環境工程專業人才培養體系改革

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摘要：大數據、“互聯網+”等信息技術已成為推進環境治理體系和治理能力現代化的重要手段。傳統環境工程專業培養模式難以滿足大數據和互聯網時代國家對環保人才的需求。為適應國家社會經濟發展需求，電子科技大學將傳統環境學科與該校優勢學科電子信息工程和計算機科學結合，確立了建設數字環保特色型環境工程專業的改革目標。本文介紹了電子科技大學數字環保特色型環境工程專業人才培養體系改革的思路、培養特色、培養目標以及改革方案。

關鍵詞：數字環保；環境工程；交叉融合

一、研究目的及意義

這對大數據和互聯網時代高校的環境保護人才培養工作提出了全新的要求。目前國內數百所高校均開設有環境工程本科專業。這些高校的環境工程專業已初具規模，在高校環境工程專業發展中占據領先位置。其課程體系健全，基本涵蓋了傳統環境工程涉及的污染控制和治理的相關專業課程，同時強調學生的環境工程實踐能力和科研創新能力的培養，并依托各自學校和學院的學科優勢，形成各自的專業特色。從目前國內環境工程專業的培養方案和課程體系看，盡管各個學校根據自身的學科優勢，形成獨具特色的專業培養方案，但仍舊是側重于傳統環境污染控制工程和技術。因此，按照傳統環境工程專業培養方案培養的環保人才很難滿足大數據和互聯網時代國家對環境污染防治和管理人才的需求。電子科技大學環境工程專業開辦近10年，期間經歷了院系調整、大類培養、歸屬學院調整等變化，一定程度上影響了該專業培養的系統性。2014年，資源與環境學院通過國內外調研與分析，結合我校學科背景和國家環保人才需求特色，初步確定走環境工程和信息科學交叉的跨學科復合型人才培養路線，充分依托電子科技大學在信息技術領域的強大學科優勢，發展以“數字環保”為特色的環境工程專業。但是以數字環保為特色的環境工程專業在全國尚屬首例，電子科技大學環境工程專業培養模式的改革尚處于探索之中，因此亟待加強人才培養模式改革的調查和研究，快速提升“環境工程”本科專業人才的培養質量和特色。

二、改革思路

通過對國內外環境工程專業開辦情況和環境工程專業畢業生就業情況的調研以及國家社會經濟發展需求的分析，電子科技大學將傳統環境學科與該校優勢學科電子信息工程和計算機科學結合，以建設數字環保特色型環境工程專業為改革目標。因此，本專業的人才培養將圍繞環境科學與電子信息技術深度融合的拔尖創新人才培養這一核心，整合電子科技大學環境科學和電子信息科學的優質教學資源，構建全面發展與個性發展相融合的精英人才培養體系。

（一）培養特色

本專業在傳統環境學科的基礎上，充分結合電子科技大學在電子信息和計算機領域的強大學科優勢，建立具有“數字環保”特色的復合型環境工程專業，培養電子信息技術和環境工程技術深度交叉融合的精英人才。本專業強調綜合運用電子信息技術、計算機技術、空間信息技術、環境工程技術進行智慧環境監測、數字環保系統的設計與實現、環境模擬與預測以及數字環境管理。

（二）培養目標

本專業旨在培養具有現代環境監測技術、環境信息技術、電子信息技術、計算機技術的復合型精英人才。通過系統學習和實踐，本專業畢業生能夠從事數字環境監測、環境資源探測與保護、環境模擬與預測、環境信息系統開發與管理等相關的技術、科研和管理工作，或進入國內外一流大學環境工程、電子信息工程等專業攻讀碩士/博士學位。

