面向執業資格體系下專業碩士研究生培養的課程教學改革

黃中華等

[摘 要]環境過程模擬是應用系統分析原理，建立環境系統的理論或實體模型，開展環境評價、預測和預警，制定環境規劃和污染控制方案的一門重要的理論與實踐課程。在該課程的教學中，如何結合環境工程行業現行的執業資格制度，在環境工程師和環評工程師人才培養中引入專業知識的同時，強化工程素質與評判思維能力的培養，已成為擺在我們面前的重要課題。

[關鍵詞]執業資格 環境工程 專業碩士 環境過程模擬 工程素質

[中圖分類號] G643 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）09-0026-02

發展專業學位研究生教育已納入《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，大力培養應用型、高層次專門人才，已成為研究生教育的時代使命。[1] [2]環境工程領域專業碩士的培養對發展我國環保產業，提升國內國際環保市場競爭力具有重大的現實意義。目前，環境工程行業已有注冊環保工程師、環境影響評價工程師等執業資格制度，環境工程專業從業人員取得相應的執業資格已逐步成為就業的重要因素和依據。[3] [4] [5]因此，考慮到學生未來發展的需要，應大力推進相應執業資格體系下碩士培養模式從以學術型為主向以應用型為主的轉變，力爭培養出更高質量的人才。而環境過程模擬正是環境工程行業執業資格體系中一門非常重要的專業理論與實踐課程，其教學質量的高低直接關系到本專業學生的綜合理論知識水平和實踐技能。我們擬在多年教學實踐的基礎上，根據這門課程的教學特點及教學現狀，對課程的教學內容、教學方法和考核方式等進行改革探索和實踐嘗試。

一、“環境過程模擬”教學現狀

（一）教學內容缺乏系統性

目前，與環境過程模擬相關的課程包括環境系統工程、環境數學模型及環境質量評價，后者更側重大型水庫流域的水溫、水質的數學模型建立與水庫環境影響評價，缺乏系統完整的介紹其他與環境問題相關的模擬與評價，加上現行的教學模式往往忽略了理論與工程化應用的結合，遠遠滿足不了執業資格體系下專業碩士研究生培養的需要。

（二）課程教材缺乏實踐性

據調查，至今為止國內外關于環境模擬與評價類的教材主要有美國的《Modeling the Environment： An Introduction To System Dynamics Modeling Of Environmental Systems》（譯為：《環境模擬：環境系統的系統動力學模型導論》）、馮民權著的《水環境模擬與預測》以及葉守澤編著的《水庫水環境模擬預測與評價》等。上述教材較側重運用系統動力學模型的軟件工具來解決20世紀美國環境系統各層面的各種動力學關系，這些軟件工具不完全適合于我國現行的環境質量影響評價體系。而國內教材更側重大型水庫流域的水溫、水質的數學模型建立與水庫環境影響評價，缺乏系統完整的介紹其他與環境問題相關的模擬與評價，如對大氣質量模擬與評價。因此，我們認為，目前國內外的教材遠遠滿足不了對執業資格體系下高級應用型技術人才培養的需要。

二、教學目標的改革

在最新修訂的研究生培養大綱中，我們已經明確了環境過程模擬的教學目標，即通過本課程的課堂教學、上機、研討、小論文等教學環節的實施，使學生能運用系統思想分析環境問題，綜合環境科學與工程基礎、水污染控制、運籌學等原理和方法，理順錯綜復雜現象中的各種內在聯系，定量地刻畫各因素之間的聯系，應用化學反應動力學和化學遷移動力學原理與方法，建立環境污染物質在空間分布及遷移過程的模型，用于環境影響評價和環境質量預測等方面，為進一步的環境管理課程學習及今后參與環境系統決策打下基礎。

環境過程模擬的教學目標，反映了該課程是理論性與實踐性相結合的學科。這決定了該課程在教學過程中既要重視理論教學，又要重視實踐教學，既注重專業基礎教育，又注重工程實踐能力的培養。為了滿足社會對實踐能力強的技術人才的需求，必須轉變教學觀念和目標。首先，要樹立“知識、能力、素質”三位一體的現代教學觀念。教師對學生的培養和教育不能只停留在書本知識的講授上，還要不斷更新并豐富教學思想，重視實踐教學的觀念，注重人才素質的提高和綜合能力的培養。其次，將注重“雙基”（基礎知識和基本技能）教育的教學目標轉變為既注重專業基礎教育又注重實際應用能力、創新能力、分析和解決問題的能力，面向工程的復合型技術人才培養目標。在教學過程中，不但要突出理論基礎知識的掌握，還要加強實踐性教學環節，盡可能多的為學生提供實踐機會，強化實踐能力的培養。

三、課程體系和教學內容的改革

針對目前國內外的教材遠遠滿足不了對執業資格體系下高級應用型技術人才培養的需要這一現狀，我們編寫了《環境模擬與評價》教材。目前，教材已在環境過程模擬和環境質量影響評價兩門課程中試用，獲得較好的評價。該教材具有以下特色。

