基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建——以北京林业大学为例

(北京林业大学环境科学与工程学院，北京 100083)

基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建
——以北京林业大学为例

程 翔 孙德智 王毅力 曲 丹

(北京林业大学环境科学与工程学院，北京 100083)

目前，国际上关于工程教育学历互认的3个协议中，《华盛顿协议》知名度最高，具有着重要和广泛的影响。2013年中国作为预备成员，成功加入《华盛顿协议》，这意味着中国开展的工程教育认证工作得到签约国家的普遍认可，这也是我国高校工科专业本科教育走向国际化的必由之路。在系统分析了《工程教育认证标准》对环境工程专业课程体系各项要求的基础上，以北京林业大学环境工程专业为例，探讨了基于工程教育认证标准的环境工程专业课程体系的构建方法：首先，课程体系的构建应体现专业特色；其次，应将认证标准逐项落实在课程教学的各个环节；第三，改进课程考核方式。通过环境工程专业课程体系的构建，为工科专业人才培养质量的快速提升提供借鉴。

工程教育认证；环境工程专业；课程体系构建

目前，国际上关于工程教育学历互认的3个协议中，《华盛顿协议》知名度最高，具有着重要和广泛的影响。2013年6月19日，在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上，经正式表决，中国作为预备成员成功加入《华盛顿协议》，这意味着中国开展的工程教育认证(简称“专业认证”)工作得到签约国家的普遍认可。

专业认证与评估是教育部《关于普通高等学校本科教学评估工作的意见》中“五位一体”教学质量评价制度的重要组成部分[1]。我国最早于1992年开展了对土建类5个专业的工程教育专业认证试点工作[2]。2006年3月，由教育部和中国科协牵头开始启动全面的工程教育专业认证。2007年，认证专业扩大至9个，其中包括环境类等5个新试点专业。截止2014年底，全国共有22所高校的环境工程专业通过了工程教育专业认证。

北京林业大学环境工程专业于2014年9月向中国工程教育认证协会提交了认证申请，并于2015年10月接受了认证专家组的现场考查。在将近一年的认证自评期内，环境工程专业开展了4年一次的本科人才培养方案的修订工作，并利用此次专业认证的机遇，对包括课程体系在内的环境工程本科人才培养方案进行了系统性的完善，其中某些方面还做了大幅度的调整和创新。这些调整将对保障环境工程专业毕业生工程能力的达成起到实质性的提升作用，有力促进了北京林业大学环境工程专业的持续和快速发展。笔者在专业认证背景下，重点梳理了北京林业大学环境工程专业构建课程体系的工作与成果。

一、专业认证对环境工程专业课程教学体系构建的要求

(一)课程教学体系的构建应考虑专业认证的要求

《工程教育认证标准(2015版)》包括通用标准和专业补充标准两部分。在通用标准的7部分内容中，除第5部分直接对专业课程设置提出明确和可量化的要求外，通用标准的其他部分也存在与课程体系紧密相关的元素。最典型的例子就是，第3部分“毕业要求”规定，“专业应通过评价证明毕业要求的达成”。在毕业要求的12条内容中，除了毕业要求1～5等5条技术性标准(分别为工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代工具)明确要求要有相应的课程群进行有效支撑外，毕业要求6～12等7条非技术性标准也在不同程度上要求要有相应的课程提供理论支撑。例如毕业要求11是有关项目管理的，其明确要求毕业生应理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。

在环境工程专业的补充标准中，对课程体系中的课程设置、实践环节和毕业设计(论文)等3方面又进行了更为详细的规定。在明确了数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类和专业类等4个课程模块应包含的基本理论、方法和技术的同时，重点对环境工程的各实践环节进行了详细说明与规范性要求，包括环境工程实验、课程设计、实习、科研创新和毕业论文等5方面。

(二)基于专业认证标准的课程教学体系构建应体现学校的定位和办学特色

专业认证通用标准在“培养目标”部分明确规定专业应该有“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标”。课程教学是高校实现专业人才培养目标的核心要素，因此课程体系也必须体现学校的办学目标，包括人才培养的水平与特色。专业认证是工程类专业本科水平的合格性评价，不是评优与排名，因此不同层次的研究型和应用型环境工程专业均可参加专业认证，但不同类型的环境工程专业应符合特定的行业需求，体现相应的专业特色。因此，高校在设计环境工程专业课程体系时，应深刻理解学校发展的总体定位与办学特色，充分利用学校各方面的办学优势，使本校的环境工程类专业在全国300多个专业点中形成竞争力。

