环境工程专业实践教学系统整体优化探索

于 妍 徐东耀

中国矿业大学 北京 100083

环境工程专业实践教学系统整体优化探索

于 妍 徐东耀

中国矿业大学 北京 100083

根据环境工程的专业特点和适应社会对创新性人才的需求，强调整体优化教学计划，增加实践教学环节的比重和内容，改革实践教学环节的教学方法和方式，努力开展其他形式的实践内容和形式，进一步提高学生的自主创新和工程实践能力。

环境工程；实践教学；创新能力

发展环境类专业教育是解决当前不断恶化的生存环境和实施可持续发展的根本途径之一，高等学校的环境类专业教育是提高全民环境意识，并向社会输送环境保护和污染治理的专门人才的重要途径。我国环境科学高等教育起步于20世纪70年代，80年代进入稳步发展阶段,1992年世界“环境与发展”大会以后，我国的环境高等教育得到了快速发展，环境工程专业是这类学科系统中在高校设置最多最为广泛的一个专业，截止到2004年，全国设有环境工程本科专业的学校共有247所。

一、研究背景

根据工程师专业发展协会的定义，工程是一种职业，它利用通过学习、经验、时间所获得的数学和自然科学知识，来寻求经济地利用物质和自然力量的方法，以造福人类。环境工程是其中一个重要的领域，具有理论性、工程性、综合性、应用性非常强的特点。因此，环境工程教育的目标应该是培养一批具有环境专业的工程基础素质的高级专业技术的人才。教育部环境科学与工程教学指导分委员会于2005年制定了《高等学校本科环境工程专业规范》，非常强调学生的动手能力和创新精神，环境工程专业必须加强实践教学环节，着重培养以下能力：实验技能；工艺操作能力；工艺设计能力；工程设计能力；科学研究能力；社会实践能力等。因此，为适应当今社会快速发展对创新性技术人才的需要，培养具有扎实的专业理论基础和宽口径的学科基础，同时培养较高水平的实践性、创新性的环境工程专业的复合型人才，增加学生实践动手的机会，提高实践能力，是尤为重要的。

自从1984年教育部对高等学校本科专业进行规范，在工学中设置了“环境工程”专业以来，各学校就不断地进行着专业教学改革的探索，从课程设置、实验教学和实践教学环节，到毕业实习以及毕业论文环节，不断地进行改善使环境工程专业教育更适应社会发展的需求，尤其是2001年以后的改革和实践步伐加快，取得了可喜的成绩，并日臻完善。但是在课程设置的系统性、特色性，以及工程基础的培养，实践创精神的培养等方面仍然存在着一定程度的不足，仍需不断地改进和完善。

二、优化教学计划，继续增加实践教学环节的比例

自从2008年，高校实行学科大类招生以来，学生在入校2年后开始选择专业，进入专业教育阶段，许多学校为进一步推进通识教育，为学生发展创造更大空间，对学生的教学计划进行了整体优化，增加实践教学环节，为学生提供比较宽阔和充足的自主实践和创新的平台。

在环境工程专业教学过程中，实践性教学环节，比如现场实例剖析、工程案例理论教学、企业参观实习、工程现场培训和演练、参与实际工程的规划设计与管理、现场和室内的采样分析与实验等，不仅是专业教学所必须的方法和途径，也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证。为使学生的理论制度化得到丰富，实践能力得到提高，创造能力得到提升，中国矿业大学（北京）积极建立以公共基础课、学科基础课、专业课为主线，以实验课、实习课、社会实践课程横向交叉衔接的课程网络结构。我校环境工程专业目前公开设实验课程12门，实验课总学时达到302学时，专业基础课和专业课占55.45%，实践教学环节（不包括实验教学）的学分占44.55%。在一、二年级学期结束时，依次为学生安排认识实习、科研训练、综合设计和生产实习，在大四下学期安排学生进行为期18周的毕业论文研究。集中实践环节总计为45周，允许三年级以上的学生利用课余时间进入实验室，参与教师的科研课题。这些实践教学环节极其有力地促进了学生素质的全面提升，收到了学生的普遍欢迎。

三、整合实验资源，优化实验内容，改革实验教学方法

1.优化实验内容

对于环境工程专业的实验教学，许多学校基本采用两种实验教学的方法，一种是实验随课程而设，理论课程进行的过程中或之后，开设该门课程的实验课；另外一种是所有的专业基础课或者专业课都讲授完之后，开设综合性的实验。前者的优点是学生的实验更加有目的性，通过实验能够增强对理论内容的掌握，能更好地学习该门课程，但是不同的课程之间可能会有实验内容的交叉；后者的优点是集中教学，避免实验内容的重叠是实验教学内容结构更加合理，但是，实验课和理论课相隔时间较长，不利于知识的掌握。因此，为避免上述问题的出现，需要整合各实验室的资源，把所有的为环境工程专业开设的实验课内容看作一个整体，细分每一个实验的具体内容，确立每一个实验的实验目的，以达到实验设置整体最优的目的。比如以前在环境工程微生物学中的‘活性污泥耗氧速率的测定及废水可生化性’实验结合了水污染控制工程中的氧化沟和SBR的废水可生化性的实验，整合为一个实验。在环境监测实验里增加了室内空气质量检测与评价的综合性实验。

