專業(yè)各有其地域特色，因此簡單照搬照抄是絕對行不通的。

近年來，臨沂師范學院根據(jù)教育部高等學校環(huán)境工程專業(yè)教學指導委員會制定的《環(huán)境工程專業(yè)認證標準（試行）》與《環(huán)境工程本科專業(yè)認證補充標準》，并充分結(jié)合已經(jīng)召開的四屆“大學環(huán)境類課程報告論壇”的主要精神，同時參考“注冊環(huán)評師”、“注冊環(huán)保師”以及《環(huán)境影響評價崗位培訓教材》的主要內(nèi)容，臨沂師范學院進行了課程設(shè)置和調(diào)整。新課程的改革主要依托以下幾方面的實施意見：

（一）指導思想

以應用型人才國際化培養(yǎng)模式改革為契機，積極推進課程體系建設(shè)和教學方式方法改革，進一步推進課堂教學模式改革，同時強化課外學習體系建設(shè)，重點突出學生能力培養(yǎng)和技能養(yǎng)成，以此提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會適應性。

（二）完善課程結(jié)構(gòu)體系

在課程體系設(shè)計中，進一步加大實踐訓練課程的比重，同時突出學生能力培養(yǎng)，并科學處理講、練關(guān)系，按照三個“三分之一”的比例設(shè)計課程并組織教學，即把全部課程和課程教學內(nèi)容按照各“三分之一”的比例設(shè)計：三分之一的課程（教學內(nèi)容）采取講授方式組織教學，三分之一的內(nèi)容以邊講邊練的方式組織教學，三分之一的內(nèi)容以訓練方式組織教學。

（三）改革課堂教學模式

進一步解放思想、更新觀念、改革課堂教學模式，變灌輸式教學為問題式、啟發(fā)式、互動式教學模式，同時改變課堂以講授為主、課內(nèi)以鞏固提高為主的傳統(tǒng)教學模式，實現(xiàn)理論課與實踐環(huán)節(jié)的合理分離與有機結(jié)合，使課內(nèi)課外形成一個有機整體，重點圍繞以下幾個方面進行改革：

1.課堂教學改革

（1）教學內(nèi)容

精心設(shè)計課堂教學內(nèi)容，改變傳統(tǒng)的系統(tǒng)講授模式，使課堂教學內(nèi)容的設(shè)計充分體現(xiàn)出學生的學習主體地位，并與作業(yè)布置有機融為一體。一般來說，課堂講授內(nèi)容一般包括以下幾種類型：一是重點、難點和新知識點的講授；二是學習方法的指導；三是教學內(nèi)容的基本線索與基本思路；四是學生預習自學無法完成的部分或需要提高的部分。其余內(nèi)容均通過學生預習、復習完成，并以作業(yè)、測驗、訓練等形式進行檢查。

（2）組織形式

改變以教師為主導、以講授為基本形式的傳統(tǒng)課堂教學模式，強調(diào)突出學生的主體地位，建立以學生為主體、教師組織、全校服務(wù)的教學模式。課堂教學以問題式、啟發(fā)式、探究式為主要教學方式，并根據(jù)教學內(nèi)容及學生學習需要靈活選用，一般可采取講授、討論、訓練、講練結(jié)合等形式。

2.課外學習體系建設(shè)

以自學指導、課外訓練、實習實訓為主要內(nèi)容，以課外作業(yè)為基本形式，進一步完善課外學習體系建設(shè)，強化學生課外的學習訓練。

（1）強化預習性作業(yè)

進一步強化預習環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮預習環(huán)節(jié)在教學中的作用。主講教師要精心設(shè)計預習作業(yè)，并在教學組織前布置給學生。預習性作業(yè)一般包括以下三種形式：一是以知識為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)性預習，即通過學生自學，使學生掌握通過自學即能夠?qū)W會的內(nèi)容，以便教師減少課堂講授時間。同時，針對教學內(nèi)容找出問題和難點，以便教師確定課堂講授和輔導答疑的重點；二是以研究為主要內(nèi)容的提高性預習，教師針對課程教學內(nèi)容，以強化學生的思維訓練和提高創(chuàng)新能力為主要目的，布置預習性作業(yè)，使學生在某些方面或某個問題上具有一定的研究基礎(chǔ)，以此為課堂討論準備條件；三是以基本操作為主要內(nèi)容的實踐性預習作業(yè)，使學生通過預習，掌握實驗實訓所需的基本技能或儀器設(shè)備的基本操作規(guī)范，以此為課堂實驗實訓奠定基礎(chǔ)，提高課堂教學效果。

