新工科背景下地學(xué)特色環(huán)境工程本科人才培養(yǎng)模式探索

匡穎　張煥禎　張寶剛　王鶴立　馮傳平

［摘 要］工程認(rèn)證背景下環(huán)境工程本科教育面臨著新的挑戰(zhàn)和要求。文章通過(guò)優(yōu)化環(huán)境工程專業(yè)課程體系，修訂完善工程基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的內(nèi)容與學(xué)時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)和地學(xué)特色，探索了既滿足專業(yè)規(guī)范和工程認(rèn)證要求又具有專業(yè)特色的本科人才培養(yǎng)體系。這一系列改革與實(shí)踐提高了環(huán)境工程本科人才培養(yǎng)質(zhì)量，更好地滿足了新工科背景下社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)事業(yè)人才的需求。

［關(guān)鍵詞］人才培養(yǎng)；工程認(rèn)證 地學(xué)特色；環(huán)境工程

［中圖分類號(hào)］ G640 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）09-0197-04

隨著生態(tài)文明建設(shè)被列入“五位一體”總體布局，環(huán)境保護(hù)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)越來(lái)越顯示出其重要性。國(guó)家建立了注冊(cè)環(huán)保工程師[1]和注冊(cè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師[2]制度，為相關(guān)人才的培養(yǎng)制定了標(biāo)準(zhǔn)。相應(yīng)地，教育部也提出了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”[3]，開(kāi)展了工程教育專業(yè)認(rèn)證[4]，從根本上保證了注冊(cè)工程師制度的順利實(shí)施，滿足了注冊(cè)工程師制度的實(shí)際發(fā)展需要。這也使得高校環(huán)境工程本科教育面臨著新的要求。環(huán)境工程高等教育既需要在培養(yǎng)規(guī)格和基本要求上滿足新形勢(shì)下教育部提出的人才培養(yǎng)要求，又要根據(jù)學(xué)校相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢(shì)、自身?xiàng)l件和人才市場(chǎng)要求， 注重發(fā)展學(xué)科特色，使培養(yǎng)的人才在某一或某些方面具有特色或優(yōu)勢(shì)。由于各高校歷史上學(xué)科背景不同，環(huán)境工程專業(yè)在校際之間有不少差別，有必要根據(jù)高等教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒布的專業(yè)規(guī)范[5-6]和中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)頒布的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[7-9]進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)范。而不同行業(yè)具有不同的污染特性和生態(tài)環(huán)保特點(diǎn)，也需要培養(yǎng)具有一定專業(yè)特色的環(huán)境工程人才。《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃》[10]與《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[11]的實(shí)施，急需大量有地學(xué)背景的環(huán)境工程人才。因此，為滿足新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)人才的要求，我校對(duì)環(huán)境工程本科培養(yǎng)方案進(jìn)行了多次修訂，針對(duì)人才培養(yǎng)中存在的主要問(wèn)題，開(kāi)展了一系列改革與實(shí)踐。

一、目前存在的主要問(wèn)題

（一）課程體系方面

我?，F(xiàn)有環(huán)境科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科，設(shè)有環(huán)境工程本科專業(yè)，地學(xué)特別是地下水為我校特色與優(yōu)勢(shì)學(xué)科。教學(xué)中存在的主要問(wèn)題是課程結(jié)構(gòu)不夠合理，表現(xiàn)為基礎(chǔ)課、專業(yè)課及特色課程之間的配置不夠合理，課程間的銜接關(guān)系不夠明確，工程教育環(huán)節(jié)較為薄弱，專業(yè)培養(yǎng)的規(guī)范化、工程化和特色化不夠充分。課程體系與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)，培養(yǎng)出的學(xué)生既不能完全滿足環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范和工程認(rèn)證要求，又不具有鮮明的地學(xué)特色，缺乏足夠的優(yōu)勢(shì)，不能很好地滿足新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)人才規(guī)格的要求。

