數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革研究

張明芳

摘要：大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術(shù)已成為推進環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要手段。傳統(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)模式難以滿足大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)時代國家對環(huán)保人才的需求。為適應(yīng)國家社會經(jīng)濟發(fā)展需求，電子科技大學(xué)將傳統(tǒng)環(huán)境學(xué)科與該校優(yōu)勢學(xué)科電子信息工程和計算機科學(xué)結(jié)合，確立了建設(shè)數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)的改革目標(biāo)。本文介紹了電子科技大學(xué)數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系改革的思路、培養(yǎng)特色、培養(yǎng)目標(biāo)以及改革方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)字環(huán)保；環(huán)境工程；交叉融合

中圖分類號：C961 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0032-02

一、研究目的及意義

大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等信息技術(shù)已成為推進環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化的重要手段，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用和集成分析是未來環(huán)境保護領(lǐng)域的重要方向之一。這對大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)時代高校的環(huán)境保護人才培養(yǎng)工作提出了全新的要求。目前國內(nèi)數(shù)百所高校均開設(shè)有環(huán)境工程本科專業(yè)。這些高校的環(huán)境工程專業(yè)已初具規(guī)模，在高校環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展中占據(jù)領(lǐng)先位置。其課程體系健全，基本涵蓋了傳統(tǒng)環(huán)境工程涉及的污染控制和治理的相關(guān)專業(yè)課程，同時強調(diào)學(xué)生的環(huán)境工程實踐能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并依托各自學(xué)校和學(xué)院的學(xué)科優(yōu)勢，形成各自的專業(yè)特色。

從目前國內(nèi)環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系看，盡管各個學(xué)校根據(jù)自身的學(xué)科優(yōu)勢，形成獨具特色的專業(yè)培養(yǎng)方案，但仍舊是側(cè)重于傳統(tǒng)環(huán)境污染控制工程和技術(shù)。因此，按照傳統(tǒng)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)方案培養(yǎng)的環(huán)保人才很難滿足大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)時代國家對環(huán)境污染防治和管理人才的需求。電子科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)開辦近10年，期間經(jīng)歷了院系調(diào)整、大類培養(yǎng)、歸屬學(xué)院調(diào)整等變化，一定程度上影響了該專業(yè)培養(yǎng)的系統(tǒng)性。2014年，資源與環(huán)境學(xué)院通過國內(nèi)外調(diào)研與分析，結(jié)合我校學(xué)科背景和國家環(huán)保人才需求特色，初步確定走環(huán)境工程和信息科學(xué)交叉的跨學(xué)科復(fù)合型人才培養(yǎng)路線，充分依托電子科技大學(xué)在信息技術(shù)領(lǐng)域的強大學(xué)科優(yōu)勢，發(fā)展以“數(shù)字環(huán)?！睘樘厣沫h(huán)境工程專業(yè)。但是以數(shù)字環(huán)保為特色的環(huán)境工程專業(yè)在全國尚屬首例，電子科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)模式的改革尚處于探索之中，因此亟待加強人才培養(yǎng)模式改革的調(diào)查和研究，快速提升“環(huán)境工程”本科專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量和特色。

二、改革思路

通過對國內(nèi)外環(huán)境工程專業(yè)開辦情況和環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)情況的調(diào)研以及國家社會經(jīng)濟發(fā)展需求的分析，電子科技大學(xué)將傳統(tǒng)環(huán)境學(xué)科與該校優(yōu)勢學(xué)科電子信息工程和計算機科學(xué)結(jié)合，以建設(shè)數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)為改革目標(biāo)。因此，本專業(yè)的人才培養(yǎng)將圍繞環(huán)境科學(xué)與電子信息技術(shù)深度融合的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)這一核心，整合電子科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)和電子信息科學(xué)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，構(gòu)建全面發(fā)展與個性發(fā)展相融合的精英人才培養(yǎng)體系。

（一）培養(yǎng)特色

本專業(yè)在傳統(tǒng)環(huán)境學(xué)科的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合電子科技大學(xué)在電子信息和計算機領(lǐng)域的強大學(xué)科優(yōu)勢，建立具有“數(shù)字環(huán)?！碧厣膹?fù)合型環(huán)境工程專業(yè)，培養(yǎng)電子信息技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)深度交叉融合的精英人才。本專業(yè)強調(diào)綜合運用電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)、空間信息技術(shù)、環(huán)境工程技術(shù)進行智慧環(huán)境監(jiān)測、數(shù)字環(huán)保系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)、環(huán)境模擬與預(yù)測以及數(shù)字環(huán)境管理。

（二）培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)旨在培養(yǎng)具有現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測技術(shù)、環(huán)境信息技術(shù)、電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)的復(fù)合型精英人才。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實踐，本專業(yè)畢業(yè)生能夠從事數(shù)字環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境資源探測與保護、環(huán)境模擬與預(yù)測、環(huán)境信息系統(tǒng)開發(fā)與管理等相關(guān)的技術(shù)、科研和管理工作，或進入國內(nèi)外一流大學(xué)環(huán)境工程、電子信息工程等專業(yè)攻讀碩士/博士學(xué)位。

