環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系改革探索

姚 宏 李 進 于曉華

北京交通大學(xué)土木學(xué)院 北京 100044

環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系改革探索

姚 宏 李 進 于曉華

北京交通大學(xué)土木學(xué)院 北京 100044

為適應(yīng)社會、經(jīng)濟、科技、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，應(yīng)對我國具有多元化、復(fù)雜性、全方位、全球化特點的環(huán)境問題，北京交通大學(xué)提出了創(chuàng)新型環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，通過實施本科生導(dǎo)師制管理、增設(shè)科研技能訓(xùn)練體系、改革傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教學(xué)方式、鼓勵學(xué)生積極參加大學(xué)生創(chuàng)新實驗及各類競賽，構(gòu)建多方位、多層次、多種措施相結(jié)合的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

環(huán)境工程專業(yè)；創(chuàng)新型；人才培養(yǎng)

2 科研技能訓(xùn)練體系建立

2009年環(huán)境工程教學(xué)計劃改革中的特色就是在傳統(tǒng)教學(xué)體系中除了國家教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)定的課程外加入了科研技能訓(xùn)練教學(xué)體系，該體系分為三個部分：專業(yè)基礎(chǔ)部分、專業(yè)部分科技技能訓(xùn)練單元、各類社會競賽科技技能訓(xùn)練單元，專業(yè)基礎(chǔ)科技技能訓(xùn)練單元設(shè)置在大二、大三兩年，主要圍繞環(huán)境流體力學(xué)、環(huán)境微生物、環(huán)境化學(xué)、化工原理4門課開展課題申報，專業(yè)課科技技能訓(xùn)練單元設(shè)置在大三、四兩年，主要圍繞水質(zhì)工程學(xué)、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置工程、環(huán)境檢測4門課開展課題申報，各類社會競賽主要包括學(xué)校和全國的大學(xué)生科技挑戰(zhàn)杯、全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽，每個單元均為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生必選環(huán)節(jié)，各設(shè)置1學(xué)分，各單元均由教師根據(jù)自己課程、科研及創(chuàng)新實驗等多渠道立項研究課題，要求學(xué)生至少參與每個單元中的一項科研技能訓(xùn)練活動，可按照5人一組進行團隊學(xué)習(xí)，指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生研發(fā)出的創(chuàng)新成果參與到后期的競賽中，課題研究形式和成果分為前沿動態(tài)檢索、社會環(huán)境問題調(diào)研報告、創(chuàng)新性實驗研究、處理設(shè)備開發(fā)、軟件模擬等多種形式，任務(wù)書需要具有課題研究目的和意義、目標、解決問題、成果形式，待學(xué)生自行擬定題目后須由相應(yīng)課程教師簽字確認方可開始研究，待成果完成后，學(xué)期末需交到指導(dǎo)教師和教學(xué)科進行分數(shù)評定和學(xué)分認定。

科研技能體系建立和實施，提高了學(xué)生在基礎(chǔ)理論與實踐教學(xué)基礎(chǔ)上自主開拓創(chuàng)新等綜合能力，科研實施階段可以鍛煉學(xué)生自行動手分析和解決問題、查閱和撰寫及整理科技文獻、團隊協(xié)作學(xué)習(xí)等能力，鼓勵參加各類競賽可以大大提高學(xué)生競爭意識、社會實踐能力。

3 專業(yè)課研究型案例型教學(xué)模式改革

2009年在北京交通大學(xué)研究型案例型教學(xué)模式改革的要求下，環(huán)境工程專業(yè)采用前沿學(xué)術(shù)動態(tài)研究型教學(xué)及案例型教學(xué)模式兩種方法相結(jié)合，針對水質(zhì)工程學(xué)專業(yè)主干課進行示范，具體實施過程與辦法如下：

3.1 前沿學(xué)術(shù)動態(tài)研究型教學(xué)

針對理論課授課內(nèi)容，布置學(xué)生查找與授課內(nèi)容相關(guān)的科研動態(tài)文獻，利用學(xué)校圖書館查閱國內(nèi)外期刊、環(huán)保局網(wǎng)站、專業(yè)科研技術(shù)網(wǎng)站報道等知識總結(jié)整理，提出自己的見解和想法，培養(yǎng)學(xué)生查閱整理文獻及分析問題的能力，同時開闊學(xué)生視野。該部分內(nèi)容要求所有學(xué)生都要參與，每人至少上交1份研究報告，根據(jù)情況期末抽查30%～40%學(xué)生按照水處理技術(shù)和污泥處理技術(shù)兩個主題開展課堂講解和答辯，該部分成績占該門課平時成績的40%。感興趣的學(xué)生可參加2～3個技術(shù)動態(tài)檢索，每多參加1次，根據(jù)報告質(zhì)量在綜合平時成績上加1～2分進行鼓勵。

3.2 案例型教學(xué)