（二）課程內(nèi)容方面

部分專業(yè)課培養(yǎng)內(nèi)容陳舊，未能及時(shí)根據(jù)新的形勢(shì)修訂、完善，不能充分體現(xiàn)環(huán)境工程新的發(fā)展動(dòng)向。工程教育和地學(xué)專業(yè)特色在課程中體現(xiàn)不夠充分，造成學(xué)生知識(shí)面不夠全面，難以體現(xiàn)社會(huì)對(duì)環(huán)境工程人才需求的變化。

（三）實(shí)踐教學(xué)方面

實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)薄弱。部分課程缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)；課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺乏或薄弱；大部分的實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì)沒(méi)有獨(dú)立成課；實(shí)習(xí)教學(xué)點(diǎn)針對(duì)性不強(qiáng)；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）階段缺乏實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)；教學(xué)內(nèi)容及工程意識(shí)在實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)貫徹得不夠充分。因此，實(shí)踐教學(xué)效果不夠理想，學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量受到影響。

二、人才培養(yǎng)模式改革的內(nèi)容

（一）優(yōu)化課程體系

針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，基于我校環(huán)境科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科背景，課題組分析了地質(zhì)類院校環(huán)境工程本科專業(yè)背景；結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范和專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，探討了課程體系的優(yōu)化設(shè)置。重點(diǎn)完善基礎(chǔ)課、專業(yè)課及特色課程之間的配置，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，優(yōu)化學(xué)時(shí)分配，使課程間的銜接關(guān)系更加明確（見(jiàn)表1）。

1.進(jìn)一步規(guī)范課程的設(shè)置

為使課程設(shè)置更加規(guī)范化，將“水環(huán)境化學(xué)”改造為“環(huán)境化學(xué)”（32學(xué)時(shí)），同時(shí)根據(jù)師資條件改為雙語(yǔ)教學(xué)。將“流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)”改造為“流體力學(xué)與流體機(jī)械”（32學(xué)時(shí)）、“環(huán)境保護(hù)概論”改造為“環(huán)境學(xué)”（32學(xué)時(shí)）。新增專業(yè)課“物理性污染控制”（32學(xué)時(shí)），使專業(yè)課設(shè)置更加全面、規(guī)范。

2.增加工程方面的基礎(chǔ)課和專業(yè)課

針對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)有待提升的情況，新增工程基礎(chǔ)課“測(cè)量學(xué)”（32學(xué)時(shí)）、專業(yè)課“環(huán)境工程設(shè)計(jì)施工與技術(shù)經(jīng)濟(jì)”（32學(xué)時(shí)），進(jìn)一步滿足工程認(rèn)證“補(bǔ)充、完善工程管理、土建基礎(chǔ)等領(lǐng)域的基本知識(shí)，使學(xué)生掌握工程設(shè)計(jì)、施工的共性知識(shí)和共性技術(shù)等”的要求。

3.以學(xué)科特色為背景，完善相關(guān)專業(yè)主干課

結(jié)合地下水學(xué)科優(yōu)勢(shì)，建立完整的相關(guān)水土處理技術(shù)系列課程，包括“給水處理工程”（32學(xué)時(shí)）、“水污染控制工程”（48學(xué)時(shí)）和“土壤和地下水污染控制工程”（32學(xué)時(shí)）。由于地下水與土壤的緊密聯(lián)系，且當(dāng)前背景下土壤環(huán)境治理是亟待解決的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一，新增了土壤污染控制內(nèi)容，將原有的“地下水污染控制過(guò)程”調(diào)整為“土壤與地下水污染控制工程”。調(diào)整后的專業(yè)主干課程更為完整，突出了我院以地下水為特點(diǎn)的學(xué)科特色。