(三)基于专业认证标准的课程教学体系构建应融合“复杂工程问题”

《工程教育认证标准(2015版)》在毕业要求中特别强调了工程类本科教育对研究与解决“复杂工程问题”的要求，以区别于针对专科或高职层次教育的《悉尼协议》和针对中专层次教育的《都柏林协议》。同时，该标准在说明中还对“复杂工程问题”的特征做了详细的界定：首先，必须深入运用工程原理，经过分析，使问题得到解决；其次，涉及多方面的技术、工程和其他因素，相互要有一定冲突；第三，需要通过建立合适的抽象模型才能解决，在建模过程中需要体现出创造性；第四，不是仅靠常用方法就可以解决的；第五，问题中涉及的因素可能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中；第六，问题相关各方利益不完全一致；第七，具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题。

因此，北京林业大学环境科学与工程学院在构建课程体系时，将符合这些特征的复杂环境工程问题融入其中，并在课程的组成、课程内容、考核方式等方面得以体现。例如，设置模型分析类的课程或在某些课程中专门讲授关于模型模拟方面的内容；在特定的教学、作业和考题等环节中设置从不同角度研究才能获得结论或是发生冲突的教学情景，以检验学生协调各方利益的能力。同时，对于支撑复杂工程问题研究与解决的课程或其他教学环节，其中关于复杂工程问题的探讨与考核所占的比重也不宜太小。

(四)课程教学体系构建应注重选修课的设置与专业认证标准的要求相协调

高校在构建专业教育平台时，一般分为专业必修课模块和专业选修课模块。专业必修课的设置是对人才培养基本规格的保障，而专业选修课则要实现因材施教、发挥学生专长、适应个体差异。各高校专业选修课在课程体系中所占比重并不相同。从专业认证的角度看，认证标准中规范了数学与自然科学类、工程基础类/专业基础类/专业类、工程实践与毕业设计、人文社会科学类通识教育课程的比重，其中环境工程专业补充标准则更为明确地规定了专业课程体系中课程与实践环节应包括的知识内容和要求。可以看出，在专业认证的背景下，环境工程专业选修课模块的设置需将课程选择的灵活性和知识内容的全面性与规范性进行有机结合，制定出更为精细的课程选修机制，既要赋予学生一定的选课自主性，又要保障专业认证标准中各方面能力的顺利达成。

(五)课程教学体系的构建应重视社会对毕业生的反馈意见

持续改进专业课程体系是专业认证中的一项重要内容。专业认证标准要求需要认证的专业应“定期进行课程体系设置”，而课程体系持续改进的基础是定期获得高校内部、毕业生及高等教育系统以外的有关各方的评价及反馈意见。从专业认证的角度看，高校毕业生被看作是高校的“产品”，而用人单位则被视为“用户”，来自“产品”和“用户”的反馈意见在专业课程体系的构建中具有着重要的地位。2014年，我国首次发布的《中国工程教育质量报告》指出，行业和企业专家参与课程设置的深度和广度都不够，还没有形成制度化[3]。因此，针对环境工程行业在不同发展阶段对专业人才的不同要求，环境工程专业应建立起毕业生跟踪反馈机制以及多方参与的社会评价机制，充分了解市场对环境工程人才的实际需求，以此指导专业课程体系的定期调整，不断提高所培养的人才对环境工程行业发展的适应度。