（一）學科交叉性

環境過程模擬是應用系統分析原理，建立環境系統的理論或實體模型，開展環境評價、預測和預警，制定環境規劃和污染控制方案的一門重要的理論與實踐課程。因此，教學內容應注重學科內各分支學科的綜合，如將環境過程數學模型與環境質量影響評價進行統整，兼顧不同學科間的綜合，有利于學生用系統分析原理深入分析環境中的問題。

（二）實踐性和工程性

針對環境科學與工程專業類課程的教學特點，新教材力求貼近實踐（積累工作場所的知識），注意趣味性（解決為什么的問題）、工程性（包括參數的獲得、計算值的分析、禁忌參數的舍棄）和互動性（培養學生評判思維的能力）。

（三）學科前瞻性

教材中涵括了環境數學模型、河流水質模型及參數估算、湖庫水質模型、大氣污染控制模型、水處理單元操作及單元過程數學模型、環境影響評價技術導則和大量案例分析等，與時俱進，緊跟環境科學與工程學科發展的最新研究進展，或與其他學科交叉，具有學科前瞻性。

四、教學方法的改革

課堂教學是教學活動中最活躍、最關鍵的一部分。教學方法的選擇和運用，直接影響著教學效果和學生的學習興趣，是提高教學質量的關鍵因素。針對本課程的特點，我們從以下幾個方面入手，對教學方法進行改革。

（一）加強與學生的互動交流，培養學生創新思維

根據環境過程模擬課程的特點對教學內容進行設計，逐步形成以教師講授、學生自學、師生互動進行討論相結合的教學方法。每次課后，提前拋出下一次課要討論的問題，讓學生進行自學，查閱相關文獻，為課堂的學習和討論做好準備。課后適當布置一些課外小組討論、作業、課外實踐或考察，如選定學校附近具體的河段或區域，讓學生利用河流水質模型、大氣模型等進行模擬預測，將預測結果進行分組討論與交流。這不但使學生能及時鞏固課堂所學知識，同時，學生在解決實際環境問題的過程中，也培養了自身的創新思維。

（二）重視計算機模擬技術，培養學生工程素質和評判思維

改“驗證性”上機實驗為“探索性”上機實驗，從傳授實踐知識變為指導實踐方法，變教師獨自講授為學生自學互教，變學生被動接受為自覺汲取，切實提高學生的創造性思維，培養學生的觀察能力、創造能力。目前，學生已經在研究生課程教學中嘗試采用Amerod、QUAL2K、WASP等大氣和水質軟件進行計算機模擬，通過對常見大氣和水質模型軟件的模擬實踐，在實際案例分析的基礎上，引導學生查閱大量的文獻資料，并進行分組討論和實踐，在提高實踐技能的基礎上，激發了學生學習主動性，提升了學生的工程素質和評判思維，更有利于高校培養工程應用型的專業碩士人才。

（三）訓練論文寫作，培養學生用系統思想分析環境問題的能力

課程教學中嘗試讓學生進行課程小論文的寫作，這樣可以提高學生對課本知識的掌握與運用能力。通常是給定學生一個范圍，如“試述數學模型在（水處理、環境影響評價、環境管理、大氣治理……）中的應用”，或由學生自主命題，列舉某一具體模型或有關建模工具在環境問題中的應用，寫一篇有案例分析的學術小論文。課程小論文的寫作有助于充分調動學生的學習積極性和主動性，充分體現出學生自身的一種學習能力。同時，因為小論文的寫作要求學生掌握查閱文獻的方法、掌握科技論文的基本格式和基本寫作方法，課程論文的寫作可以作為科學研究的初步訓練。因此，小論文的寫作不但加強了學生對環境預測數學模型枯燥理論的理解，激發了學生在實際中運用理論模型的興趣，而且還培養了學生用系統思想分析環境問題的能力。

總之，環境過程模擬課程的改革必須轉變教學觀念和教學目標，在人才培養模式構建上要有前瞻意識和創新精神，從培養目標、教學內容和方法上，多角度、多層面地開辟人才培養的新視野，這樣才能適應執業資格體系下人才培養的要求，培養出工程實踐能力強的高級人才。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 國家中長期教育改革和發展規劃綱要工作小組辦公室.國家中長期教育改革和發展規劃綱要[N].人民日報，2010-03-01（05）.

[2] 林蕙青.積極探索 開拓創新 深入開展專業學位研究生教育綜合改革試點[J].中國高等教育，2011（6）：9-12.

[3] 黃中華，李健生，孫秀云，江芳.面向執業資格體系下的專業實驗教學改革[J].大學教育，2014（12）：151-152.

[4] 任屹罡，楊艷琴，張宏忠，等.就業導向型的環境工程本科課程體系改革[J].廣西輕工業，2011（27）：122-123.

[5] 匡穎，張煥禎.職業資格制度與環境工程本科教學改革探討[J].教育與職業，2010（17）：107-109.

[責任編輯：陳 明]