4.設(shè)置地學(xué)特色系列課程

保留原有的通識(shí)基礎(chǔ)課“地球科學(xué)概論”（64學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)實(shí)踐32學(xué)時(shí)），開(kāi)設(shè)符合學(xué)時(shí)與專業(yè)要求的專業(yè)基礎(chǔ)課“水文與水文地質(zhì)學(xué)”（48學(xué)時(shí)）與“水文地球化學(xué)”（32學(xué)時(shí)），設(shè)置了具有地學(xué)特色的系列課程，基本滿足了學(xué)生“形成較完整的地學(xué)，特別是地下水知識(shí)體系”的要求。另外，增設(shè)“環(huán)境生態(tài)學(xué)”（32學(xué)時(shí)），引導(dǎo)學(xué)生建立地球大環(huán)境概念，了解地學(xué)知識(shí)與環(huán)境科學(xué)知識(shí)體系的相互關(guān)聯(lián)，突顯學(xué)科背景優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)過(guò)優(yōu)化的課程體系可以滿足環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范的要求，同時(shí)兼顧了環(huán)境科學(xué)專業(yè)規(guī)范要求，使學(xué)生具備環(huán)境科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科的專業(yè)視野和能力素質(zhì)。另外，進(jìn)一步強(qiáng)化了工程教育，突出了地下水專業(yè)和地學(xué)特色，同時(shí)更好地滿足了社會(huì)需求。

（二）充實(shí)課程內(nèi)容

根據(jù)環(huán)境工程學(xué)科國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)以及社會(huì)對(duì)環(huán)境工程專業(yè)人才需求的變化，重點(diǎn)充實(shí)“流體力學(xué)與流體機(jī)械”“環(huán)境學(xué)”“環(huán)境化學(xué)”“給水處理工程”“土壤與地下水污染控制工程”等課程的教學(xué)內(nèi)容，刪減過(guò)時(shí)的素材，增加前沿性和實(shí)用性內(nèi)容，如在“環(huán)境學(xué)”中增設(shè)環(huán)境地學(xué)專題；在“環(huán)境化學(xué)”中增加地下水與土壤的環(huán)境化學(xué)分析內(nèi)容；在原有的“地下水污染控制工程”中增加土壤污染控制部分內(nèi)容。

（三）強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)

課題組理順了實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，增加了課程設(shè)計(jì)，完善了實(shí)習(xí)體系，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)時(shí)間由原來(lái)的26周增至38周，全面提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)水平和對(duì)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用水平。課題組利用我校夏季開(kāi)設(shè)6周小學(xué)期的特點(diǎn)，集中開(kāi)展實(shí)踐類課程，具體如下（見(jiàn)表2）。

1.整合實(shí)驗(yàn)課程

參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，將實(shí)驗(yàn)課整合并獨(dú)立為環(huán)境工程綜合實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）（Ⅱ）。前者為專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)，包括流體力學(xué)與流體機(jī)械實(shí)驗(yàn)（8學(xué)時(shí)）、化工原理實(shí)驗(yàn)（8學(xué)時(shí)）、環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)（16學(xué)時(shí)）和環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)（16學(xué)時(shí)）。后者為專業(yè)課實(shí)驗(yàn)，包括水處理工程實(shí)驗(yàn)（32學(xué)時(shí)）、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)（8學(xué)時(shí)）和固體廢棄物處理處置實(shí)驗(yàn)（8學(xué)時(shí)）。其中化工原理實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)和固體廢棄物處理處置實(shí)驗(yàn)均為新增實(shí)驗(yàn)。

2.新增或單獨(dú)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)

將“泵站設(shè)計(jì)”（1周）、“管道工程設(shè)計(jì)”（2周）和給水處理工程（2周）課程設(shè)計(jì)獨(dú)立出來(lái)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的重視程度；增加“大氣污染控制工程”“固體廢棄物處理處置工程”和“環(huán)境評(píng)價(jià)”課程設(shè)計(jì)（各 1周），解決原有課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失的問(wèn)題。

3.優(yōu)化實(shí)習(xí)體系

保留原有北戴河地質(zhì)實(shí)習(xí)（2周）、專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（2周）；新增教學(xué)實(shí)習(xí)（環(huán)境學(xué)課程實(shí)習(xí)）和測(cè)量實(shí)習(xí)（各1周），增強(qiáng)學(xué)生的工程素質(zhì)和環(huán)境背景認(rèn)知；將與專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)部分重合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)由4周減為2周；在畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)（12周）前，增加畢業(yè)實(shí)習(xí)（3周），使實(shí)習(xí)更有針對(duì)性。

