环境工程专业本科生工程实践能力培养探索

2016-02-15胡伟武冯传平张宝刚郝春博

中国地质教育 2016年4期

关键词：环境工程本科生工程

陈男，胡伟武，冯传平，张宝刚，郝春博

1.中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京 100083；2.中国地质大学（北京）期刊中心，北京 100083

实践教学

环境工程专业本科生工程实践能力培养探索

陈男1，胡伟武2，冯传平1，张宝刚1，郝春博1

1.中国地质大学（北京）水资源与环境学院，北京 100083；2.中国地质大学（北京）期刊中心，北京 100083

工程实践能力是中国地质大学（北京）环境工程专业本科生培养教育的首要目的。本文在分析影响学生工程实践能力培养因素的基础上，结合我校研究生实践教学特点，从专业实验课程设置、校外实践平台建立、实践教学师资队伍完善、实践教学考核评价体系构建等四个方面探索了提高学生工程实践能力培养的措施与途径，为解决我校环境工程教育当前存在的诸多问题提供了新思路。

环境工程；实践能力；创新能力；本科生

environmental engineering; practice ability; innovation ability; undergraduate

近年来，随着我国经济、科技的发展，社会对人才的需求呈现专业化、多样化的趋势。因此，注重增强工程专业学生的实践能力和创新能力是如今高等学校面临的突出任务。教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）的实施不仅能够有效促进我国由工程教育大国向工程教育强国迈进，也是贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要（2010－2020年）》的重要举措[1]。近年来，我国环保事业正蓬勃兴起并逐渐成为一个巨大的新兴产业，社会急需大量具有工程实践和创新能力，能快速担当起环境污染治理重任并能随污染情况变化和环保要求提高不断研发新技术、新工艺的应用型专业人才，而环境工程专业创新能力的形成和发展必须以工程实践活动为基础。因此，实践教学对培养本专业学生的实践能力和创新能力有着理论教学不可替代的特殊作用，是创新实践人才及卓越工程师教育培养过程中贯穿始终的、不可或缺的重要组成部分[2]。

目前中国地质大学（北京）环境工程专业本科生的就业去向主要集中在一些科研设计单位、环保公司、污水处理厂和环境水质监测部门。经我院与部分用人单位座谈调研后发现，用人单位对我校环境工程专业应届本科毕业生反映意见主要集中在以下几个方面：（1）专业和实际操作能力不足；（2）环保领域最新技术进展了解不够；（3）工程实践经验欠丰富；（4）环保法律、政策法规了解较少。因此我校环境工程课程教育培养目标立足于水污染控制、大气污染控制、固体废弃物处理与处置以及噪声、电磁辐射热污染等防治技术内容，培养具有扎实理论基础、熟练专业技能、知识面宽广、初步具备环境技术和给排水工程领域的科研和工程技术人才，以满足社会环境工程专业岗位的需求[3-4]。

本文主要结合我校的人才培养特色，通过对环境工程专业教学内容、组织方式和教学方法的改进和创新，从根本上提高实践教学质量，培养我校环境工程专业本科生的工程实践能力。

一、我校环境工程专业本科生工程实践能力培养现状

1.专业实验教学课程设置、内容和教学方法单一部分本科生实验课程的设置具有一定的片面性，理论课程与实践性教学联系不紧密，缺少灵活性，教学内容并未真正体现出我校环境工程专业的实践能力培养特色。如目前，教学方法一般沿用课堂授课模式，以理论讲授为主，重理论、轻实践；多灌输、少讨论。我校集中在大二暑期开设“环境工程综合实验”课程，大部分试验为演示性试验，因试验场地和仪器设备问题限制，不能做到人人动手参与实验内容，导致学生的主动学习兴趣得不到激发。因此，学生独立思考和工程实践能力难以得到实际培养和锻炼。

2. 学生专业实习、实践环节较弱，工程能力不足

目前我校环境工程专业本科生实习、实践主要以参观性实习、实践活动为主，基本没有常设的校外实践训练平台。我校针对大二和大三学生均设有生产实习环节，但主要以参观污水处理厂和垃圾填埋场为主，学生实习过程中走马观花，没有机会长期参与到实际的工程项目中，同时校外创新教育基地作用发挥有限，工程能力的锻炼和提高亟须加强。

3. 教师知识、能力结构不全面

环境工程专业涵盖化学、工程、材料等不同学科领域，教学内容需要交叉学科协助。大部分授课教师虽然都具有较深厚的专业理论知识，但仍有部分教师对工程设计、实践接触较少，也很少有机会实际参与现场工程操作。我校环境工程专业目前有专职教师19人，其中包括7名教授，6名副教授和6名讲师。大部分教师没有现场工程实践经验。因此，在授课过程中很难将理论知识与工程实践知识融会贯通，教师知识和能力结构尚需提高。