二、基于工程教育认证标准的环境工程专业课程教学体系的构建

(一)构建具有专业特色的课程教学体系

特色是专业的生命力，也是专业认证的明确要求。环境学院就业服务中心与用人单位进行过若干次访谈，用人单位反映，之所以选择北京林业大学环境工程专业的毕业生，主要是考虑了学校在生态保护领域的优势，同时建议学院进一步强化专业特色。北京林业大学环境工程专业在专业认证自评期间正值北京林业大学启动2015版本科专业人才培养方案修订工作。在课程体系修订过程中，环境工程专业针对北京林业大学“国际知名、特色鲜明、高水平研究型大学”的发展定位和建设“研究型”环境学院的要求进行了专题探讨，确定了课程体系建设的目标。特色鲜明就是要求专业建设必须紧密结合北京林业大学在生态保护领域的学科优势，研究型就是要求专业培养的毕业生具备良好的分析与研究能力。因此，在2015版环境工程专业课程体系中，学院系统地设置了生态修复、土壤污染控制方向的基础课、专业课和专业实践环节，如“植物学”“环境生态学”“污染水体修复技术”“土壤污染控制工程”“土壤污染控制工程实验”“植物学实习”“认识实习”(含人工湿地)等。同时，为提高学生的分析研究能力，专业采取了多项教学措施：①对每门专业课的课程大纲进行了多轮研讨，大幅压缩常识性教学内容并加深教学内容的理论深度，严格划清相关课程的授课边界，将节省的课时用来开展具有综合性、复杂性环境工程问题的课内研讨；②优化“学术讲座”课程，邀请行业和企业的专家介绍本专业最新的学术与技术进展；③要求每位学生必须参加大学生科技创新项目，训练学生能创造性地解决复杂环境工程问题。

(二)将工程教育认证标准逐项落实于课程教学的各个环节

为保障专业认证标准的完全达成，环境工程专业将通用标准和环境工程专业补充标准中需要课程体系支撑的内容进行了全面梳理，其中最主要的是通用标准的“毕业要求”部分。专业通过将12项“毕业要求”在不同层次上进行合理分解，确定了31个指标点，并采用不同方式在整体课程体系中进行逐项落实。

首先，将“毕业要求”指标点与北京林业大学2011版环境工程专业人才培养方案中所有课程的教学内容进行对照分析，研讨出具有更明确、更有力支撑指标点的课程设置方式，包括建设新的课程、优化课程内容、改革课程考核方式等。例如，北京林业大学2015版环境工程专业课程体系中，在第一学期增加了“环境科学与工程导论”课程，使学生在入学初期便能了解“成果导向型”的培养理念及要求，同时初步具有“应用工程科学基本原理识别复杂工程问题的能力”(毕业要求2)；新增的“环保设备基础”和“环境功能材料”课程加强了学生针对复杂环境工程问题“设计满足特定需求的系统和单元(部件)”的能力(毕业要求3)；学院将2011版课程体系中“环境地学”和“环境地学实验”课程改为“土壤污染控制工程”和“土壤污染控制工程实验”课程，突出了在土壤污染控制和土壤生态修复方面的专业特色，这两门课程分别训练了学生将“专业知识用于解决复杂工程问题”的能力(毕业要求1)和“设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论”的能力(毕业要求4)；此外，学院还将“环境微生物学”改为“环境微生物学(双语)”课程，并选择由Michael Madigan等编著的《Brock Biology of Microorganisms》和Raina M. Maier等编著的《Environmental Microbiology》为核心参考书，培养学生“具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流”的能力(毕业要求10)。

其次，为协调选修课程的灵活性和专业认证标准的确定性及完全达成要求之间的关系，2015版环境工程专业课程体系中设计了“推荐课程清单”和“限选课程组”等两项制度。“推荐课程清单”列出了环境工程专业补充标准中要求修习的、并在环境专业选修模块中的课程，如“工程力学”“工程制图”“土建概论”“物理性污染控制工程”“环保设备基础和环境规划与管理”等。环境专业的学生若不选该清单中的课程，则毕业时必须证明通过选修其他相似课程或通过其他学习途径达到了实质等效的相应能力，否则将被视为未达到本专业的毕业要求。“限选课程组”制度指将支撑同一毕业要求指标点的选修课程进行适当组合，形成若干课程组，要求学生根据毕业要求指标点在若干个课程组内进行选课并获得相应能力，在充分尊重学生选课自主性的同时实现专业认证标准的完全达成。例如，将“环境化学”和“环境毒理学”作为一个限选课程组，培养学生理解“针对复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响”的能力(毕业要求7)。