（2）提高實踐性作業(yè)比重

為了提高學生的實踐能力以及強化技能培養(yǎng)，提高實踐性作業(yè)在作業(yè)中的比重顯得尤為重要。實踐性作業(yè)一般包括實驗、實習、實訓、觀摩、頂崗、調(diào)查等形式，主講教師可根據(jù)課堂的性質(zhì)、特點及學生的實際需要科學確定實踐性作業(yè)，并通過實驗報告、實習報告、調(diào)研報告等形式進行檢查督促。

（3）增加鞏固提高性作業(yè)的數(shù)量

進一步健全課外學習體系，增加鞏固提高性作業(yè)的數(shù)量，使學生進一步鞏固基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能。同時增加以研究、拓展為主要內(nèi)容的提高性作業(yè)數(shù)量，并通過習題、讀書筆記、論文、實驗報告、設(shè)計說明書等形式進行檢查督促。

通過課程體系的改革，特別是理論教學環(huán)節(jié)與實驗教學環(huán)節(jié)的合理分離與有機結(jié)合，理論教學課程的門數(shù)減少了，但課程的內(nèi)容卻得到了凝練，教學的重點也更加突出，同時實驗教學課程的門數(shù)隨之得到了增加。實驗教學與相關(guān)理論教學在內(nèi)容上緊密結(jié)合，成為理論課程教學內(nèi)容的自然延伸和必要補充，使學生能夠更好地認識、理解和把握理論課程中學到的基礎(chǔ)理論和基本知識。

四、環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系的特點

第一，強化理論基礎(chǔ)和工程專業(yè)基礎(chǔ)，提升學生的基礎(chǔ)研究能力。為了提升學生的基礎(chǔ)研究能力，提高學生的綜合競爭力，將環(huán)境工程專業(yè)的數(shù)學課程調(diào)整為”高等數(shù)學“、”概率統(tǒng)計“、”線性代數(shù)“，使學生能夠更為系統(tǒng)地學習數(shù)學知識。保留原來的“普通物理學”，并加大課時量?；瘜W課程進行調(diào)整，強化學科化學基礎(chǔ)。為強化學生的專業(yè)基礎(chǔ)，現(xiàn)對環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中的化學課程進行了課程合并以及對環(huán)境工程的化學課程進行了系統(tǒng)優(yōu)化，現(xiàn)調(diào)整后開設(shè)的化學課程為：“無機化學”、“有機化學”、“分析化學”、“物理化學”。同時，加強工程專業(yè)基礎(chǔ)，加開“電工學”、“工程力學”、“流體力學”等課程，但保留原來的“計算機輔助工程制圖“和”信息基礎(chǔ)“等課程的主要內(nèi)容。

第二，對專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程進行調(diào)整，突出環(huán)境工程的實用性教育。為了使學生在社會上的競爭力得到提高，在課程設(shè)置上，除了傳統(tǒng)的治理技術(shù)課程以外，一方面強調(diào)現(xiàn)有社會的需求，做到與時俱進，同時強調(diào)教學的實用性，擴大知識面，并充分考慮環(huán)境工程學習的系統(tǒng)性，環(huán)境工程開設(shè)的專業(yè)課程主要為：”環(huán)境監(jiān)測“、“環(huán)境工程微生物”、“環(huán)境工程原理”、“水污染控制工程”、“大氣污染控制工程”、“環(huán)境評價”、“固體廢物的處理與處置”、“物理性污染控制”、“環(huán)境規(guī)劃與管理”等。為提高學生的動手能力，充分利用各種資源培養(yǎng)學生的實踐能力，在專業(yè)課程的開設(shè)同時開設(shè)實驗課程。

第三，結(jié)合學校特點，以重點課程建設(shè)帶動環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展，同時加強拓展學生的知識面，并且以“注冊環(huán)評師”、“注冊環(huán)保師”考試科目作為參考。臨沂師范學院的環(huán)境工程專業(yè)是在原來的地理專業(yè)的基礎(chǔ)上建立起來的，因此在開設(shè)了“環(huán)境土壤學”、“室內(nèi)空氣質(zhì)量研究”、“清潔生產(chǎn)”、“環(huán)境信息系統(tǒng)”、“儀器分析”、“城市環(huán)境學”等課程時，還開設(shè)了“環(huán)境工程名著導讀”、“環(huán)境專業(yè)英語”等課程。

