摘要:環境工程技術人才的培養質量決定著未來中國環境保護事業的發展速度。在大學階段對學生進行工程素質教育,增強學生的工程實踐能力,是現代高等教育的重要內容。因此,高校環境工程專業要加強課程體系改革,以培養更多環境工程所需要的高素質的復合型人才。
關鍵詞:工程素質;環境工程專業;課程改革
工程素質是指工程專業技術人員在進行工程實踐活動時所具有的潛能和適應性,它實質上是一種以正確的思維為導向的實際操作,具有很強的靈活性和創造性。工程素質包括廣博的工程知識素質、良好的思維素質、工程實踐操作能力、靈活運用人文知識的素質、扎實的方法論素質和工程創新素質,它具有如下特征:敏捷的思維、正確的判斷和善于發現問題的能力,理論知識和實踐的融會貫通,把構思變為現實的技術能力,綜合運用資源、優化資源配置、保護生態環境、實現工程建設活動可持續發展的能力并使其達到預期目的的能力。
當今世界,科學技術突飛猛進,科學發現推動人們在認識世界的過程中形成科學原理,工程科技則把科學原理變成改造世界的能動力量。要想更好地參與國際競爭,就要培養更多高素質的工程技術人才。工程素質的形成并非知識的簡單綜合,而是一個復雜的漸進過程,是將不同學科的知識和素質要素融合在工程實踐活動中,使素質要素在工程實踐活動中綜合化、整體化和目標化。學生工程素質的培養貫穿教育全過程,滲透在教學的每一個環節,不同的工程專業對工程素質有不同的要求,需要不同的工程環境,因而高校要因地制宜地進行綜合培養,這也給高等工程教育提出了更高的要求。
一、環境工程專業的工程素質要求
根據教育部頒布的普通高等學校本科專業目錄和專業介紹,環境工程專業包括原環境工程、環境監測、環境規劃與管理、農業環境保護、水文地質與工程地質等專業。新的環境工程專業提出的人才培養目標是:具備城市和城鎮水、氣、聲、渣等污染防治以及給水工程、水污染控制規劃和水資源保護等方面的知識,能在政府部門、規劃部門、經濟管理部門、環保部門、農業生態環境污染部門、設計單位、工礦企業、科研單位、學校等從事規劃、設計、施工、管理、教育和研究工作的環境工程學科高級工程技術人才。隨著國家對環境保護的不斷重視和執法力度的不斷加大,越來越多的企業開始重視環境建設與管理,鋼鐵、冶金、石化、機械等污染嚴重的傳統企業對環境工程專業學生的需求量明顯增多。這就需要高校盡快培養出大批熟悉工程技術和污染治理工藝、設備,懂得法規政策,會管理,關注環保生態、民眾健康和生命安全,具有創新能力的高素質的復合型和應用型人才。
培養環境工程專業學生的工程素質,要從以下四點做起。
1.使學生具備扎實的專業理論基礎
要使學生掌握水、氣、聲、固體廢物等污染防治和給排水工程、環境規劃與資源保護等方面的基礎理論知識。
2.使學生能夠靈活運用理論知識
學生要具有進行污染控制工程的設計和運營管理的能力,制定環境規劃和進行環境管理的能力,以及環境工程方面的新理論、新工藝和新設備的研究和開發的能力。
3.使學生具備工程師意識和職業遷移能力
工程師意識就是學生在承擔具體的工程任務時,具有良好的責任意識、成本意識和市場意識。職業遷移能力則主要是指在職業變化越來越快的時代,接受過高等教育的工程師應該具有自我獲得知識、迅速轉換職業的能力。
4.使學生具備工程實踐能力和與他人溝通、合作的能力
接受過工程教育的學生要具有技術決斷的能力、處理多學科問題的能力、實際操作能力、動員人力資源能力和與他人協同工作的能力等。
二、對環境工程專業進行課程改革的思路和方法
1.課程體系框架的構建
課程改革要著眼于工程技術人才的培養,以自然科學、人文社會科學和工程技術三類基礎課構筑平臺。培養過程中要注重理論聯系實際,將工程實踐貫穿于教學全過程,把專業理論與解決工程的實際問題緊密結合,更好地培養學生的創新能力。實際教學中可將課程體系分為三大模塊:通識教育平臺課程、學科專業基礎平臺課程和專業(方向)課程,課程設計、專業實習、畢業設計(論文)等實踐環節獨立設置。
通識教育平臺課程是傳授自然科學、社會科學領域的基礎知識、基本理論和基本技能的課程,是對學生的全面發展具有基礎性、通用性和長效性作用的課程,設必修課和選修課。必修課主要包括《大學英語》《計算機基礎及程序設計》《高等數學》《線性代數》《概率統計》《大學物理》《工程化學》《文獻檢索》《體育軍事理論》等,選修課主要包括藝術類、人文科學類、科學技術類、經濟管理類、身心健康類等。
學科專業基礎平臺課程是培養學生學科專業基礎知識、基本理論和基本技能的課程,它與通識教育平臺課程一起為學生知識、能力、素質協調發展奠定寬厚的基礎,也設必修課和選修課。必修課主要包括《無機化學》《分析化學》《有機化學》《物理化學》《工程制圖》《工程力學》《流體力學》《電工電子學》《機械設計基礎》《生物化學》《環境工程原理》《環境微生物學》《環境監測》等,選修課主要包括《微機原理及應用》《環境科學基礎》《化工工藝》《環境生物技術》《環境化學》《環境生態毒理學》《環境地質學》等,其中《生物化學》《環境工程原理》《環境微生物學》《環境監測》《環境生物技術》《環境化學》《環境生態毒理學》《環境地質學》等課程是環境工程專業特有的專業基礎課程,而《環境工程原理》課程則替代了原來的《化工原理》課程。
