卓越工程師培養目標下環境工程專業課程整合

白少元，王敦球，游少鴻

(桂林理工大學環境科學與工程學院，廣西桂林541004)

教育部于2010年6月啟動了針對工科類高校教育的“卓越工程師教育培養計劃”，桂林理工大學環境工程專業是第二批參與該計劃的試點專業。本專業一直立足于學校的性質和學科優勢，是廣西區重點學科，在人才培養方面具有較強的特色和優勢。環境工程專業卓越計劃課程整合是在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010～2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010～2020年)》精神的指導下，以教育部高等學校環境工程教學指導委員會修訂的《高等學校本科環境工程專業規范》為依據，秉承現代高等教育理念，在現有的環境工程專業本科人才培養框架的基礎上，依托實際工程，以服務社會需求為目標，著力于工程技術教育，整合優質校企教育資源，使學生具備良好的工程素質及工程實踐能力，按通用標準和行業標準培養具有較強的創新能力、能夠適應我國經濟社會發展的環境工程領域高質量工程技術人才［1］。

一 課程整合目標及思路

課程整合是依托產學研合作和我校環境工程學科專業優勢，結合實際情況對教學大綱和教學內容做出的調整，讓企業參與到人才培養的全過程中來，探索出根據環境工程行業及相關企業需要的“按需教學”人才培養模式。從提高學生素質、基礎理論知識、專業知識和實踐能力四方面出發，使學生掌握環境工程領域的基礎理論、先進的技術方法和工程手段，成為在工程研發與設計、工程實施及管理等某一方向具有獨立進行工程活動能力的高級工程技術人才。

二 課程整合的重點與難點

在“卓越計劃”指導下對環境工程專業課程體系和教學內容進行整合，應面向行業領域和人才市場，著力培養學生的職業素質及工程能力。在培養過程中，秉承“能力本位”的教育理念，深度挖掘學生的個體特性和創造潛能，改變課程內容與生產實際脫節，與技術進步不同步的現狀。

在實踐教學環節，課程整合的重點與難點在于如何強化學生培養過程中的“職業機會”和“操作技能”，提升學生的職業能力和創新意識。在理論教學方面，重點在于如何加強應用性課程內容建設，在授課內容中加重工程應用實例所占的比重，以實際工程案例及工程項目為授課素材，將具體工程任務按照課程進度進行分解，使教學內容得以重組，使學生在學習過程中能夠切實的接觸到工程問題，突出工程實踐內容，同時由教師引導，增加學生在課堂上的討論環節。通過課程整合培養出具有扎實的基礎理論知識和系統的專業知識的多樣化工程應用型人才，具備科技運用及推廣能力，能夠將所掌握的環境工程領域的知識運用到實際工程問題的解決中來，適應社會發展需求。

三 課程整合內容及結果

1.課程體系

根據卓越工程師培養的規格和標準，環境工程課程體系主要包括通識教育、科學基礎課程、專業基礎課程、工程理論與應用課程、實踐教學課程等模塊。其中通識課程模塊和科學基礎課程模塊是以知識培養為目標;專業基礎課程、工程理論與應用課程是以培養學生工程意識、工程素質為目的，以工程能力培養為核心。在工程理論與應用課程中大量開設專業選修課程，以滿足學生素質拓展和職業發展的要求，為學生未來工作過程中職業的轉換和崗位的提升打下基礎。實踐教學課程模塊則結合環境工程技術崗位所需的知識、技能及素質要求，以崗位技能培養為目標。

在理論教學課程整合方面，優化教學內容，強化環境工程技術領域的數、理、化學科基礎，并在數、理、化基礎課程講授過程中體現工程設計的思想，夯實專業基礎。明確開設的各門課程在卓越計劃人才培養方案中的作用，允許對學科基礎課程和專業基礎課程等實施動態調整，保證課程內容寬廣性和綜合性的特點，更加有效地實現學生在理論與實踐、知識、能力與素質等多維度上的整合，以適應多變的市場需求。課程整合前，課程內容結構主要是以知識傳授為特征的基礎課、專業基礎課和專業課為主。課程及教材內容大多自成體系，沒有考慮到各課程之間知識的內在聯系，這樣既不利于學生對本專業知識結構的系統掌握，同時各課程之間重復的內容較多，又占用了十分寶貴的學時數，導致課程講解的不深入、不透徹，難以引起學生的學習興趣，學習效率不高［2-3］。因此，在理論課程整合過程中著重加強了各課程之間的內在聯系，完善每門課程的結構化描述，分析各課程之間拓撲關系，整理出課程主次關系和層次關系，據此對課程內容進行取舍并編排順序，使課程體系更加合理，教學過程得到整體優化。同時考慮到課堂時間有限，很多工作中用到的知識不能面面俱到，鑒于此，在課程整合過程中適當的增加了選修課程所占的比例，學生通過選修課學習，能夠使知識面得以進一步拓展，提高了學習興趣。此外，在相關課程中增加工程倫理、可持續發展以及經濟學、管理學等工程相關內容以完善學生的知識體系，同時在每學期聘請行業專家及企業總工進行環境工程領域前沿講座，增加學生對學科前沿及最新進展的認識。

