環境工程類專業實踐教學體系構建

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了環境工程類專業實踐教學體系構建范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要:依據工程教育認證通用標準中要求，以地方本科院校環境工程專業為例，整合“實驗操作、課程設計、專業實習、專業實踐”四類實踐教學環節，構建了工科與相關學科(理學、管理學等)融合、實體產業與課堂教學融合、實踐能力與創新素質融合的閉環式環境工程專業實踐教學體系，本研究對理工科專業的工程教育認證和地方高校人才培養質量提升具有一定借鑒價值。

關鍵詞:工程教育認證;地方本科院校;環境工程專業;實踐教學體系

工程教育專業認證是提高高校人才培養質量并得到國際多邊互認和通行必由之路［1］，我國于2016年加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協議之一《華盛頓協議》(表1)，國內工程教育專業認證體系與發達國家工程教育認證體系實現了國際實質等效［2］。實踐教學是應用型工科專業實現培養人才目標的關鍵環節，其也是工程教育專業認證體系中重點關注和亟需加強的教學環節［3］。科學規范的實踐教學體系的缺失可直接導致高校人才培養與企業人才需求嚴重脫節，高校畢業生嚴重缺乏社會競爭力。該環節教學質量的優劣直接影響學生的實踐能力、工程能力和創新能力。專業實踐教學是高校理工科專業人才培養體系中不可或缺的一個環節，實踐教學有助于突破傳統教學的瓶頸，提供給學生工程實踐機會，化抽象為具體，將理論知識和工程應用有機結合，有效提高發現、透析、解決專業問題的能力，大大提升學生創造能力、解決復雜工程問題的能力和團隊協作能力［4－5］。鄭州航空工業管理學院環境工程專業以省級土木工程與環境研究中心、校級資源與環境技術研究所、校級環境工程實驗中心為依托，以工程教育專業認證為契機，持續完善專業實踐教學體系，積極探索工程人才培養新途徑。近年來，國內高校積極對標國際高等工程教育專業人才培養標準，大力推進工程教育專業認證，截止2018年底，我國93所高等院校的環境工程專業獲得工程教育認證，我國環境工程專業人才的綜合能力及其國際競爭力得到普遍認可。環境工程作為一個應用型工科專業，實踐教學是整個專業教學體系不可或缺的環節，本論文基于國際工程教育專業認證要求，針對環境工程專業實踐教學體系進行改革，旨在為應用型地方高校工科教育實踐教學體系建設提供依據。

1工程教育認證對環境工程專業實踐環節的要求

國際工程認證教育體系秉承成果導向教育(outcome－basededucation，OBE)的理念［6］。認證體系的根本宗旨體現在教學體系設置與培養目標和畢業要求一致性。工程教育認證通用的培養目標:培養目標是對該專業畢業生在畢業后5年左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述;及畢業要求:畢業要求是對學生畢業時應該掌握的知識和能力的具體描述，包括學生通過本專業學習所掌握的知識、技能和素養。為實現環境工程專業的培養目標和畢業要求，國家制定要求畢業達成的實踐教學的標準:(1)實驗實訓實踐課程:包括環境工程基礎實驗和污染控制實驗兩類。其中環境工程基礎實驗主要包括環境工程原理實驗、環境監測實驗和環境工程微生物學實驗等;污染控制實驗主要包括水污染控制實驗、大氣污染控制實驗和固體廢物處理與處置實驗等。實驗的類型包括認知性實驗、驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等;(2)課程設計:包括水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等課程設計;(3)實習:包括認識實習、生產實習及畢業實習，有相對穩定的實習基地;(4)科研創新［2］。

2環境工程專業實踐教學體系

鑒于實踐教學在專業人才培養中的核心作用，鄭州航空工業管理學院環境工程專業依據工程認證通用標準中的要求，重新構建基于能力培養為導向的專業實踐教學體系，以滿足國際專業認證背景下對環境工程專業人才的培養要求，保障人才培養質量。鄭州航空工業管理學院環境工程專業實踐教學以解決環境保護、資源保護、能源利用等領域的復雜工程問題為目標，構建了以能力培養為導向的集“實驗操作、課程設計、仿真實踐、工程實踐”四位一體、循序漸進的實踐教學體系。該體系實現了四年內對學生意識、素養、能力的一個循序漸進，逐步加深的過程，使學生經歷了從認識工程問題、學會分析工程問題、提出解決方案到能夠進行工程過程設計的“一站式”鍛煉。結合環境工程專業培養應用型技術人才的培養定位，專業實踐教學強化工程應用及創新創造能力的培養，實踐教學分為四大模塊:課程設計、實驗操作、仿真實訓、工程實踐，如圖1所示，學生通過一系列循序漸進的實踐教學訓練，增強創新創造能力、工程實踐能力、工程設計能力，保證學生畢業后即可勝任環境工程領域工程設計、工藝創新工作，實現專業培養目標成為具備一定工程創造能力和科研創新能力的應用型技術人才。