最后，基于专业认证标准环境，专业建立了针对毕业生个体的“过程预警”和“出口检验”制度，在监控学生课程与学分完成情况的预警机制中融入毕业要求指标点的定期检验，以保障所有合格毕业生均达到专业认证的“出口”标准。由于环境专业的课程体系承担着规范专业知识与技能和满足专业认证要求的双重功能，课程总目标的整体达成与专业认证标准的专项达成并不总是完全一致。具体来说，一门课程整体上及格并不意味着该课程中支撑毕业要求的部分内容和相关能力的完全达成。因此，环境专业在执行以课程通过和学分修满为目的的传统检验模式时，有必要增加学生毕业要求达成度的定期计算，形成基于专业认证要求的毕业要求达成度检验与预警制度。

(三)结合专业认证改进课程考核方式

与欧美高校20%～50%的高淘汰率相比，我国高等教育目前仍存在“严进宽出”甚至“宽进宽出”的现象[4]。由于缺乏一整套行之有效的淘汰制度，一些高校的部分课程考核方式过于简单，仅是流于形式。学生只要在考前花几天时间突击复习，就可以顺利通过考试。其后果便是学生学习的动力不足，毕业时知识和能力水平不高，就业困难，这显然与专业认证的“成果导向型”教育理念和要求存在很大差距。同时，目前许多高校的课程考试内容与方式，也没有与专业认证中各项能力的达成情况建立明确的联系。

基于此，北京林业大学在构建2015版环境工程专业课程体系时，对课程目标达成的评价方式进行了大力改革，参照欧美高校一些课程的常用做法，建立了全过程的、更多元的课程考核方式。其中，特别强调落实对课程所支撑毕业要求指标点达成情况的有效考核。例如，2011版课程体系中“环境工程微生物学”的课程考核方式为“期末考试(占90%)+平时考勤与课堂表现(占10%)”，修订后2015版课程体系中“环境微生物学(双语)”课程的考核方式为“出勤(占10%)+作业(占15%)+课堂研讨(占10%)+Project(占15%)+期末考试(占50%)”。其中作业有3次，主要是根据课程中某个指定主题相关阅读任务的总结与评价，要求查阅学术文献10篇/本以上；Project调研的主题为特定污染控制工程技术的微生物学原理，从3个给定的环境工程新技术中任选1个。可以看出，改革后的考核方式大幅增加了学生修习该课程需要研读的专业资料以及总结、分析和表达专业问题需要的时间与精力投入，促进了学生在相关毕业要求中能力的有效达成。此外，环境专业对重点培养学生实践能力的课程(如实验类、课程设计类、实习类、毕业设计/论文等)的考核方式进行“精细化”与“合理化”改革，强化过程评价与能力评价，使该部分课程的考核结果更能体现学生专业实践能力的达成，如操作考核、结课答辩、团队合作意识与能力评价、沟通能力评价等。

三、专业认证对环境工程专业人才培养的促进作用

环境问题，尤其是中国现阶段面临的环境问题，具有典型的复杂性特征。因此，我国高校环境工程专业的人才培养应着力于学生解决复杂环境工程问题的实践能力的有效达成，而工程教育专业认证的开展对于我国高校环境工程专业人才培养模式的改革起到了强有力的推动作用。基于专业认证《华盛顿协议》“成果导向型教育”的人才培养理念和要求，环境工程本科专业课程体系的构建应更加注重体现专业的办学特色，体现针对复杂环境工程问题的研究、分析与解决，体现专业技术与非技术领域各项能力的完全达成，从而彻底改变当前高校“严进宽出”的现象，大幅提升我国环境工程本科专业人才的培养质量。

[1] 中华人民共和国教育部.关于普通高等学校本科教学评估工作的意见(教高[2011]9号)[EB/OL].(2014-03-08)[2015-12-08].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s7168 /201403/16 5450.html.[2] 陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛，2011(7)：29-32.

[3] 教育部高等教育教学评估中心.2013年度中国工程教育质量报告[R].北京：教育部高等教育教学评估中心，2013：51.

[4] 张健.关于建立我国高等学校淘汰机制的思考[J].新课程研究，2011(6)：8-9.

(责任编辑 王 伟)

北京高等学校青年英才计划项目“基于蓝铁石结晶的污水/污泥生物-物化耦合除磷工艺技术”，项目编号YETP0772；北京林业大学教学改革研究项目——“环境工程微生物学”双语教学模式的研究与实践，项目编号BJFU2013JG022。