4.增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)

新工科的發(fā)展鼓勵(lì)培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展科研創(chuàng)新活動(dòng)。因此，在培養(yǎng)方案修訂時(shí)，開(kāi)設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)選修課，并且增加了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，為本科生及早介入科研創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)活動(dòng)提供了機(jī)制保障。

三、總結(jié)與認(rèn)識(shí)

我校合理定位培養(yǎng)目標(biāo)，在專業(yè)規(guī)范、認(rèn)證要求與學(xué)科特色間尋求平衡。專業(yè)規(guī)范是基礎(chǔ)，工程認(rèn)證反映了時(shí)代對(duì)工程教育的要求，二者強(qiáng)調(diào)的是共性，而學(xué)科特色是個(gè)性。保持特色可以增加人才競(jìng)爭(zhēng)力。專業(yè)規(guī)范中強(qiáng)調(diào)了特色，而工程認(rèn)證2020年新修訂的標(biāo)準(zhǔn)中[12]提出了避免限制專業(yè)特色。我校加強(qiáng)工程教育，培養(yǎng)學(xué)生建立職業(yè)規(guī)劃認(rèn)識(shí)。工程認(rèn)證新修訂的標(biāo)準(zhǔn)[12]提出要從“課程導(dǎo)向”向“產(chǎn)出導(dǎo)向”轉(zhuǎn)換。因此，教學(xué)中宜通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)建立學(xué)生對(duì)注冊(cè)工程師的認(rèn)識(shí)。在實(shí)踐中，我們也發(fā)現(xiàn)我校存在開(kāi)設(shè)課程較多、小學(xué)期教學(xué)任務(wù)較重等現(xiàn)象，后續(xù)需進(jìn)一步調(diào)整培養(yǎng)方向，優(yōu)化培養(yǎng)模式。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 人事部，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.《環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師職業(yè)資格制度暫行規(guī)定》和《環(huán)境影響評(píng)價(jià)工程師職業(yè)資格考試實(shí)施辦法》（國(guó)人部發(fā)〔2004〕13號(hào)）[Z].2004.

[2] 人事部、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.《注冊(cè)環(huán)保工程師制度暫行規(guī)定》《注冊(cè)環(huán)保工程師資格考試實(shí)施辦法》和《注冊(cè)環(huán)保工程師資格考核認(rèn)定辦法》（國(guó)人部發(fā)[2005]56號(hào)）[Z].2005.

[3] 教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(jiàn)（教高[2011]1號(hào)）[Z].2011.

[4] 教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)辦法》和《全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會(huì)章程（暫行）》的通知（教高廳〔2007〕5號(hào)）[Z].2007.

[5] 環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).高等學(xué)校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范[Z].教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊，2005.

[6] 環(huán)境科學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).環(huán)境科學(xué)專業(yè)規(guī)范（征求意見(jiàn)稿）[Z].教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊，2012.

[7] 教育部辦公廳.關(guān)于印發(fā)《全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)辦法》和《全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會(huì)章程（暫行）》的通知（教高廳〔2007〕5號(hào)）[Z].2007.

[8] 中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì).工程教育認(rèn)證專業(yè)類補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)（2012版）[Z].2012.

[9] 中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)籌備委員會(huì)秘書處.關(guān)于印發(fā)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2015）版》的通知（工認(rèn)秘〔2015〕10號(hào)）[Z].2015.

[10] 關(guān)于印發(fā)《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃（2011-2020年）》的通知（國(guó)函[2011]119號(hào)）[Z].2011.

[11] 關(guān)于印發(fā)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的通知（國(guó)發(fā)〔2016〕31號(hào)）[Z].2016.

[12] 中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì).關(guān)于印發(fā)《工程教育認(rèn)證專業(yè)類補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》的通告（工程教育認(rèn)證通告〔2020〕第3號(hào)）[Z].2020.

［責(zé)任編輯：劉鳳華］