2.環境工程專業方向課程的設置
專業方向課程是建立在前兩個模塊基礎之上的、培養學生具備適應未來工作環境所必需的專業知識和技能的課程,同樣也設必修課和選修課。環境工程本科專業應針對不同層次和不同特點的學生制定多樣化的培養規格,以適應社會發展的多樣化需要。依據環境工程專業的學科特點,在培養“通才”的基礎上,建設污染防治技術課程群、環境管理課程群和專業特色課程群等專業方向課程。污染防治技術課程群由《水污染控制工程》《水污染控制工程實驗》《大氣污染控制工程》《固體廢物處理與處置》《噪聲污染控制工程》組成,環境管理課程群由《環境影響評價》《環境管理體系》《環境法規》《環境經濟與資源管理》《環境規劃與管理》組成,專業特色課程群由《環保設備》《綠色氧化技術》《農業環境保護》《排水工程》《水深度處理與回用技術》《突發性環境污染事故的預防與應急處置》組成。這些課程之間聯系緊密、內在邏輯性強,并將近年來的新興學科、交叉學科、邊緣學科知識融入教學內容中,有效減少了課程間的重復,加強了不同學科之間的交叉和融合。課程群的構建充分體現了人才培養改革方案中對人才培養理念、人才培養目標以及優化學生的知識、能力和素質結構等方面的要求。
在進行課程改革的同時,高校還應根據自身特色加強課程內涵建設。例如:河南工程學院環境工程專業著重于礦產采、選、加工過程及紡織印染中產生的廢水、廢氣、廢渣、地面塌陷、地面挖損的治理和開發利用,在《水污染控制工程》《綠色氧化技術》等課程中融入紡織印染廢水的水質特性、染料成分分析及降解機理等內容,《突發性環境污染事故的預防與應急處置》課程則結合煤礦安全工程專業的重大危險源管理理論,介紹了突發性環境污染事故的預防與應急處置技術,使得新的課程體系充分體現“提升內涵、強化特色”的戰略指導思想。
3.實踐環節教學改革
大多數環境工程專業學生畢業后都會走向生產企業污染治理第一線,解決生產實際問題,這種從業特征決定了環境工程專業的教育必須緊密與生產實際相結合,加強實踐教學環節。
目前,環境工程專業實踐教學普遍存在以下四個問題。
實驗教學內容太少,教學方法呆板,不利于激發學生的學習興趣和培養學生的創造性。
認識實習的收效甚小。環境工程專業主要涉及與水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物的處置工程等相關的公司或企業,認識實習時間一般為1至2周,只能安排學生一天參觀一個企業,這種認識實習所起的作用非常有限。
生產實習安排不夠合理,通常是將學生重復安排在認識實習單位,并且很少安排學生進行具體操作,只是讓學生隨意參觀。
畢業設計環節需要進行科學的設置和安排。目前的畢業設計環節以實驗為主,注重畢業論文的撰寫,忽視了對學生實踐能力的考查。
因此,實踐環節的教學改革應注重以下三個方面。
(1)強化課程獨立實驗教學內容和工程設計內容,增加綜合性、設計性、研究性實驗
在實驗教學過程中,教師要注重培養學生的觀察能力、分析能力和科學素質,引導學生樹立嚴謹求實、勇于探索的精神。例如:適當減少實驗的約束條件,教師只給出大體的方向,讓學生獨立設計實驗內容和實驗方法,獨立撰寫實驗報告,這樣既可以激發學生的學習興趣,又可以培養學生獨立解決問題的能力和創新的能力。
(2)科學安排實習環節
實習環節包括認識實習和生產實習,二者的目的不同。認識實習是“感知”實習,生產實習則是“實踐”實習。環境工程專業實習單位主要有設計院(環境影響評價和工程類設計)、水務集團、環保公司和垃圾處理公司等。學校在認識實習的安排和設置上應該起主導作用,積極尋求校企合作伙伴,在兼顧全面的同時突出重點;學生可根據自己的興趣選擇適合的崗位進行生產實習。此外,生產實習的時間也應適當延長,以便于讓學生對企業的管理、運行和實際操作有較為詳細深入的了解。
(3)確保畢業設計質量
畢業設計環節是學生走出校門、踏上社會前的最后一步,因此學校必須嚴格把關,努力提升學生的綜合素質,鍛煉學生適應社會的能力。在畢業設計課題的選擇上,教師要充分發揮學生的主觀能動性,盡量結合用人單位的實際情況選擇課題。這樣,一方面可以使學生的畢業設計與在用人單位的實習有機地結合起來,有利于學生較好地完成畢業設計;另一方面可以使學生盡快適應將來的工作。為提高學生的工程應用能力,設計類課題不得少于75%。此外,教師還要進一步規范畢業設計的各個環節,使畢業設計的質量得到可靠保證。
環境工程專業肩負著為國家環境保護事業培養高素質工程技術人才的使命,環境工程技術人才的培養質量決定著未來我國環境保護事業的發展速度和進步速度。為此,在大學階段對學生進行工程素質教育,增強學生的工程實踐能力,是現代高等教育的重要內容。高校一定要努力創造條件,增加學生參與工程實踐的機會,從而培養更多環境保護事業所需要的高素質的復合型人才。
參考文獻:
[1]朱高峰.面向21世紀的工程教育改革與發展[J].高等工程教育研究,2000,(1).
[2]李艷薔,胡細全,李海波.加強環境工程專業學生工程素質教育的思考與實踐[J].中國電力教育,2009,(1).
責編:一木