基于高校轉(zhuǎn)型的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

王代芝 徐潔

湖北師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院 （湖北黃石 435002）

為了深入貫徹落實(shí)我國(guó) 《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，培養(yǎng)造就一大批能面向未來(lái)、面向世界、面向現(xiàn)代化的創(chuàng)新型人才[1]，湖北省及湖北師范大學(xué)啟動(dòng)了“高校轉(zhuǎn)型人才培養(yǎng)計(jì)劃”，該計(jì)劃以培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，知識(shí)、能力和人格協(xié)調(diào)統(tǒng)一，知識(shí)面寬、基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)，具有寬廣國(guó)際視野和領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)，有理想抱負(fù)，有社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)操守的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才和拔尖創(chuàng)新人才為目的。湖北師范大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)有幸被選為教學(xué)改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)。

1 我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的發(fā)展

我國(guó)的環(huán)境工程本科教育開(kāi)始于20世紀(jì)70年代末（恢復(fù)高考后），在80年代末期真正形成規(guī)模，在90年代后期快速發(fā)展?；仡櫸覈?guó)環(huán)境教育40多年的歷史，大致可以分為4個(gè)時(shí)期[2-4]。起初，僅有少數(shù)工科高等院校設(shè)有環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)環(huán)境工程人才的需求增加，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)逐漸在其他類(lèi)型的高等院校中出現(xiàn)，設(shè)置環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的院校也由原先的0.8%增加至2004年的37.9%[5]（2004年全國(guó)設(shè)有環(huán)境工程本科專(zhuān)業(yè)的高等院校共有247所，年招生人數(shù)達(dá)到2萬(wàn)人左右）。我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置的發(fā)展情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1[6]。同時(shí)，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置點(diǎn)存在著地域分布不平衡的現(xiàn)象，江蘇、湖北、遼寧等省份布點(diǎn)較多，西藏、海南、新疆等省份設(shè)置該專(zhuān)業(yè)的院校較少甚至沒(méi)有[7-8]。

表1 我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)設(shè)置發(fā)展情況

2 環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革探索

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育體系中不可缺少的一部分，是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革發(fā)展的方向，環(huán)境工程作為一個(gè)工科專(zhuān)業(yè)，更是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。從20世紀(jì)70年代至今，我國(guó)已有上百所高校開(kāi)設(shè)了環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專(zhuān)業(yè)[9]，作為環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生必修課程之一的《環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)》，是訓(xùn)練學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要課程，更是培養(yǎng)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才的重要環(huán)節(jié)，在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中占有極其重要的地位。

為了更好地落實(shí)黨中央的戰(zhàn)略部署，2010年我國(guó)教育部開(kāi)始實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”并將該計(jì)劃列入 《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，目的是為未來(lái)工程領(lǐng)域培養(yǎng)不同類(lèi)型的、優(yōu)秀的工程師后備軍，借此提升我國(guó)工程教育的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和我國(guó)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[10-12]。為了提高高校適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的主動(dòng)性，2011年高教司決定在“十二五”時(shí)期啟動(dòng)實(shí)施“專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目，其核心就是實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐改革。探索、研究和構(gòu)建環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)新體系不僅是我國(guó)高等教育發(fā)展的新方向，也是培養(yǎng)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型卓越工程師的重要途徑之一[13]。我國(guó)高校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程主要包括水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、固體廢棄物處理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)開(kāi)設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)和物理污染控制實(shí)驗(yàn)等[9]。我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)大多是理論教學(xué)的附屬課程，開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程往往是驗(yàn)證型和操作型實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容和形式都較為簡(jiǎn)單，容易掌握和操作；綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占比較少。由于實(shí)驗(yàn)室的裝備有限，學(xué)生的觀(guān)察能力、操作能力和思維能力得不到很好的鍛煉，對(duì)于應(yīng)用型環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)造成了極大的阻礙[14-15]。

3 我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題及相關(guān)改革

我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)過(guò)40多年的摸索、探討與改進(jìn)，目前普遍存在以下問(wèn)題與不足。

（1）實(shí)驗(yàn)課程通常被看作理論課程的附屬，將驗(yàn)證理論以及深刻理解理論知識(shí)作為實(shí)驗(yàn)課程的最終目的，在設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程時(shí)著重于驗(yàn)證型和操作型實(shí)驗(yàn)，而忽視了設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于學(xué)生的吸引力不大，不能有效地激起學(xué)生的積極性，降低了學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的興趣，學(xué)生的觀(guān)察能力和思維能力得不到有效的鍛煉。

（3）我國(guó)大多高校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施與設(shè)備不齊全，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程上不能完整地體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，其動(dòng)手操作能力得不到系統(tǒng)的訓(xùn)練。

（4）實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式過(guò)于傳統(tǒng)，大部分高校通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告等傳統(tǒng)方法對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行評(píng)分，不能科學(xué)而全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力等綜合能力。

針對(duì)以上問(wèn)題及不足，我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列改革。

（1）增加了綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。不同于以往的只驗(yàn)證單一的論點(diǎn)或者測(cè)定某一數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)將多門(mén)專(zhuān)業(yè)課程基本理論和操作技能結(jié)合在一起，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理，有利于培養(yǎng)獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力。

（2）合理安排實(shí)驗(yàn)課時(shí)。結(jié)合當(dāng)前理論課程和工程應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)能更有效地運(yùn)用理論知識(shí)，同時(shí)對(duì)于所學(xué)的理論知識(shí)提出思考并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。

