面向新工科的环境工程专业实践教育体系与平台构建

    孙亚乔 段磊

    

    【摘要】为了提高学校环境工程专业的教育质量，促进环境工程专业符合专业认证要求和面向新工科专业建设需求，进行环境工程专业实践教育体系建设势在必行。根据专业发展的需要，确定面向新工科信息发展需要的实验实践内容、范围，科学构架环境工程专业实验实践体系，形成面向新工科的信息化的环境工程实验平台。通过构建环境工程专业的实验实践教育体系和实践平台，形成信息化的基础性实验模块——综合性实验模块——开放性实验模块——创新性实验模块，培养引领面向新工科的信息化的环境工程专业人才。

    【关键词】实践教育体系 实践教育平台 新工科 环境工程

    随着经济的快速发展，环境问题日益突出。但是，环境保护滞后、环境意识程度低和创新性薄弱等问题日益突出，这对环境工程专业人才培养提出了更高的要求。学校环境工程专业每年为国家输出大量环境工程专业人才，作为环境保护的主体力量，学校的培养质量是环境工程专业本科工程教育的重点。

    我国是工程教育规模最大的国家，2017年2月底，教育部发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，作为老工科专业的环境工程专业在面对新工科建设需要调整自我的定位和积极进行升级改造，使环境工程具有实用性、交叉性与综合性并存，培养新经济条件下急需的环境工程人才，使环境工程“新起来”，以引领解决不断提升的环境问题。工程实践教学和工程应用能力培养是环境工程专业的重要构成部分，如何使环境工程人才接地气，成为环境工程专业真刀真枪的能手，需要加强环境工程专业实践教育。因此，建设面向新工科的环境工程专业实践教育体系与平台，克服环境工程教育过程中的薄弱环节，提升环境工程专业教育中的工程性、实践性与创新性系统性成为环境工程专业建设重中之重。

    一、环境工程专业实践教学存在的问题

    环境工程专业实践教学复杂，不仅要遵循高等教学的基本规律，而且要将工程知识、工程实践同理论教学有效结合，需要系统的实践教育体系，但是目前环境工程实践教学存在如下主要问题：

    1.实践教学内容缺乏系统性和综合性

    环境工程实践教学包括了课程实验、课程设计和实习三大类，基本能够保证完成环境工程实践教学任务。课程实验过程中专业基础、专业综合和创新性实验教学过程中，由于各自为完成教学任务，各个实验相互独立、自成一体，系统性缺乏;课程设计内容独立完成实践教学内容，无法解决复杂环境问题，综合性无法体现;各阶段的实习没有明显的关联，未层次递进，各阶段的实习内容没有相互融合和支撑，实践教学环节对学生实践能力的培养和解决复杂环境工程问题能力的培养，未能充分体现。

    2.实践教学缺乏创新性

    学生参加各种大创活动等研究创新性实践教学在实施过程中未从专业角度出发，学生参与或完成各种活动的目的简单，完成研究内容为单一目标，专业理论知识与课外实践联系不紧密，理论教学内容无法体现其的实际应用价值。学生在参加大创等项目过程中，积极探索能力不足，挑战性和学习动机不明确，在实践项目完成过程中知识整合缺乏自主性，无法体现环境工程专业实践教育的一大目标——创新性。

    二、环境工程专业实践教育体系与平台

    面向新工科的环境工程专业实验实践教学体系和平台需要系统分析环境工程专业培养方案，明确其培养目标和培养要求，对实验实践教学计划、大纲、教材、教师、仪器设备、场地、时间和实验实践空间进行综合优化设计和组合（见图1）。

    1.拟解决的实验教学问题及采取的方法

    （1）建设并更新水质分析、水污染控制工程、大气污染控制工程、环境监测和固体废物处理及资源化实验室，完善室内实验教学的基础性实验模块。

    （2）建设配置典型水污染控制、大气污染控制、环境监测模型，模拟环境工程专业水、气、声、渣的实验教学，并在实验教学过程中进行水污染控制、环境监测现场图片、影像资料等素材教学和虚拟仿真教学，形成信息化的综合性实验模块。

    （3）通过对环境调查、环境监测等野外实验实践教学，在校外实践基地和工程实际中寻找和开展实验，综合运用现代实验分析手段和技术信息工具，组建信息化的开放性实验模块。

    （4）通过创新型和产学研相结合的实验教学，了解环境工程信息化建设的前沿动态，促进大学生参与创新实践活动和相关科研项目研究，构建信息化的创新性实验模块。

    2.环境工程专业实践教育体系的培养目标

    面向新工科的环境工程专业实践教育体系与平台构建，符合当前我国高等教育发展规律、人才需求规范和人才培养规格及培养目标的需求，对提高信息化的环境工程专业本科实验教学和理论教学的紧密联系具有重要意义。

    （1）通过基础性实验模块建设，使学生掌握环境工程的基本技能。

    （2）通过综合性实验模块建设，培养学生在环境工程规划、设计、施工与管理等方面的综合业务素质。

    （3）通过开放性实验模块建设，培养学生在环境工程专业实验实践方面的主动参与意识，并逐渐具备自主的实验实践能力。

    （4）通过创新性实验模块建设，调动学生在环境工程专业实验实践方面的主动性、积极性和创造性，激发学生实验实践的创新思维和创新意识。

    三、结论

    环境工程专业实践教育是环境工程专业重要的组成部分，在环境工程“新起来”的要求下，环境工程的实践教育需要转变模式，完整的实践教育体系建设有赖于环境工程专业教育改革，实践教育改革任重道远。

    明确新工科建设的人才培养目标，建立环境工程人才培养标准，建立完善的环境工程实践教育体系和平台是环境工程专业实践教学改革的主要方向，教育理念的更新、教育资源的投入，是基本的保障措施。

    环境工程专业实践教学从基础性实验——综合性实验——开放性实验——创新性实验四大板块建设实践教育体系，保障实践教学的可持续发展，培养引领面向新工科的信息化的环境工程专业人才。

    參考文献：

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    基金项目：长安大学2019年中央高校教育教学改革专项（编号：300103292906）。