以水質(zhì)工程學(xué)教學(xué)模式為例進行論述，為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)實際工程設(shè)計觀念和能力，課程組教師提出邊上理論課邊進行課程設(shè)計的案例型教學(xué)指導(dǎo)思路，授課教師根據(jù)課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容要求，按照現(xiàn)有國家建設(shè)水處理廠可行性研究報告撰寫的模式，采用按學(xué)生所在長江、黃河、珠江、遼河、海河、淮河、松花江等水系進行分組，30人1班，通常將學(xué)生分為6～7組，以組為單位，組長負責(zé)調(diào)研、撰寫報告、設(shè)計計算、繪圖、匯報等多項工作分配、協(xié)調(diào)，組員根據(jù)具體分配的任務(wù)開展相關(guān)工作，定期討論，撰寫討論記錄，根據(jù)初期調(diào)研結(jié)果，總結(jié)出選擇組內(nèi)需要建設(shè)水處理廠的城市水量和水質(zhì)并給出理由，按照設(shè)計院設(shè)計的實際工程項目科研模板進行依次撰寫，其中設(shè)計水量根據(jù)地方實際需求調(diào)研確定，設(shè)計水處理廠進出水水質(zhì)要根據(jù)國家環(huán)保局年、月、周等公告數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并參考國家和地方水質(zhì)標準及相關(guān)報道材料進行總結(jié)，工藝流程比選、單元處理構(gòu)筑物參數(shù)選擇、管道系統(tǒng)布置方式等內(nèi)容進行詳細撰寫，教師在理論課教學(xué)過程中進行同步設(shè)計答疑，及時解決學(xué)生設(shè)計過程中遇到的問題，與傳統(tǒng)的集中1～2周課程設(shè)計相比，具有教師指導(dǎo)次數(shù)多、學(xué)生設(shè)計時間充裕、可系統(tǒng)地收集和查閱大量文獻資料的特點，有多人參與討論比選過程，同時也能進一步加大理論與課程設(shè)計緊密結(jié)合的程度，大大提高學(xué)生對家鄉(xiāng)及國內(nèi)外環(huán)境的關(guān)注度和研究興趣，調(diào)動了學(xué)生對實際問題的思考、提出、分析和解決的能力，同時也讓學(xué)生更真實地了解實際工程科研報告的編寫過程，鍛煉了學(xué)生的文獻查閱、整理、工程設(shè)計計算的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生團隊學(xué)習(xí)的精神，為將來的畢業(yè)設(shè)計打下了扎實的基礎(chǔ)。根據(jù)每組匯報和上交的報告及組員在質(zhì)疑過程中的表現(xiàn)給出綜合評分，占水質(zhì)工程學(xué)平時成績的60%。經(jīng)設(shè)計論證后，每個學(xué)生需要根據(jù)自己家鄉(xiāng)水質(zhì)水量進行3～5張圖紙設(shè)計作為課程設(shè)計成績。

4 大學(xué)生創(chuàng)新實驗及各類環(huán)境類競賽

2007年經(jīng)國務(wù)院批準，教育部、財政部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于實施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》，正式啟動“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”(簡稱“質(zhì)量工程”)，它是我國在高等教育領(lǐng)域?qū)嵤┑挠忠豁椫匾こ蹋翘岣吒叩葘W(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量的重大舉措。國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃是高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分，我校環(huán)境工程專業(yè)教師響應(yīng)國家號召，專業(yè)課教師積極參與指導(dǎo)工作，根據(jù)自己科研課題和學(xué)生興趣擬設(shè)題目，平均每年有十余組創(chuàng)新實驗課題被列入國家、北京市、學(xué)校各項級別的資助計劃，參與創(chuàng)新實驗學(xué)生次數(shù)達200次，涉及題目有水處理技術(shù)開發(fā)、再生水灌溉技術(shù)和環(huán)境影響、水處理裝置設(shè)備制作、膜材質(zhì)制備方法、CO2捕獲方法等50余項，大學(xué)生創(chuàng)新實驗一般實施周期為1年，參與對象主要以大三、大四年級為主，也可作為畢業(yè)設(shè)計課題，計劃具體實施階段包括教師或?qū)W生申報書撰寫階段、開題答辯階段、中期檢查階段、結(jié)題答辯、上交全部材料階段，在中期檢查時會根據(jù)創(chuàng)新小組課題開展匯報情況給出初步評審等級，對沒開展或進度嚴重滯后的課題組給予終止課題或警告，在結(jié)題時，需要上交項目任務(wù)書、中期檢查報告、結(jié)題報告、項目執(zhí)行過程會議記錄等材料，根據(jù)學(xué)生最終上交報告及答辯評審組評出優(yōu)秀、良、中、及格等成績，該成績作為大學(xué)生科研技術(shù)訓(xùn)練體系得分依據(jù)。幾年來，環(huán)境工程類大學(xué)生創(chuàng)新實驗成果曾多次獲得國家節(jié)能減排大賽三等獎、優(yōu)秀獎和國家、北京市、學(xué)校大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技大賽二等獎、三等獎、鼓勵獎，獲北京交通大學(xué)節(jié)能減排大賽和挑戰(zhàn)杯大賽一等獎、二等獎、三等獎。

