環境工程創新實踐課程的教學探討

茶麗娟

（昆明理工大學環境科學與工程學院 云南昆明 650500）

環境工程專業要求本專業的學生具備環境工程領域的實踐操作、科學研究、工程設計、規劃與管理等方面的基本能力，可從事水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染防治、污染物監測、環境質量評價、環境規劃與管理等方面科研、設計和系統運行管理工作。隨著我國對環境污染問題的重視，以及環保產業的不斷發展壯大，對環保專業人才的需求也快速增加[1-2]。對環境工程就業單位進行了解，更愿意招聘具有管理能力、工程設計能力和實踐操作能力的畢業生。由此，環境工程專業在人才培養的過程中需要加強培養學生的專業實踐能力，注重學生的創新和實踐操作方面的鍛煉。

依據《高等教育法》，貫徹黨和國家的教育方針，牢固樹立科學發展觀，主動適應我國社會經濟發展和生態文明建設的需要，及經濟全球化對人才培養的要求，堅持知識、能力、素質協調發展，全面推進創新教育，使學生在德、智、體等方面全面發展。

同時，為深入貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》以及《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》，依據《普通高等學校本科專業目錄（2012年）》，調整和優化培養目標，培育專業特色，以培養具有較強創新精神和創業能力，符合社會發展需要的合格人才。遵循高等教育基本規律，繼承傳統、突出特色、體現創新，以改革創新的精神，進一步深化教學改革，突出創新精神與實踐能力培養，提高人才培養質量。

所以，為實現人才培養、科學研究、社會服務在本科教學中的協同創新，培養符合社會需求的環境工程專業學生，開設環境工程創新實踐課勢在必行。

1 環境工程創新實踐課的課題來源

在環境工程專業本科教學中，實踐教學是重要組成部分。旨在培養學生的動手能力、工程意識、創新能力、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。環境工程實踐教學體系包含以下幾個方面：實驗、各類課程設計、各類實習和科研創新。環境工程創新實踐課選題可從實踐教學體系中提取。

1.1 環境工程實驗

包括環境工程基礎實驗和污染控制實驗兩類。其中環境工程基礎實驗主要包括環境工程原理實驗、環境監測實驗和環境工程微生物學實驗等；污染控制實驗主要包括大氣污染控制實驗、水污染控制實驗和固體廢物處理與處置實驗等。實驗的類型包括認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等。

1.2 課程設計

包括環境工程原理、大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與處置等課程設計。指導教師將制定好的設計任務書下發至學生，根據任務書，學生在老師指導下自主完成設計方案。學生通過完成課程設計，能初步了解并掌握工程設計的方法。

1.3 實習

包括認識實習、生產實習和畢業實習，要求教學單位建立相對穩定的實習基地。認識實習是學生將了解的理論知識和技能應用于生產的一個過程，同時在實踐中理論知識又得到鞏固和深化。生產實習是在學生完成基礎課和技術基礎課后，理論聯系實際，促使認識深化的重要實踐性教學環節。畢業實習是學生在修完全部課程之后，將所學理論和技能與生產實際相結合，并在實踐中加以擴展和深化的重要環節。

1.4 科研創新

具有鼓勵學生開展科研創新的機制，能充分利用各種教學資源取得科技創新成果。

2 環境工程創新實踐課程的依托平臺

2.1 大學生創新性實驗計劃項目

國家大學生創新性實驗計劃是高等學校本科教學質量與教學改革工程的重要組成部分[3]，其實質是以學生為主體，自主研究為基礎，以課題為核心的研究性學習和個性化培養的教學方式[4]。近年來，創新實驗計劃的推廣普及，對于培養學生的創新意識和創新能力起到了重要作用，也得到了廣大師生的普遍認同[5]。我校大學生創新性實驗計劃項目從2008年開始啟動建設，到目前為止，我校環境工程專業共有國家、省、校級22個項目獲得資助，涉及學生人數達90多人次。

學生可通過實踐創新課來申報大學生創新性實驗計劃項目，然后通過項目申報很好地完成課程的學習。

2.2 環境工程國家級實驗教學示范中心

2009年向國家教育部申請“環境工程國家級實驗教學示范中心”，同年12月獲得了國家教育部的批準。中心在國家級教學示范中心的建設期內，已形成了集實驗教學、科學研究為一體的實驗教學中心，成為我國環境類人才培養和科學研究的重要基地。中心繼續實施“夯實基礎、突出創新、提升能力”為實驗教學理念，以培養學生“實驗技能、科學素質、創新意識”的綜合能力為目標，建立4個層次的實驗教學平臺、8個實驗教學模塊、14門必選實驗教學課程的實驗教學體系，新增了1個實驗模塊和6個綜合實驗項目。

