有核特色的環境工程學科教學體系建設與實踐

張曉文?呂俊文

摘要：針對在核原料開采、純化和核廢物處置循環全過程、核能利用、核與輻射安全、運行管理等領域對具有核環境保護知識的專門人才的需求，依據南華大學的學科特色和環境工程專業本科教學的要求，探索了建立特色課程體系、整合資源、加強學科融合、強化工程實踐的教學體系。

關鍵詞：整合資源；環境工程；培養；核特色

作者簡介：張曉文（1967-），男，湖南石門人，南華大學環境保護與安全工程學院，教授；呂俊文（1972-），男，廣西陸川人，南華大學環境保護與安全工程學院，副教授。（湖南 衡陽 421001）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0061-02

我國環境工程專業從1977年清華大學、同濟大學等一批院校開設開始，經過30多年的發展，目前年招生人數已達到2萬人左右。環境工程的最大特點在于它是一門邊緣交叉型的綜合性學科。廣義地說，幾乎任何一門基礎學科或工程學科的技術應用于環境保護領域都會在環境工程專業占有一席之地。在現有專業目錄中，環境工程可能算得上是一門對其他各門學科的知識體系包容性很強的學科，也正是由于這一特點，我國環境工程本科專業的知識結構和教學計劃自專業創建之始至今一直處于發展、完善之中。

雖然各高校的環境工程專業已統一相同的名字，但各高校依舊保持了傳統的特色。全國各院校環境工程專業的培養體系也呈百花齊放、多種特色并存的特點。一般環境工程專業教學體系強調基礎教學，以環境工程原理為專業基礎，以水污染控制工程、大氣污染控制工程、噪聲污染控制工程、固體廢物處理處置與資源化工程、環境監測、環境規劃與管理等為專業課。培養過程過于強調教學過程，輕視綜合能力這一最終目標。強調課堂教學，重視提供大量的實踐鍛煉，學生畢業論文或設計課題多為模擬，缺乏“真刀真槍”的實際訓練。[1]國家環境保護“十二五”規劃中對涉核環境保護與輻射安全管理提出了明確的要求，按此規劃要求，在核原料開采、純化和核廢物處置循環全過程、核電設計、核工程技術、核反應堆工程、核與輻射安全、運行管理等領域均需要大量具有核環境保護知識的專門人才。為了滿足這個需求，探索南華大學有核特色環境工程學科新的教學體系，培養厚基礎、寬專業、強能力的專門人才，使之理論扎實、知識面廣、素質高、創新意識和獨立工作能力強，服務于國防建設、核工業發展、地方經濟建設與社會發展的各個領域。通過十多年的建設和發展，在教學體系建設與實踐方面進行了有效探索，積累了一些成功的經驗，并逐步形成了特色。

一、有核特色環境工程教學體系的建立

隨著環境保護政策的深入，環境保護相關產業的發展基本走過了以“三廢”治理為主要特征的發展階段，正在朝著有利于改善經濟的環境品質、促進經濟增長、提高經濟檔次的方向發展，這樣就對環境專業人才應具備的知識、能力、素質提出了更高要求。