環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系經(jīng)過幾年的探索與實踐，實現(xiàn)了本科生參與科學(xué)研究與發(fā)明創(chuàng)造訓(xùn)練的基本目的，促進學(xué)生對環(huán)境科學(xué)前沿知識的關(guān)注，提高了學(xué)生的團隊學(xué)習(xí)能力和互助合作的精神，拓寬了學(xué)生的視野，激發(fā)了創(chuàng)新意識，形成了創(chuàng)新教育氛圍，人才質(zhì)量得到了穩(wěn)步提高。畢業(yè)生每年有20%～30%保送到清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和北京交通大學(xué)等一流科研機構(gòu)繼續(xù)深造攻讀碩士學(xué)位，讀研和出國深造的學(xué)生比例達50%，其他大部分學(xué)生到社會就業(yè)，均深受用人單位肯定和歡迎，我校環(huán)境工程專業(yè)教師將在鞏固已有教學(xué)改革成果的基礎(chǔ)上，不斷改革創(chuàng)新，探索實踐，完善現(xiàn)有改革體系中的不足，為提高環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動我國高等教育改革做出應(yīng)有的貢獻。

[1] 馮林,張崴.質(zhì)量工程視角下的大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃[J].實驗室研究與探索,2008,6:27-29.

[2] 何德文,柴立元,彭兵,等.特色環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].高等教育研究學(xué)報,2007,3:47-49.

[3] 彭永臻,曾薇.環(huán)境工程專業(yè)課程體系改革[J].中國大學(xué)教學(xué),2006,6:36-37.

[4] 張建偉.環(huán)境資源法人才培養(yǎng)的若干思考[J].中國大學(xué)教學(xué),2011,6:34-36.

[5] 宋振東.全新環(huán)境工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐與研究[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006,8(1):80-82.

Discussion on innovation of environmental engineering talent cultivation system

Yao Hong, Li Jin, Yu Xiaohua
Beijing jiaotong university, Beijing, 100044, China

To adapt social, economic, technology, environmental protection industries development rapidly, Beijing jiaotong university produced environmental engineering professional personnel training mode reformation to solve our country diversity and complexity, comprehensive, globalization of the environmental problems, which included the implementation of undergraduates students a tutorial management mode, addition of research skills training system, reformation of the traditional teaching technical basic course and technical course, encouraging the students to participate actively all kinds of the environment and innovation contest to build talent training mode from all kinds of aspects, various levels and measures.

environmental engineering major; innovation type; talent cultivation

我校環(huán)境工程專業(yè)的人才培養(yǎng)定位是：以創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標，通過采取本科生入學(xué)導(dǎo)師制，教學(xué)體系從大二到大四增設(shè)科研技能訓(xùn)練環(huán)節(jié)，采用研究型、案例型相結(jié)合改革傳統(tǒng)理論基礎(chǔ)課和專業(yè)課的授課模式，積極鼓勵大學(xué)生參加創(chuàng)新實驗項目和國家大學(xué)生節(jié)能減排競賽等多種改革方式和方法來提高環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

1 導(dǎo)師制實施

我校環(huán)境工程專業(yè)自2009年開始實行導(dǎo)師制管理模式，本科生入學(xué)后可根據(jù)自己的興趣和愛好選擇導(dǎo)師，教師根據(jù)科研課題情況，每年吸收2～3個本科生參與課題研究，保證每位學(xué)生都有導(dǎo)師，導(dǎo)師可通過組織本科生參與科研課題和課題組的日常活動，激發(fā)學(xué)生在大一期間對環(huán)境工程專業(yè)知識產(chǎn)生興趣，大二、大三可動手配合研究生開展基礎(chǔ)性實驗和部分科研課題，大四可根據(jù)創(chuàng)新課題要求獨立開展感興趣的實驗。通過導(dǎo)師制的實施，學(xué)生能很快進入專業(yè)知識學(xué)習(xí)階段，能夠和專業(yè)課教師、研究生交流溝通，通過日常的課題組活動可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識，避免了傳統(tǒng)教育過程中學(xué)生在大三時才開始接觸專業(yè)教師，大一、大二期間對專業(yè)知識了解甚少，甚至出現(xiàn)對未來從事專業(yè)前景比較迷茫的狀態(tài)，通過導(dǎo)師的日常引導(dǎo)、鼓勵和講解，可大大提高學(xué)生對環(huán)境工程專業(yè)知識學(xué)習(xí)的積極性和主動性，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。

2011-09-15

姚宏，博士，副教授，系副主任。李進，博士，教授，系主任。于曉華，博士，副教授。

北京交通大學(xué)2008年“環(huán)境工程專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力”(編號：2008TJ-12)；2009年“《水質(zhì)工程學(xué)》研究型及案例型創(chuàng)新教學(xué)模式改革與研究”(編號：2009TJ-09)。