（3）盡可能加大實(shí)驗(yàn)教育的資金投入，擴(kuò)增學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料，使得參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都能親自動(dòng)手。若實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，采取學(xué)生分組交叉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方式，盡可能保證每個(gè)學(xué)生都有充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，動(dòng)手能力能夠得到充分鍛煉。

（4）健全實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用不同的考核形式，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。驗(yàn)證型和操作型實(shí)驗(yàn)主要考察學(xué)生的實(shí)踐操作技能水平，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考察學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)中的具體表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)后的報(bào)告總結(jié)進(jìn)行綜合評(píng)分。

4 環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才實(shí)驗(yàn)方面的需求

面臨嚴(yán)峻的環(huán)境形勢(shì)和資源形勢(shì)，我國(guó)提出了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展新目標(biāo)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)對(duì)于我國(guó)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)具有重要的戰(zhàn)略性意義[16]。在這樣的發(fā)展背景下，環(huán)境工程的專(zhuān)業(yè)人才對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)政府對(duì)環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的力度不斷加大，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)事業(yè)的需要，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)在不斷探索中發(fā)展壯大。隨著環(huán)保事業(yè)的不斷深入，我國(guó)環(huán)境保護(hù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從量變到質(zhì)變的過(guò)程，在快速發(fā)展的同時(shí)也加快了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整步伐，加強(qiáng)了可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略，環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)基本走過(guò)了以“三廢”治理為主的發(fā)展階段，正朝著有利于改善經(jīng)濟(jì)的環(huán)境品質(zhì)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、提高經(jīng)濟(jì)檔次的方向發(fā)展[17]，這就意味著對(duì)于環(huán)境專(zhuān)業(yè)人才有了更高的要求。

近年來(lái)，社會(huì)對(duì)于環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生的需求呈低速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，政府環(huán)保部門(mén)對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的需求逐年減少，反而是一些污染嚴(yán)重的國(guó)有中小企業(yè)以及西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才需求迫切，國(guó)有大中型企業(yè)僅在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才方面有一定需求。這種狀況使得環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)受到了很大的影響[18]。

我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)跨度十分廣泛的學(xué)科，其專(zhuān)業(yè)大多源于其他傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，如給排水工程、化學(xué)工程、能源工程等。而在辦學(xué)過(guò)程中，在師資、教學(xué)環(huán)境及教學(xué)設(shè)施和設(shè)備方面，校際差距較大，并且為了專(zhuān)業(yè)的全面性、系統(tǒng)性，以及擴(kuò)大畢業(yè)生的就業(yè)面，我國(guó)目前開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)課程普遍涵蓋了環(huán)境專(zhuān)業(yè)涉及的領(lǐng)域。環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)內(nèi)容廣泛、跨度大，學(xué)生難以在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)掌握所有專(zhuān)業(yè)課程，甚至因?yàn)榉敝氐恼n業(yè)而無(wú)法進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，極易造成學(xué)習(xí)面廣而深度一般的情況。

為了順應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)對(duì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生了解環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的科學(xué)前沿知識(shí)和國(guó)家政策，增強(qiáng)實(shí)踐手段的多樣性，使得學(xué)生能夠全面發(fā)展。同時(shí)高校因材施教，對(duì)學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育，在培養(yǎng)學(xué)生的思想道德文化素質(zhì)的同時(shí)，也加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)教育，提高其綜合素質(zhì)能力。

5 環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革建議

高校轉(zhuǎn)型是我國(guó)推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域改革的重要舉措，我國(guó)地方本科高校自建校以來(lái)，由于辦學(xué)定位不清晰，盲目模仿重點(diǎn)大學(xué)的辦學(xué)模式，使得其本身的特色無(wú)法完全展示出來(lái)，而地方高校轉(zhuǎn)型有利于突出其自身辦學(xué)特色，對(duì)其自身發(fā)展具有重大的意義。此次研究通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料，在了解我國(guó)高校轉(zhuǎn)型問(wèn)題和政策的基礎(chǔ)上，與國(guó)外應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)特色和教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)于環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革進(jìn)行了探討，得出了以下結(jié)論：

（1）我國(guó)地方本科高校向應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)變是必須進(jìn)行的，并且要明確辦學(xué)定位，在教學(xué)安排、專(zhuān)業(yè)和課程設(shè)置、培養(yǎng)方式等方面可以借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合各校的教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，發(fā)揮自身的特色。

（2）規(guī)范環(huán)境工程本科教育，加強(qiáng)全面素質(zhì)教育和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，合理安排實(shí)踐環(huán)節(jié)，建立系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系，全面培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)工作能力、設(shè)計(jì)能力、工程項(xiàng)目的實(shí)踐能力以及開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和技術(shù)的創(chuàng)新能力。

（3）改善教學(xué)條件，通過(guò)配置齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材，提供更加完善的實(shí)驗(yàn)條件，增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性，并采用靈活的考核方式，著重考核學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)操作技術(shù)，提升學(xué)生的綜合能力。

（4）合理安排專(zhuān)業(yè)理論課程和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，保證每一次的課程安排都能取得最大化的效益，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的系統(tǒng)化教育，綜合考察學(xué)生的理論學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握程度。

（5）加強(qiáng)與社會(huì)的聯(lián)系，針對(duì)企業(yè)對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才的需求，加強(qiáng)與企業(yè)合作辦學(xué)，在促進(jìn)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)自身發(fā)展的同時(shí)提高企業(yè)的整體效益。培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)實(shí)際工程案例時(shí)的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)打下一定的基礎(chǔ)。