環境工程專業既堅持“統一”性又注意發展“特殊”性，突出“個性”。統一性就是在培養規格和基本要求上做到一致。特殊性就是要根據學校相關學科優勢和自身條件及畢業生服務行業、部門和區域的要求，使培養的人才在某個或某些方面具有特色或優勢，得到社會的認可。Kyoto大學本科生的教學重點以有毒有害及放射性廢物管理為主。德國環境工程專業本科生的教學目標是使學生能夠從事一般性的環境技術問題，更多地強調工程教學的實踐性和應用性，并以應用型人才的培養為主。[2]國內大多數高校已經或正在使自己的環境工程教育特色化。為使南華大學環境工程專業學生能滿足國防事業、核電建設、地方經濟發展對環境工程專業人才的需求，實現“厚基礎、高素質、重實踐、強能力、寬適應”的全新的教學內容和課程體系，拓寬學生專業知識，為培養多樣化、個性化、高素質的創造性人才構建好平臺。在教學體系的制訂過程中，以市場需求為導向，以追求教學質量和教學效果為目標，以學生的能力提高為核心，多平臺設置課程，將實踐教學、實習與校內課堂教學放在同等重要的位置。設有公共基礎課平臺、學科基礎課平臺、專業課平臺、實踐教學平臺。每個平臺又分為必修和選修，開設跨專業修雙學士學位課程，對學生實行彈性管理模式，學生在一定的時間內修滿180課程學分、10分第二課堂學分即可申請學位。為了達到上述目的，根據教育部高等學校環境工程專業教學指導分委員會的意見，將所有的課程分為四大類：一是公共基礎課，重點培養學生的基本素質，尤其強調世界觀、道德、外語和計算機應用知識的學習。二是學科基礎課，在于讓學生打好基礎，開設了“大學物理”、“分析化學”和“核工業生產概論”等課程。三是專業課程，提供1～2個專業課程模塊，讓學生了解相關專業的情況，實行主修和輔修相結合的教學機制。將“水污染控制工程”與“排水工程”的相關內容結合起來教學；“環工原理與設備”、“環境微生物學”、“大氣污染控制工程”、“固體廢棄物的處置和綜合利用”、“噪聲控制工程”為主要專業課程。特別增設了“核環境學”、“放射性輻射防護”、“放射性三廢處理”、“放射性環境監測與評價”等課程，以“環境保護與可持續發展”、“環境系統工程”等課程強調持續發展理念以及環境倫理學的觀念。四是專業選修類課程，分為限制選修和任意選修。鼓勵學生跨專業跨學科選修課程，也可在大類學科范圍內任意選課，以建立合理的知識結構，擴展知識面，開設了“環境管理與法律”、“工程監理”等課程。培養計劃的模塊化操作除了落實教育部高等學校環境工程專業教學指導分委員會制訂的高等學校本科環境工程專業專業規范所要求的教學任務外，其顯著的特點是增加涉核課程，突出實踐教學，使畢業生能快速地適應國防、核工業等有關領域的工作需要。

二、培養核特色環工人才的實踐

1.整合資源，促進發展

不同層次學校學科建設的目標和建設思路有所不同，如何堅持走以內涵發展為主的道路，突出特色，優化資源配置，打破學科壁壘，增強學科間的內在聯系和相互支撐是實施資源整合、培養有核特色的環境工程人才的前提條件。核心能力是資源整合的結果，但核心能力首先不是單指一個組織所擁有的一、兩種“我有你沒有”、“我行你不行”的專長設備、專長技術，而是獲取、配置并充分運用各種資源的有效優化的整合能力。教學資源整合可分為四個方面。專業內課程資源整合：同一專業、不同研究方向的教師共享教學資源，就教學內容、教學形式等進行交流與合作，形成基于課程的教師學習與教研共同體；專業之間教學資源的整合：與輻射防護與環境工程、市政工程及安全工程專業實現教學資源的整合與共享；校內教學資源的整合：在專業課之外，與校內采礦工程、核技術及應用、市政工程等6個省級重點學科中環境相關的研究領域建立資源共享機制，拓展專業的課程內容，豐富課程學習資源；校園—社會相關資源的整合：為了營造學術氛圍，學校經常開展學術報告、咨詢、講座等活動，讓學生在這個大環境中受到潛移默化的影響，充分利用核類企業實踐教學資源。

2.改革實驗教學，培養動手能力

實驗室是“知識創新的源頭、人才培育的基地”。實驗室在提高學生的實踐能力、創新能力以及實施素質教育的過程中發揮著不可替代的作用。學校一直高度重視實驗室建設，以培養學生的實踐能力、創新能力和社會競爭力，體現專業特色為基礎，構建了校園微型專業環境，進行專業之間的橫向拓展，實現專業之間的教學資源、校內教學資源整合；市政與環境實驗室、基礎化學實驗室、放射性輻射防護實驗室和環境監測實驗室對學生全面開放；作為部省級重點實驗室的節能與環境實驗室和氡實驗室向學生的科研、畢業論文開放，不僅使實驗室的功能得到了拓展，而且使儀器設備的功能得到了開發和利用。