三、改革與建設方案

（一）課程體系構建

數字環保特色型環境工程專業的課程體系分四個層次構建。第一層次是電子信息技術類和計算機類基礎課程，包括電磁場與波、信號與系統、數字信號處理、數字圖像處理數據庫技術、傳感器原理等課程。第二層次是環境工程核心專業課程，包括環境工程學、環境監測、環境化學、環境生態學、環境影響評價等。第三層次是電子信息技術與環境工程深度融合類的交叉特色課程，包括數字環保導論、空間信息導論、資源環境信息采集與分析、環境數據挖掘等課程。第四層次為個性化選修課程。其中，第一層次課程為全校統一建設的優質課程資源，為專業必修的電子信息類和計算機類基礎性課程；第二層次課程為整合集成現有環境專業課程，形成環境類基礎性必修課程，做到少而精；第三類課程為專業必修的電子信息與環境科學的交叉融合課程，為環境科學與工程系老師新開發的交叉特色型課程，體現學科交叉知識體系的系統性、應用性和前瞻性；第四層次課程則是根據數字環保特色型環境工程專業人才培養的重點方向為學生提供三個選修課程模塊。其中智慧環境監測方向涉及資源環境遙感、大氣污染控制、人工智能導論等課程；環境模擬與預測方向涉及虛擬現實技術、數據可視化等課程；數字環保系統開發與實現涉及計算機圖形學、數據庫技術、計算機網絡、資源環境地理信息系統設計與實現等課程。

（二）課程建設

電子科技大學環境工程專業是在充分依托電子科技大學在信息技術領域的強大學科優勢基礎上，發展起來的以“數字環保”為特色的新型環境工程專業。但是授課教師術業有專攻，通常局限于各自的專業領域，導致電子信息類與環境類課程的融合度不高，環境類課程信息特色不鮮明。開發數字環保類融合性課程成為目前環境工程專業建設的主要任務。但信息技術日新月異，環境信息學屬于環境科學與信息技術深度融合的新興學科方向，尚缺乏完善的理論體系，國內外成熟的課程資源也較為稀缺。因此數字環保特色型環境工程專業課程建設的重點將放在數字環保導論、資源環境專題信息采集與分析、空間信息導論、環境數據挖掘等環境信息交叉類課程的開發以及教材的編寫上。由環境工程系骨干教師組成專門的交叉特色課程建設團隊，開展電子信息與環境工程融合性課程建設，著力建設《數字環保導論》《資源環境專題信息采集與分析》，突出“數字環保”特色，完善課程內容設計，組織特色教材編寫以及特色課程實驗開發等工作。為提升學生國際視野和國際交流能力，設置《環境工程專業英語》全英文課程以及《資源環境科學導論》雙語課程。同時，依托學院的資環論壇和暑期學堂，邀請環境領域知名專家作英文學術報告，提高學生的國際交流能力。

（三）實驗教學規劃與建設

環境工程專業本科實驗教學規劃和建設也將緊密圍繞“數字環保”這一專業特色。首先新增、調整、優化現有實驗課程，一是新增《資源環境專題信息采集與分析》環境信息融合性實驗課程；二是完善實踐類課程建設，將原來分屬于單門課程的實驗重組，開設環境化學綜合實驗和環境監測與分析綜合實驗等綜合性實驗，加強學生綜合實驗能力培養。其次是圍繞數字環保特色型環境工程人才培養方案，基于現有環境工程本科實驗室，建設數字環保本科教學實驗平臺。該實驗平臺包括環境化學分析實驗室、環境信息采集與處理實驗室、環境大數據分析與環境模擬實驗室以及數字環保綜合實驗室。其中環境化學分析實驗室主要服務于水環境化學、土壤環境化學等實驗；環境信息采集與處理實驗室主要可開展水環境、大氣環境、輻射環境以及生態環境監測相關實驗教學；環境大數據分析與環境模擬實驗室主要進行環境大數據分析、水環境過程模擬以及生態過程模擬等相關實驗；數字環保綜合實驗室則主要作為本科創新實驗項目基地以及本科學生實驗和教授實驗教學成果展示中心。

四、結語

在大數據和互聯網時代，將電子信息與計算機科學與傳統環境科學結合的數字環保特色型環境工程專業將具有廣闊的發展前景，能夠為國家環境信息化建設培養急需的復合型專業人才。

作者：張明芳 單位：電子科技大學 資源與環境學院