第四，為強化人文社科知識的要求，注重學生能力的全面培養(yǎng)，將“其它選修課”設(shè)置為全校公選課，其中包括美術(shù)與藝術(shù)、經(jīng)濟管理、中國傳統(tǒng)文化、音樂修養(yǎng)、美術(shù)、科學簡史與英語口語等知識。

第五，加強實驗和實習課程。環(huán)境工程專業(yè)及市場要求學生具有扎實的理論基礎(chǔ)知識、寬廣的知識面，同時也要求學生具有較強的分析和解決問題的能力，然而，分析和解決問題能力的訓練則有賴于較多的實驗和實習訓練。對于高校來說，這方面主要的問題還體現(xiàn)在資金方面，如何在現(xiàn)有的實驗室水平上，盡可能多地提高學生的動手能力，增加學生實驗和實習的機會，是各高校面臨的又一問題。實驗課程方面，在現(xiàn)有的實驗室水平基礎(chǔ)上，主要的基礎(chǔ)課、專業(yè)課應盡可能多地開設(shè)實驗項目。實習方面則分為認識實習和生產(chǎn)實習。認識實習主要是使學生獲得污染物治理工程、工藝、設(shè)備方面的感性認識，學生可以參觀考察各個不同工藝的污水、大氣、固廢治理實例；生產(chǎn)實習可以將學生安排在環(huán)境監(jiān)測站、污水處理廠或工廠的污染控制工程，讓學生了解環(huán)境污染處理和控制的現(xiàn)狀以及掌握污染控制工程的設(shè)計和施工程序等。這樣一方面解決了學校實習場所、器材不夠和落后的現(xiàn)狀，另一方面也讓學生了解到了環(huán)境部門的狀況，使學生的專業(yè)學習與生產(chǎn)實際緊密相聯(lián)。

第六，有組織的環(huán)保活動為學生實踐能力的培養(yǎng)開辟了廣闊的空間。環(huán)保照片征集、環(huán)保課件制作大賽、環(huán)保知識競賽、環(huán)保進社區(qū)、環(huán)保演講賽、環(huán)?？萍颊搲却笮突顒佑行У卮龠M了學生的積極性和環(huán)保意識，增強了其在學校及社會的影響力。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標、學科發(fā)展趨勢和可持續(xù)發(fā)展的需求，不斷地進行培養(yǎng)方案的優(yōu)化和修訂。所有課程基本上實現(xiàn)多媒體教學手段，大部分專業(yè)課程設(shè)置有實踐課程并設(shè)有配套經(jīng)費。部分課程設(shè)置小論文教學、英文文獻閱讀、案例分析討論等互動式教學模式。通過學生參與的交互式教學方式，以期達到拓寬學生思維和提高教學效果的目的。

環(huán)境工程課程體系改革著重于工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，培養(yǎng)模式中以自然科學、人文社會科學及工程技術(shù)三類基礎(chǔ)課構(gòu)筑平臺，培養(yǎng)過程注重理論聯(lián)系實際，工程實踐貫穿教學全過程，使學生把專業(yè)理論與解決工程的實際緊密結(jié)合，有利于學生的個性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。據(jù)此，將課程體系分為三大模塊，即通識教育平臺課程、學科專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程和專業(yè)（方向）課程。課程設(shè)計、專業(yè)實習、職業(yè)生涯設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計（論文）等實踐環(huán)節(jié)獨立設(shè)置。新的課程體系的構(gòu)建充分體現(xiàn)了人才培養(yǎng)改革方案中對人才培養(yǎng)理念、人才培養(yǎng)目標以及優(yōu)化學生的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面的要求。課程體系的建設(shè)有利于促進教材建設(shè)和師資隊伍建設(shè)，有利于教學資源的優(yōu)化配置，有利于提高教學管理水平和教學實踐效果。

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Research and Practice of Innovative Courses System Construction in Environmental Engineering Specialty

XU Shu-jian，LIU Yan

With the consistent development of science and technology and its continuous deepening of high education reform，the contradiction between old-fashioned knowledge and students'employment of environmental engineering specialty becomes increasingly prominent，so the construction of innovative courses systems is in urgent demanded.This paper analyses the purpose and significance for the construction of innovative courses system，introduces the construction background，specific methods and characteristics of innovative courses systems in environmental engineering specialty in Linyi Normal University in the hope of providing certain guidance and reference for the construction of environmental engineering specialty.

innovative courses system；environmental engineering；curriculum reform

G642.0

A

山東省高等學校教學改革研究項目（2009417）；臨沂師范學院教改項目

徐樹建（1967-），男，博士，教授，研究方向為環(huán)境地學及教學。