在實驗內容和形式上，增加設計性實驗、綜合性實驗、創新性實驗和探索實驗，減少單純驗證性實驗。部分實驗，學生在獨立查閱文獻的基礎上自己設計方案，采用“三開放”形式，實驗時間、實驗地點和實驗方式開放，以此培養學生的初步工程意識和提高學生的工程實踐能力。

3.強化實踐，培養工程能力

在實驗教學和課程設計、實習、畢業設計等環節大幅度提高實踐教育的地位，并以實驗的設計上最充分地調動學生的主體性和充分發揮他們的主觀能動性作為實驗室設計的主要宗旨，使高仿真的實驗環境和主體角色體驗成為促進學生主動學習的興趣源、動力源，強化學生創新和科研能力的培養。為此，設置研究型課程和第二課堂學分，廣泛開展科技文化活動；進行了公共場所空氣質量評價、校園環境監測、湘江流域（衡陽段）水質評價、放射性核素和重金屬在表層土壤中的遷移行為研究等；讓學生根據情況查閱相關的文獻資料，在老師的指導下自己制訂方案，實施實驗，對實驗現象及結果進行分析和解釋。同時，鼓勵學生參加省、市、學校和環境保護協會舉辦的大學生科研創新活動。通過這些活動使他們的創新思維和實踐動手能力得到了很好的鍛煉。充分利用已開辟的6處教學實習基地（中核集團二七二鈾業有限責任公司、桂林污水處理廠和耒陽電廠等），讓學生有充分的接觸和認知工程的機會。

畢業設計或畢業論文是實踐性教學的關鍵環節，也是檢閱學生綜合能力的核心點，對深化學生的工程觀念、提高解決工程實際問題的能力意義重大。在畢業設計（論文）選題方面做到因材施教，采用約束性選題方式和非約束性選題方式。一是指導教師根據自己承接的工程項目、科研項目或實驗室建設項目確定課題；二是學生可以根據自己的畢業實習內容、主體意識和主動發展的愿望選題，在指導老師審定下確定題目；三是采用“走出去、請進來”的方式，聘請企業高學歷、有高級職稱的工程技術人員共同確定選題。要求選題應符合以下特點：體現專業特點、結合培養方向；堅持理論和實踐相結合的原則，盡可能結合生產和科研，真題真做，鍛煉解決實際問題的能力；注意設計內容與專業知識結構的聯系，拓寬知識面；應有一定的深度和廣度；能反映時代特點，盡可能了解、把握國內外在該領域的最新成果和發展動態；鼓勵學生到社會、生產企業中尋求研究課題。2012屆畢業設計（論文）有選擇放射性污染處理研究的，如“磁性殼聚糖交聯微球吸附低濃度U（Ⅵ）的吸附試驗研究”、“云南某鈾礦礦坑水鈾、鐳處理工程設計”、“腐殖酸膠體對鈾遷移影響的實驗研究”等，進一步強化了放射性三廢處理的理論與實踐；有選擇礦區生物調查的；有選擇工業廢水、生活污水和大氣污染處理的；還有選擇環境規劃、環境影響評價的。如：“亞新科（南岳）衡陽有限公司含油廢水處理工程設計”、“常寧松柏垃圾填埋場環境影響評價”、“衡東縣大浦工業園污水處理廠工程設計”等。

總之，在環境工程專業的建立和發展過程中，通過建立和完善新的課程體系整合各種資源，實現了以優勢學科帶動學科擴展和綜合、以學科滲透帶動學科交叉與融合、以學科融合強化學科特色，既節省了投資，提高了效益，又體現了自身的特色。在人才培養上，按照基礎扎實、專長突出、實踐能力強、富有創新精神、勤勉務實、甘于奉獻的高素質應用型專門人才的培養目標，增加了適應社會需要和技能性的課程，取得了較好的效果。核特色環境工程教育得到了多家核工業系統用人單位的肯定，每年都有約20%的學生就業于核工業系統的企業和設計研究單位。

參考文獻：

[1]柴立元，何德文，閔小波，等.有特色的環境工程學科教學體系的探索[J].高等教育研究學報，2003，26（2）.

[2]趙丹，沈耀良.日本和德國的環境工程專業教學模式介紹[J].蘇州城市建設環境保護學院學報，2002，（3）.

（責任編輯：王祝萍）