2.改革实验教学方法

传统的实验教学都是教师把确定了实验实验目的和方案，把实验所需试剂和仪器都准备妥当，学生上实验课时只需要按照操作步骤进行就可以完成实验，根本不需要自己动脑思考，属于“填鸭式”和“保姆式”的教学方式。但是，随着教学社会上对复合型、创新型人才的需求，许多高校增加了学生自己设计实验的环节。比如，我校的开设的“校园环境空气质量监测与评价”“学校周边河水水质现状与评价”“学生校园声环境分布”“校园气象环境”等实验教师只给学生规定了实验大题目，由学生自己组成实验小组，确定实验方案，从布点、采样、样品保存、选择分析方法进行分析、数据分析与评价的整个过程都是由学生小组制定详细的实验方案，教师起到引导的作用，最后学生小组形成一份实验报告上交。这样，学生会自己设计实验方案、组织实验的实施、自己配置试剂等等，极大地促进了实验的主动性。

四、增强实践环节的内容,提升实践能力

环境工程专业是一门交叉性很强的专业，同其他工程类的专业一样具有非常强的实践性，因此，培养本科生的实践能力显得非常重要。我校环境工程专业的实践环节除了实验课之外，还有认识实习、金工实习、科研训练、生产实习、专业综合设计、课程综合设计、毕业实习和毕业论文。在这些实践教学环节里，需要积极探索实践教学的途径和方法，使学生的实践环节切实做到与实际企业相符，切勿脱离实际。

认识实习设在学生学习专业课之前，以便对所学的专业有一个初步的了解和感性的认识，我校的认识实习为期1周，分别选择了污水处理厂、垃圾填埋场、堆肥厂和野外生态实习等内容，并且计划新增燃煤电厂脱硫除尘工艺的实习参观内容。并且与部分单位建立了长期的合作关系，以保障学生实习的可持续性。

生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，目的是使学生了解和掌握已经学过的专业基本知识、巩固课程内容，培养学生理论联系实际能力。通过在工矿企业的实习，能提高学生在生产实践中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法，并且也能通过现场长期学习，了解现代化生产方式，获得第一手的资料，为后续的学习以及工作奠定基础。我校环境工程专业的生产实习为期3周，其中有2周的时间在2个不同处理工艺的污水处理厂进行实地的跟班学习，1周的时间为听报告、老师测评、学生写实习报告的时间。但是，目前生产实习只有水污染控制方面的实习，还缺乏其他方向的实习，有待进一步建立实习基地。让学生先后都能参与环境监测、工程设计、运行治理等方面的实际操作，以最大限度地练习学生的工程能力，丰富学生的实践经验。

课程设计和专业综合设计是一个综合性非常强的实践教学环节，为了使学生所学的内容和实际相结合，我校环境工程专业去年特别聘请了设计院的工程师入校指导学生，结合设计院的实际工程实例，使学生在方案撰写、图纸绘制等规范、深度等方面严格按照工程实际设计的标准进行。

本科生毕业论文是实现培养目标的重要教学环节，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现，是培养大学生创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。通过撰写毕业论文综合训练学生进行科学研究的基本过程、方法和程序，如调查研究、查阅文献、文献综述、数据分析以及论文写作能力。培养学生的创新能力、团队精神和良好的学术思想。我校环境工程专业的本科生毕业设计从第7学期开始进行选题，第8学期开始进入实质阶段，论文的选题基本上都是来自教师的科研课题项目，这样就是学生的研究既有一定的研究背景和基础做支撑，又有切实的前沿的研究方向，这样既提高了学生的理论水平，又增强了他们的创新能力。最近几年，学生也纷纷发表了论文，学校还设置了本科生学术成果奖的评选，鼓励学生发表论文和撰写专利，极大地促进了学生的积极性和创造性。

五、努力开展其他形式的实践内容，进一步提高学生的自主创新能力

环境科学与工程教学指导委员会于2005年发表的《高等学校本科环境工程专业规范》中指出：从目前的课程设置情况看，课程设置的思路还有些混乱，选修课的比重与门类偏少，与国外同类专业相比，学生创新能力略有欠缺。因此，除了要增加选修课的种类和比重之外，还要继续提升学生的创新能力。从2008年开始，我校实行了“大学生创新计划”，鼓励进入专业课学习的学生在教师科研课题为背景的前提下，结合改课题的研究，自主提出一个研究方向和研究内容，在课余时间，自行完成制定的实验方案，这样就极大地促进了学生的实验组织、设计和动手能力，提高了学生的创新能力。到现在为止，先后有30多名学生参与了“创新计划”，已完成了6个创新性实验，在核心期刊上已发表论文2篇。

六、结束语

环境工程是一门综合性和交叉性较强的学科，也是21世纪最活跃的学科之一，根据建设研究型高水平大学的精神和环境工程应用性很强的特点，进一步完善实验教学体系，继续强化努力提高学生的综合实力。

[1]环境科学与工程教学指导委员会.高等学校本科环境工程专业规范，2005

[2]俞志敏,吴克,Michael Nelles,等.可持续发展的环境工程专业应用型人才培养[J].合肥学院学报(自然科学版),2009,19(2)：69～73

[3]沈耀良,黄勇.欧洲环境工程专业教育现状[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，讲师。