2．1校內實驗

學生扎實的實驗操作技能是環境工程專業應用型人才培養與學生創新能力提高的基本保障。依托省級土木工程與環境研究中心、校級資源與環境技術研究所、校級環境工程實驗中心所，整合完善基礎實驗、專業實驗、專業基礎實驗、創新實驗課程體系，以校級、省級乃至國家級互聯網+大賽、大學生科技創新項目等為載體，從實驗方案的制定、試驗數據檢測、大型儀器分析到階段性成果提煉(科研論文、專利)進行過程指導，打造基本實驗技能訓練到科研創新技能的循序漸進式實驗教學模式，把學生實操能力和創新能力的培訓融會貫通各個教學環節，強化學生基于科學原理并采用科學方法對復雜工程問題進行研究的能力。

2．2課程設計

學生獲取工程設計能力主要通過學習各類課程設計來達成。工程教育認證標準要求學生能夠設計針對復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元(部件)或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境等因素。我校這一方面的課程設計主要包括:一是基礎制圖課程，包括環境工程CAD課程設計、平面制圖與畫法幾何課程設計等;二是專業技能設計，包括水污染控制課程設計、大氣污染控制課程設計、環境質量評價課程設計、環境污染綜合治理課程設計等，各類課程設計均遵循工程設計緊扣實際工程案例，實施實際案例驅動的課程設計教學模式，強化學生專業技術能力的培養和提升，保證畢業生具備的設計能力可在現實約束條件下針對具體問題制定出切實可行、可操作性強的解決方案。

2．3仿真實踐

根據應用型人才工程創新及預測能力培養的需要，依托我校的虛擬仿真實驗平臺將環境工程虛擬仿真實驗引入專業實驗教學，開發和豐富環境工程虛擬仿真實驗教學資源。我校環境工程專業構建了“高度仿真、虛實結合、開放共享”的虛擬仿真實驗系統，主要包括生活污水處理系統、典型工業廢水處理系統、土壤污染物監測及固體廢棄物處理處置系統。為保障虛擬仿真實驗教學的安全高效運行，學校健全虛擬仿真實驗教學資源管理，建立共享機制與兼容平臺，重視平臺維護，充分保證師生在高度仿真虛擬場景中完成學習、授課、考核等教學環節，實現與理論教學、實體實驗教學的有機結合，進一步強化學生的工程分析及預測評估能力。

2．4工程實踐

學生將專業理論與工程實踐有機融合的可通過各類實踐活動實現。我校環境工程專業的工程實踐包括認識實習、專業實習、生產實習和畢業實習。為保障四類實習高效開展，我校根據區域性和行業性特點進行產學研合作，既能服務地方經濟社會發展，也能為自身的生存和發展拓展空間，開展合作的企事業單位、科研院所涵蓋環境工程專業各個領域。產學研合作包括西安污水處理集團、鄭州污水凈化集團等。通過校企產學研項目給學生提供一線頂崗實習機會，熟悉工程概況、工藝流程、關鍵設備操作、工程組織管理的核心環節，培養學生工程合作及管理能力，在生產實踐中持續培養學生分析、解決復雜環境工程問題的能力。

3結論

適應新工科的建設要求，緊扣國際工程教育專業認證標準，以工程實訓改革為抓手，秉承OBE理念，將工科與相關學科(理學、管理學等)融合、實體產業與課堂教學融合、實踐能力與創新素質融合理念，構建了閉環式環境工程專業實踐教學體系，近年來，學生的專業理論水平、工程創造能力和科研創新能力均穩步提升，畢業生可短時間內快速適應工作崗位要求。綜上，我校環境工程專業的實踐教學課程體系的改革探索對理工科專業的工程教育認證和地方高校人才培養質量提升具有一定借鑒價值。

參考文獻

［1］趙兵濤．面向國際證體系及新工科的實踐教學體系構建［J］．實驗技術與管理，2020，37(5):9－12．

［2］中國工程教育專業認證協會．工程教育認證工作指南［M］．北京:中國工程教育專業認證協會，2016．

［3］張學元，張道明，呂春，等．土木工程專業能力導向型實踐教學體系的探索［J］．西北民族大學學報(自然科學版)，2019，40(3):76－80．

［4］張辰露，張濤，梁宗鎖．七融合促進“新工科”實踐教學體系改革與探索［J］．高校生物學教學研究(電子版)，2019，9(5):32－35．

［5］吳愛兵．工程教育認證背景下應用型本科化工專業人才培養方案的幾點思考［J］．山東化工，2020，49(13):178－179．

［6］張慶新，于曉燕，丁會利，等．基于工程教育認證標準的高分子材料與工程專業實踐教學體系改革與探索［J］．膠體與聚合物，2019，38(3):126－128．

作者：李慶召 牛俊玲 單位：鄭州航空工業管理學院