2.3 環境工程仿真實驗室

環境科學與工程學院仿真實驗室是以環境工程仿真軟件為核心、計算機為工具的實驗室，其軟件是用實時運行的動態數學模型模擬真實實驗的一門新技術，它適用于環境工程中大氣污染控制、水污染控制、分析化學等相關專業的模擬實驗。

環境工程仿真實驗室配合“環境工程專業實驗”的教學與實驗，仿真實驗室配備了“大氣污染控制工程仿真實驗”、“水處理工程仿真實驗”，共8個仿真操作實驗。仿真實驗內容覆蓋了從知識點的預習、實驗操作、報告處理、相關課件演示及習題考核等與實驗相關的內容。實驗通過動態數學模型實時模擬真實實驗現象和過程，通過對互動3D模型模擬現場真實實驗裝置的操作，讓學生在計算機上通過模擬真實現場操作，達到每個學生都能夠親自動手做實驗，觀察實驗現象，驗證“水處理工程”和“大氣污染控制工程”中相關公式、原理、定理的目的。

2.45個特色優勢團隊

我院共有5個特色優勢團隊工業廢氣凈化及資源化創新團隊、環境生態科學與工程創新團隊、高原水環境污染防治創新團隊、固體廢棄物資源化及無害化創新團隊和先進環境功能材料創新團隊。

3 環境工程創新實踐課程的實施

根據我校教務處規定，要求各教學單位在專業選修課中開設《創新實踐課》，2學分，32學時。根據學院自身情況，環境工程專業于2014年向大二學生開設了創新實踐課程，前12個學時統一授課，主要介紹了水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置工程、物理性污染控制工程等環境工程方面知識和環境工程實驗、課程設計、實習、科研創新等實踐教學體系，以及課程依托的實踐平臺。后20學時是實踐創新,要求學生利用課堂時間在教師引導下完成課題研究，并獲得課題預期的研究結果。創新實踐課不同于傳統課程，具有形式靈活、小組型班和一定的準入要求等特點[6]。創新實踐課程的實施步驟主要包括：課題申報、課題可行性研究和定題、師生雙向選擇、實施方案設計、課題實施、課題驗收等。

3.1 課題申報

任課教師根據自身的學科背景，在科研課題的研究需求，或者是社會熱點，申報欲將指導的課題名稱。

3.2 課題可行性研究和定題

學院成立課題評審專家組對申報的課題進行教學、經濟和社會可行性等方面進行研究和討論，確定最終開設的課題。

3.3 師生雙向選擇

根據興趣愛好和今后發展意向，學生選擇指導老師和課題。當報名人數超過課題研究所限人數時，指導教師應制定一定的方法擇優選生。

3.4 實施方案的設計

設計實施方案時，要做到周密和詳細，考慮方案的可行性和合理性，做到最低預算。根據不同的選題設計出不同的方案，一般實施方案包括：研究內容、研究目的，方法及步驟，計劃進度安排，如何分工以及研究要具備的條件等。

3.5 方案的實施

方案一經指導老師同意后，不得擅自改動，要嚴格按所確定的方案進行實施。若在實施過程中存在問題和困難，要跟小組成員討論，并與指導老師進行溝通。

3.6 結果的表達和報告的撰寫

學生應認真對待研究結果的處理，要對實驗數據進行處理，撰寫研究報告。指導老師可以根據畢業設計（論文）的管理方法和專利寫作的格式來要求學生。通過本次課程，可以作為論文和專利寫作的實戰練習。

3.7 課程驗收

學期末，學院要進行檢查驗收工作，組織學生答辯，對學生的研究成果(如論文、設計、作品等)進行考核評定。

[1]朱軍,毛曉鏵,殷念生．應用型人才實習基地建設的探索和實踐[J].實驗技術與管理,201l,28(8)：176-178．

[2]陳躍進,柏連陽,金晨鐘,等.地方本科院校生物技術專業校內課外實踐教學研究[J].湖南人文科技學院學報,2011(2)：119-121．

[3]陳曦,馮希平.對國家大學生創新實驗計劃實踐的思考[J].西北醫學教育,2009,17(1)：12-13．

[4]張偉,鐘杰,仇念文.實施國家大學生創新性實驗計劃的實踐與思考[J].實驗科學與技術,2011(9)：65-68．

[5]傅迷,張文昭,唐潔云.關于大學生創新性試驗計劃的理想探討[J].中國地質教育,2010(3)：96-99．

[6]馬小進,閔照翠,趙欣.創新實踐課程實施初探[J].河北建筑科技學院學報（社科版）,2006,23(4)：114-115．

[7]陳吉明．創新實踐課程教學中科學思維能力的培養[J].實驗室研究與探索，2011，30(2)：85-87．