在優化教學內容的同時配合教學方法的改進(如利用現代化教學手段壓縮理論教學學時)，增加實踐教學內容，提升學生的工程應用能力。在實踐教學課程整合方面，我校目前環境工程專業實踐環節由實驗、實習和設計三部分組成，其中實驗主要以演示和驗證實驗為主;實習環節包括入學之初開展的認識實習、專業課結束后的生產實習和畢業前的畢業綜合實習三部分;而設計環節主要是學生在學習專業課過程中的課程設計，以及結合畢業實習完成的畢業設計。學生通過這三部分實踐過程的訓練雖然具備了一定的工程實踐能力，但卻在就業后普遍反應面對真正的工程無從下手的狀況。針對這一點，我校充分考慮環保行業對工程型人才需求的多樣性，增加實踐教學學時數量，使學生的綜合實驗能力、工程設計能力、對大型儀器設備的操作使用能力、科學研究能力和社會實踐能力均能得到提升。實踐教學課程整合通過構建環境工程本科專業多層次的實踐教學內容體系，包括基礎實驗、專業系列實驗、綜合實驗和立足企業的工程實踐4個層次，使各層次的實踐環節層層深入、將知識理論與工程實際緊密結合，貫穿于專業學習的整個過程。尤其在結合企業實際的實踐教學方面，我校實行校企聯合培養模式，即對于四年制的環境工程本科專業，按“3+1”模式組織教學，學生在學校培養階段累計時間約3年，在企業培養階段累計時間約為一年。其中，企業培養階段可分開進行，也可集中完成，即學生可按照課程進度和對知識的掌握情況到相關企業中進行為期一周到3個月的中短期工程實踐學習，以加深對專業知識的理解，也可以在專業知識學習完成之后，到企業進行為期3個月到一年的集中性實踐。在實習地點的選擇上，學校與相關企業建立長期的產學研合作關系，把企業作為實習基地，學生在企業實習過程中采用校內導師與企業導師的雙導師制，采用“項目設計實習”和“頂崗輪崗實習”培養模式，使學生能夠切實接觸到實際工程項目，同時在學校導師和企業導師的指導下，根據實習內容，構建綜合性的畢業設計題目，切實做好畢業設計工作，畢業設計的成績由學校導師和企業導師根據學生在各培養階段的表現及畢業設計水平共同評定。

在管理方面，我校專門構建了一系列保障體系使“卓越計劃”實踐教學能夠有效實施，包括保障實踐教學質量的組織制度和程序、參與實踐教學的教師隊伍、實踐教材的建設、實驗室及實習基地建設以及配套的實踐教學經費等。綜上所述，實踐教學過程緊密聯系工程實際，以工程項目或工藝設計全過程為載體，保證學生的實踐能力得到顯著的提升。

2.教學方法與手段

傳統的專業課中綜合性的案例和結合實際工程項目的教學內容較少，教學模式主要以任課教師課堂講授為主，這種教學方法的優點在于教師能夠根據教學內容合理的安排知識的講授量、較好的控制教學進度，在規定的學時內，將該領域專業知識系統地傳授給學生，但學生是被動學習和吸收的，學習的主動性和積極性不易發揮，甚至出現學生會死記硬背書本內容或教師講義來應付考試的做法，由此導致學生的學習興趣低下，對于教師所講授的知識尚不能完全吸收，更談不上學生能夠學以致用，綜合所學到的專業知識在創新能力上的鍛煉。因此環境工程專業“卓越計劃”在教學方法的改革上，強調學生在校培養階段所掌握的專業知識能夠真正應用于實際工作中，與學生在企業培養階段學到的工作經驗、工作技能相協調。