4. 实践教学考核环节薄弱

实践教学考核环节是整个本科生工程实践能力培养效果的反馈，我校环境工程本科生实践教学考核环节的实施主体由直属院系承担。目前，我院对实践教学环节的考核与评估主要依靠指导教师单方面评测，并未建立完整、科学、长效和可持续的考核和评估体系。因此，加强实践教学环节的考核对于本科生工程实践能力的培养十分重要。

二、加强环境工程专业本科生工程实践能力培养的措施与途径

1. 专业实验课程体系的改进

实验课程对于我校环境工程专业本科生培养非常重要。专业实验课程体系的改进主要针对改变传统实验教学依附于理论课体系的横向模式，超越单门实验课程的范围，建立教学课程之间的系统联系。精选实验项目，统筹实验内容，使基础性、理论性、设计性和综合性各类实验项目合理配置，建立符合我校环境工程本科专业人才培养特色的一体化多层次的实践教学内容体系[5]。该专业实验课程体系改革主要分为两个层面。

（1）基础实验教学。该层面主要服务于我校环境工程专业本科生专业课程的实验教学。在基础无机、物理、分析和有机化学实验课程基础上为本科生增设“环境微生物实验”、“水污染控制工程实验”、“大气污染控制实验”、“固体废物处理处置实验”等课程，重点培养学生的基础实验技能。环境实验操作教学开课时间主要集中于夏季小学期，在原有实验课程基础上于2014年增设了气象色谱定量分析、高效液相色谱定量分析、离子色谱测定水中阴阳离子实验以及TOC定量分析等实验内容，旨在培养学生对高精密分析仪器、设备的掌握和熟悉。

（2）实验室开放管理。该层面是为了培养我校环境工程专业本科生的工程能力、创新能力和综合能力开展的教学实验内容。我校环境工程专业拥有水资源与环境工程北京市重点实验室，地下水循环与环境演化教育部重点实验室和常规水处理实验室、环境微生物实验室、水化学与环境监测实验室和环境数值模拟实验室。实验室采用开放式管理模式，面向本专业本科生定时开放，为学生提供自主学习的机会和空间，使学生成为实验室的真正主人。鼓励本科生参加“大学生创新性实验计划”、“实验室开放基金”和“大学生科技立项”等创新实践活动，培养学生的实践创新能力。由于对环境工程专业实验室开放管理的大力宣传和推广，2016年学生申请大学生创新性实验计划项目共计13项，教学实验室开放项目共计2项。实验室资源共享使部分学生的创新和实践能力得到了锻炼。

2. 学校和企业工程实践教学平台的搭建

企业及其高级工程技术人员最了解环境工程专业人才需要学习什么知识、应该具备哪些专业技能以及如何获得这些知识和能力。企业同时也拥有高校所没有的环境工程专业宝贵的资源和经验（如：先进的生产设备和工艺水平、丰富的实践经验与管理水平、实用的工程知识和企业文化、宽阔的实践场地和完善的管理体制等）[6]。因此，学校应积极与企业合作，建立良好、长期的校企合作实践教学平台是培养我校环境工程专业本科生具备应用型工程技术能力的重要保障。调研结果显示，部分用人单位对我校毕业生的动手实践能力不太满意，学生缺乏基本的仪器使用能力以及简单维修基本设备的能力。

因此，我们希望通过校企工程实践教学平台的建设，改变目前的参观式生产实习模式，将本科生暑期学习时间统一集中起来，分组直接参与企业的工程实践，学生在企业技术工程师的指导下承担实际工程项目的设计、施工、管理和环境评价，使其真正接触仪器设备和工程项目的技术核心，通过实战锻炼掌握基本仪器使用规范、工程实施流程和工艺创新的技能[7]。

2013—2015年暑期小学期期间，我院与山东省淄博市恒台县科技局联合开展了环境工程生产实习新模式实践活动。在院里专业教师的带领下，首先选择县内具有技术先进性与实际应用性的实习点，为学生的现场学习与企业实地之间搭建了一个新平台。学生分小组参观并分别到各选定企业工厂车间进行工程实践。如进入当地某氟化工企业学习吹脱－膜过滤工艺处理高氨废水以及三效蒸发方式回收还原性盐分技术；部分学生进入某石化企业参观学习使用平衡除油罐和涡凹气浮技术从废水中回收残油；部分学生进入某造纸企业参观并学习利用厌氧膨胀污泥床反应器和电磁－类酶深度净化技术处理造纸废水技术；部分学生进入某垃圾渗滤液处理车间参观并学习垃圾渗滤液MVR蒸发+VP洗气技术；部分学生进入某水处理剂生产厂家参观并学习生产聚丙烯酰胺水处理剂与筑路用减水剂技术。在各实习企业和部门，企业派出相关技术人员现场讲解并指导学生进行生产实践[8]。通过上述方式的开展，学生对生产实践的积极性明显提高，对工厂工艺和技术流程有了一定的了解，对企业的管理规章和环境政策法规也有了初步认识，实习效果有显著改善。