三、改革與建設(shè)方案

（一）課程體系構(gòu)建

數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)的課程體系分四個層次構(gòu)建。第一層次是電子信息技術(shù)類和計算機類基礎(chǔ)課程，包括電磁場與波、信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器原理等課程。第二層次是環(huán)境工程核心專業(yè)課程，包括環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境影響評價等。第三層次是電子信息技術(shù)與環(huán)境工程深度融合類的交叉特色課程，包括數(shù)字環(huán)保導(dǎo)論、空間信息導(dǎo)論、資源環(huán)境信息采集與分析、環(huán)境數(shù)據(jù)挖掘等課程。第四層次為個性化選修課程。其中，第一層次課程為全校統(tǒng)一建設(shè)的優(yōu)質(zhì)課程資源，為專業(yè)必修的電子信息類和計算機類基礎(chǔ)性課程；第二層次課程為整合集成現(xiàn)有環(huán)境專業(yè)課程，形成環(huán)境類基礎(chǔ)性必修課程，做到少而精；第三類課程為專業(yè)必修的電子信息與環(huán)境科學(xué)的交叉融合課程，為環(huán)境科學(xué)與工程系老師新開發(fā)的交叉特色型課程，體現(xiàn)學(xué)科交叉知識體系的系統(tǒng)性、應(yīng)用性和前瞻性；第四層次課程則是根據(jù)數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重點方向為學(xué)生提供三個選修課程模塊。其中智慧環(huán)境監(jiān)測方向涉及資源環(huán)境遙感、大氣污染控制、人工智能導(dǎo)論等課程；環(huán)境模擬與預(yù)測方向涉及虛擬現(xiàn)實技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化等課程；數(shù)字環(huán)保系統(tǒng)開發(fā)與實現(xiàn)涉及計算機圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、資源環(huán)境地理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)等課程。

（二）課程建設(shè)

電子科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)是在充分依托電子科技大學(xué)在信息技術(shù)領(lǐng)域的強大學(xué)科優(yōu)勢基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的以“數(shù)字環(huán)?！睘樘厣男滦铜h(huán)境工程專業(yè)。但是授課教師術(shù)業(yè)有專攻，通常局限于各自的專業(yè)領(lǐng)域，導(dǎo)致電子信息類與環(huán)境類課程的融合度不高，環(huán)境類課程信息特色不鮮明。開發(fā)數(shù)字環(huán)保類融合性課程成為目前環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)的主要任務(wù)。但信息技術(shù)日新月異，環(huán)境信息學(xué)屬于環(huán)境科學(xué)與信息技術(shù)深度融合的新興學(xué)科方向，尚缺乏完善的理論體系，國內(nèi)外成熟的課程資源也較為稀缺。因此數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)課程建設(shè)的重點將放在數(shù)字環(huán)保導(dǎo)論、資源環(huán)境專題信息采集與分析、空間信息導(dǎo)論、環(huán)境數(shù)據(jù)挖掘等環(huán)境信息交叉類課程的開發(fā)以及教材的編寫上。由環(huán)境工程系骨干教師組成專門的交叉特色課程建設(shè)團隊，開展電子信息與環(huán)境工程融合性課程建設(shè)，著力建設(shè)《數(shù)字環(huán)保導(dǎo)論》《資源環(huán)境專題信息采集與分析》，突出“數(shù)字環(huán)?！碧厣?，完善課程內(nèi)容設(shè)計，組織特色教材編寫以及特色課程實驗開發(fā)等工作。

為提升學(xué)生國際視野和國際交流能力，設(shè)置《環(huán)境工程專業(yè)英語》全英文課程以及《資源環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》雙語課程。同時，依托學(xué)院的資環(huán)論壇和暑期學(xué)堂，邀請環(huán)境領(lǐng)域知名專家作英文學(xué)術(shù)報告，提高學(xué)生的國際交流能力。

（三）實驗教學(xué)規(guī)劃與建設(shè)

環(huán)境工程專業(yè)本科實驗教學(xué)規(guī)劃和建設(shè)也將緊密圍繞“數(shù)字環(huán)保”這一專業(yè)特色。首先新增、調(diào)整、優(yōu)化現(xiàn)有實驗課程，一是新增《資源環(huán)境專題信息采集與分析》環(huán)境信息融合性實驗課程；二是完善實踐類課程建設(shè)，將原來分屬于單門課程的實驗重組，開設(shè)環(huán)境化學(xué)綜合實驗和環(huán)境監(jiān)測與分析綜合實驗等綜合性實驗，加強學(xué)生綜合實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)。其次是圍繞數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程人才培養(yǎng)方案，基于現(xiàn)有環(huán)境工程本科實驗室，建設(shè)數(shù)字環(huán)保本科教學(xué)實驗平臺。該實驗平臺包括環(huán)境化學(xué)分析實驗室、環(huán)境信息采集與處理實驗室、環(huán)境大數(shù)據(jù)分析與環(huán)境模擬實驗室以及數(shù)字環(huán)保綜合實驗室。其中環(huán)境化學(xué)分析實驗室主要服務(wù)于水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)等實驗；環(huán)境信息采集與處理實驗室主要可開展水環(huán)境、大氣環(huán)境、輻射環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)實驗教學(xué)；環(huán)境大數(shù)據(jù)分析與環(huán)境模擬實驗室主要進行環(huán)境大數(shù)據(jù)分析、水環(huán)境過程模擬以及生態(tài)過程模擬等相關(guān)實驗；數(shù)字環(huán)保綜合實驗室則主要作為本科創(chuàng)新實驗項目基地以及本科學(xué)生實驗和教授實驗教學(xué)成果展示中心。

四、結(jié)語

在大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)時代，將電子信息與計算機科學(xué)與傳統(tǒng)環(huán)境科學(xué)結(jié)合的數(shù)字環(huán)保特色型環(huán)境工程專業(yè)將具有廣闊的發(fā)展前景，能夠為國家環(huán)境信息化建設(shè)培養(yǎng)急需的復(fù)合型專業(yè)人才。