在理論教學方面，以增加綜合性案例及結合實際工程項目教學為基礎，按照工程案例、工程問題和工程項目組織教學內容，使學生直接參與項目的設計、分析和研究中。教學過程中，注重未來職業導向和工程實踐能力的培養，探索符合學生工程能力培養規律的學習方法。嘗試基于工程項目的研究型教學模式，開展以問題為導向，綜合性作業、基于工程項目的專題研究報告、研究性的實驗報告、組織研討課等探索式的教學模式［4］。這種教學模式能夠充分調動學生的學習興趣，變被動為主動，使學生能夠主動去查閱資料，拓寬獲得知識的途徑，而不局限于教師在課堂上所講授的知識。在教學過程中，注重學校教師與企業工程技術人員的結合，綜合采取案例的討論式、任務驅動啟發式教學方法，結合工程現場參觀，充分調動學生學習的主動性，將教師的功能由原來的主動傳授轉變為輔助引導，注重學生精神培養以及創新能力訓練，提高學生的工程實踐能力。

在實驗教學方面，建立實驗教學模式，注重理論課和實踐課相融合，充分利用學校實驗條件，將課堂講授與現場實驗相結合，強調綜合性與設計性問題的開發，提高學生的專業技能，讓學生能夠獨立思考，在鍛煉個人操作的同時培養學生的團隊精神，注重同學間的協作討論。在實驗課程的設計上應體現出環境工程專業的理論知識，突出學生的主體地位，將工程項目融入到實驗教學內容中。在實驗教學過程中，首先要讓學生掌握實驗操作技能的規范性和嚴謹性，在此基礎上，教師可嘗試采用啟發式教學方法，鍛煉學生的工程素質及實驗操作能力。

3.教材建設

教材是教學過程中必不可少的基本要素，是實現課程教學目標、保障課堂教學順利進行的重要載體，體現著教學方法與教學內容。在很大程度上，學生在入門和知識的掌握過程中主要依托于教材。因此，選用的教材內容、結構設計的合理與否，是否具有吸引力，對于引起學生學習興趣與求知欲起著舉足輕重的作用。在此條件下，為了適應卓越人才的培養需求，以思路新、知識新、結構新為根本出發點的教材建設顯得尤為重要。教材建設過程中應注重知識的系統性、規范性，對于專業課程，鼓勵校企合作共同完成教材的編寫工作，以便將最新的環境工程案例及時引入到教材中，反映出業界的最新發展動態，保證學生在課堂上接觸到當今最實用的理論，縮小了課堂講授與崗位需求之間的差距，滿足職業對專業理論知識的要求以及工程應用型卓越人才培養的需求。

4.考核方式

逐步建立起動態調整的環境工程技術人才綜合考核和評價體系，改變單一筆試考核和標準答案的評價方式，采取筆試、現場答辯、讀書報告、實踐總結、工程設計、現場操作等多種評價方式，重在考核學生對所學的理論基礎及專業知識的掌握程度，以及學生是否具備工程應用能力和創造性思維。

四 課程整合持續改進

建立課程教學內容的更新機制，根據環境工程學科變化規律和社會經濟發展對環保人才的要求，以及行業對卓越工程師要求的變化，確保教學內容的不斷改進，以期將環境領域的最新發展以及對卓越工程師新的要求引入到課程中來，保證卓越計劃人才培養體系及教學內容的持續有效性。

卓越工程師培養目標下環境工程專業課程整合將企業引入到人才培養的全過程中，增加實踐環節，突出工程應用特性，通過對課程體系的調整、教學方法與手段的改革、基于工程實踐的教材建設以及考核方式的改革，切實提高學生實際分析問題、解決問題的能力，提升了學生的工程素養，增強了學生在就業市場中的競爭力，同時滿足了社會經濟的發展對環境工程領域專業工程技術人才的需求。

［1］中國高等教育學會工程教育專業委員會第四屆理事會第一次全體會議紀要［J］.高等工程教育研究，2011(1).

［2］胡 皓，任鳥飛，胡靜波.工程應用型專業卓越人才培養研究［J］.中國電力教育，2012(1):20-21.

［3］林 健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革［J］.高等工程教育研究，2011(5):1-9.

［4］張安富，劉興鳳.實施“卓越工程師教育培養計劃”的思考［J］.高等工程教育研究，2010(4):56-59.