3. 工程实践教学师资的保障

提高我校环境工程专业本科生的工程实践能力，需要加大教师团队建设。首先，要完善工程实践教学指导教师的遴选。指导教师必须知识面宽厚，有交叉学科的学习经验，同时具有不断进取的创新精神，在工程实践能力和教学成果上要满足工程实践团队指导教师遴选量化考核标准；其次，加强工程实践团队指导教师的培训和交流，利用教研闲暇时间将指导教师送到事业、企业单位进行实践训练，参与工程实践教材的编写，逐步积累工程经验。并在此基础上进一步建立与事业、企业单位合作的纽带，更新教师知识结构，明确用人单位对本专业学生能力培养的取向。最后，选聘具备一定教育研究能力的高级工程技术人员与校内指导教师一起对学生学习、实践环节中遇到的问题进行指导，保证工程实践教学环节的顺利进行[9]。

2014年暑期，我院派出3名环境工程专业教师分别进入北京市内环保企业和公司进行学习训练，对各实习环节逐步分解，学习各企业升级的新工艺和新技术，积累工程经验。在这一过程中，我院教师积极组织与单位负责人、创业人员和技术人员座谈，将学校近年研发的环保技术和工艺与座谈人员进行交流，对我校具有自主知识产权的具备市场化应用前景的电化学技术和智能化污水处理技术与参会人员展开积极讨论，为下一步构建新型产学研合作平台和工程实践基地奠定基础。此外，我院还积极聘请具有工程实践经验的企业工程师来我院开展讲座，定期辅导或协助解答教师授课过程中遇到的工程实例难题[10]。

4. 实践教学考核评价体系的构建

实践教学考核评价体系目的在于对我校环境工程专业本科生的工程实践和创新能力进行考评，考评体系主要包括以指导教师为主体的实践教学评估、以企业工程技术人员为主体的实践教学效果评价、以学生本身为主体的自我评价和以实践教学成果为主体的学生创新能力评估。实践教学考核评价体系的构建可以增强学生参与社会和生产实践的意识，了解专业在社会生活中的服务对象、服务能力和服务水平，从而正确引导学生的专业定位和择业观念。同时，根据企业工程技术人员的考核评价和反馈意见，进一步了解在校所学课程与工作所需知识等方面的信息，并据此及时调整教学方案、教学手段等，进一步加强本专业的教学工作，提高教学质量和教学内容的针对性。

三、结语

工程实践能力是社会企事业单位对环境工程专业人才培养的要求，而实践教学平台是学生工程实践能力培养和创新能力获得的重要途径。因此，重视我校环境工程专业实践课程体系建设、保障校企工程实践教学平台的建设、完善工程实践教学的师资队伍并加强对实践教学效果的考评，形成适应我校办学特色和环境工程专业学科特点的实践教学体系，才能真正提升学生的工程实践能力，培养创新精神，促进本学科发展，满足社会用人单位的需求。

[1] 皮科武，黄磊，万端极，等.清洁生产特色的卓越环保工程师培养课程体系改革思路[J].课程教育研究，2013(35):44-45.

[2] 方惠英，邱利民.立足能源科技前沿，构建实验教学创新体系[J].高等工程教育研究，2011(5):157-160.

[3] 李石，赵东风，赵朝成，等.基于实践的环境工程教学改革研究[J].科技创新导报，2010(21):200.

[4] 徐树建，刘艳.环境工程专业创新课程体系建设的研究与实践[J].长春理工大学学报(社会科学版)，2011,24(2):167-168.

[5] 陈男，冯传平，胡伟武.环境工程专业课程体系的探索与创新[J]. 中国地质教育，2014(1):24-26.

[6] 陈支武，张德荣.完善实践教学体系，培养应用型创新人才[J]. 实验室研究与探索，2012,31(8):167-170,189.

[7] 张宝刚，杨广元，胡伟武，等.微生物燃料电池在环境工程专业教学中的应用[J].中国地质教育，2013(1):93-96.

[8] 张宝刚，冯传平，匡颖，等.卓越工程师教育背景下环境工程专业生产实习模式初探[J]. 中国地质教育, 2013(4):9-12.

[9] 刘元林，刘春生，吴卫东，等.专业学位硕士研究生实践能力培养的研究与实践[J].黑龙江教育，2014(6):33-34.

[10] 皮科武，万端极，高林霞，等.环境工程专业培养模式与企业需求现状比较分析[J].理工高教研究，2009,28(3):79-83.

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1006-9372（2016）04-0072-04