面向新工科的環境工程專業實踐教育體系與平臺構建

◆

(長安大學環境科學與工程學院)

隨著經濟的快速發展，環境問題日益突出。但是，環境保護滯后、環境意識程度低和創新性薄弱等問題日益突出，這對環境工程專業人才培養提出了更高的要求。學校環境工程專業每年為國家輸出大量環境工程專業人才，作為環境保護的主體力量，學校的培養質量是環境工程專業本科工程教育的重點。

我國是工程教育規模最大的國家，2017年2月底，教育部發布了《教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知》，作為老工科專業的環境工程專業在面對新工科建設需要調整自我的定位和積極進行升級改造，使環境工程具有實用性、交叉性與綜合性并存，培養新經濟條件下急需的環境工程人才，使環境工程“新起來”，以引領解決不斷提升的環境問題。工程實踐教學和工程應用能力培養是環境工程專業的重要構成部分，如何使環境工程人才接地氣，成為環境工程專業真刀真槍的能手，需要加強環境工程專業實踐教育。因此，建設面向新工科的環境工程專業實踐教育體系與平臺，克服環境工程教育過程中的薄弱環節，提升環境工程專業教育中的工程性、實踐性與創新性系統性成為環境工程專業建設重中之重。

一、環境工程專業實踐教學存在的問題

環境工程專業實踐教學復雜，不僅要遵循高等教學的基本規律，而且要將工程知識、工程實踐同理論教學有效結合，需要系統的實踐教育體系，但是目前環境工程實踐教學存在如下主要問題：

1.實踐教學內容缺乏系統性和綜合性

環境工程實踐教學包括了課程實驗、課程設計和實習三大類，基本能夠保證完成環境工程實踐教學任務。課程實驗過程中專業基礎、專業綜合和創新性實驗教學過程中，由于各自為完成教學任務，各個實驗相互獨立、自成一體，系統性缺乏；課程設計內容獨立完成實踐教學內容，無法解決復雜環境問題，綜合性無法體現；各階段的實習沒有明顯的關聯，未層次遞進，各階段的實習內容沒有相互融合和支撐，實踐教學環節對學生實踐能力的培養和解決復雜環境工程問題能力的培養，未能充分體現。

2.實踐教學缺乏創新性

學生參加各種大創活動等研究創新性實踐教學在實施過程中未從專業角度出發，學生參與或完成各種活動的目的簡單，完成研究內容為單一目標，專業理論知識與課外實踐聯系不緊密，理論教學內容無法體現其的實際應用價值。學生在參加大創等項目過程中，積極探索能力不足，挑戰性和學習動機不明確，在實踐項目完成過程中知識整合缺乏自主性，無法體現環境工程專業實踐教育的一大目標——創新性。

二、環境工程專業實踐教育體系與平臺

面向新工科的環境工程專業實驗實踐教學體系和平臺需要系統分析環境工程專業培養方案，明確其培養目標和培養要求，對實驗實踐教學計劃、大綱、教材、教師、儀器設備、場地、時間和實驗實踐空間進行綜合優化設計和組合(見圖1)。

1.擬解決的實驗教學問題及采取的方法

(1)建設并更新水質分析、水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境監測和固體廢物處理及資源化實驗室，完善室內實驗教學的基礎性實驗模塊。

(2)建設配置典型水污染控制、大氣污染控制、環境監測模型，模擬環境工程專業水、氣、聲、渣的實驗教學，并在實驗教學過程中進行水污染控制、環境監測現場圖片、影像資料等素材教學和虛擬仿真教學，形成信息化的綜合性實驗模塊。

(3)通過對環境調查、環境監測等野外實驗實踐教學，在校外實踐基地和工程實際中尋找和開展實驗，綜合運用現代實驗分析手段和技術信息工具，組建信息化的開放性實驗模塊。

(4)通過創新型和產學研相結合的實驗教學，了解環境工程信息化建設的前沿動態，促進大學生參與創新實踐活動和相關科研項目研究，構建信息化的創新性實驗模塊。

2.環境工程專業實踐教育體系的培養目標

面向新工科的環境工程專業實踐教育體系與平臺構建，符合當前我國高等教育發展規律、人才需求規范和人才培養規格及培養目標的需求，對提高信息化的環境工程專業本科實驗教學和理論教學的緊密聯系具有重要意義。

(1)通過基礎性實驗模塊建設，使學生掌握環境工程的基本技能。

(2)通過綜合性實驗模塊建設，培養學生在環境工程規劃、設計、施工與管理等方面的綜合業務素質。

(3)通過開放性實驗模塊建設，培養學生在環境工程專業實驗實踐方面的主動參與意識，并逐漸具備自主的實驗實踐能力。

(4)通過創新性實驗模塊建設，調動學生在環境工程專業實驗實踐方面的主動性、積極性和創造性，激發學生實驗實踐的創新思維和創新意識。

三、結論

環境工程專業實踐教育是環境工程專業重要的組成部分，在環境工程“新起來”的要求下，環境工程的實踐教育需要轉變模式，完整的實踐教育體系建設有賴于環境工程專業教育改革，實踐教育改革任重道遠。

明確新工科建設的人才培養目標，建立環境工程人才培養標準，建立完善的環境工程實踐教育體系和平臺是環境工程專業實踐教學改革的主要方向，教育理念的更新、教育資源的投入，是基本的保障措施。

環境工程專業實踐教學從基礎性實驗——綜合性實驗——開放性實驗——創新性實驗四大板塊建設實踐教育體系，保障實踐教學的可持續發展，培養引領面向新工科的信息化的環境工程專業人才。