環境工程專業實踐教學改革淺析

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摘要：文章首先分析了環境工程專業實踐教學現狀，然后提出了新工科背景下環境工程專業實踐教學改革舉措，包括優化人才培養方案，提高實踐教學占比；加強師資隊伍建設，提高實踐教學水平；加強實驗室建設，提升實驗教學水平；等等。

關鍵詞：實踐教學；環境工程專業；新工科

2017年2月，教育部高等教育司印發《關于開展新工科研究與實踐的通知》，希望各高校開展新工科研究與實踐，深化工程教育改革，推進新工科建設[1]。環境類專業是新工科建設的重要內容。2018年3月，教育部辦公廳印發《關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，在410項新工科專業改革類項目中，環境類專業隸屬19大項目群之一的“環境、紡織、輕工類項目群”，該項目群共立項專業改革項目18項，其中環境類專業相關項目9項[2]，足見環境類專業在新工科建設中的重要性。實踐教學是提高大學生實踐動手能力、增強大學生創新意識與創新能力、進一步提升大學生理論聯系實踐能力的重要途徑，是新工科背景下推進教學改革、提高教學水平、提升教學質量的重要內容[3]，也是實現新工科建設目標的重要任務。教育部副部長鐘登華院士就如何建設新工科提出了“三個階段、三個任務、三個突破”的行動方案，其中，“實踐與創新創業”就是新工科建設三個關鍵任務之一[4]。長期以來，實踐教學都是高校人才培養中的短板，普遍存在實踐教學資源匱乏、實踐教學改革力度較小、實踐教學氛圍不濃等問題，難以有效支撐新工科培養“多元化、創新型卓越工程人才”。

一、環境工程專業實踐教學現狀

環境工程是集理論、技術、實踐于一體的工科專業，需要學生具備系統的理論、掌握全面的技術、具有強大的實踐與動手能力。長期以來，環境工程專業人才培養理論系統全面，而實踐教學環節較為薄弱，實踐內容與企業生產脫節，學生實操能力弱，導致高校培養的學生難以滿足環境工程專業未來的就業需求[5]，難以達到“具備環境科學與工程學科基本理論、知識和技能，掌握相關專業的專門知識，能夠在環境保護及相關領域從事教育、研究與開發、工程設計、咨詢和管理等工作的高素質專門人才”的國家要求[6]，顯然也不符合新工科培養“多元化、創新型卓越工程人才”的建設目標。查閱相關資料可以發現，部分高校環境工程專業實踐教學還存在以下不足。一是部分高校該專業人才培養模式仍然局限于“實驗—實習—設計—畢業設計”的傳統實踐教學模式，模式單一、不完善、無特色[7]。二是高校教學內容以理論為主，實踐課程開設不多、學時不足，課程單一，多年無變化；實驗課實驗項目開設不全，且教學實驗室硬件條件差，實驗室面積嚴重不足，儀器設備落后、補充更新困難；實驗室管理人員嚴重缺乏，從而導致實驗開展困難、效果差，難以滿足教學要求[8]。三是實踐教學師資隊伍建設不完善，高校普遍引進高學歷、高職稱人員，但這些人員更愿意從事科研、科研教學崗位，不愿意從事實踐教學崗位，這導致高校實踐教學師資難以引進、配齊，實踐教學難以得到保障[9]。四是校外實踐教學形式化，部分高校學生幾個周的生產實習變成了去幾個企業參觀幾天；部分高校畢業實習比例較低，導致對學生畢業實習監管困難、畢業實習質量難以保證；部分學生畢業實習單位與所學專業毫不相關，但學校仍然認可其畢業實習。五是實踐教學基地建設不足，有些學校沒有建立穩定的實踐教學基地，而部分實習企業由于自身的生產、安全問題不愿意接受學生實習；有些院校建立的校外實習基地只能滿足學生最基本的實踐教學需要，難以提高學生的動手操作能力，根本達不到實踐培養的目的。六是課程設計質量差，本來計劃幾周的課程設計，但部分教師直接將任務布置給學生，缺乏指導，而學生往往通過各種途徑復制抄襲，未達到課程設計的訓練目的；畢業設計（論文）選題面較窄，質量不高，實用性不強，能密切聯系實際的應用型選題不多；部分學生的畢業設計（論文）中，選取的標準、規范及參數不準確，甚至有的設計標準不符合地方要求。七是實踐教學管理考核松散，由于實驗實踐課程上課時間不固定、地點不固定、人員不固定等，導致其管理難度很大、考核檢查困難、管理較松散[10]。

二、新工科背景下環境工程專業實踐教學改革舉措

據上文所述，本文擬以宜賓學院（以下簡稱“學院”）環境工程專業新工科背景下的實踐教學改革為例，介紹學院環境工程專業推進新工科背景下實踐教學改革的一系列舉措，希望能對其他院校環境工程專業實踐教學改革提供一定的借鑒與幫助。

（一）優化人才培養方案，提高實踐教學占比

人才培養方案是高校實施人才培養的根本性文件，是高校推進教學任務、實施教學內容、開展質量管理的重要依據。因此，要對實踐教學進行改革，首先要對人才培養方案進行修訂和完善。新工科建設的第一個關鍵任務“教與學”明確指出，新工科建設必須注重實踐創新性課程體系建設，改變工程實踐環境和工程實踐模式，這就要求高校對人才培養方案進行修訂，加強各類實踐教學。2019年，學院環境工程專業實踐教學占比為32%，但專業實踐教學占比僅為26%。查閱部分院校文件、資料可以發現，工科專業實踐教學占比早已超過30%，同時在新工科背景下部分高校仍在進一步提高工科實踐教學占比[11]。學院環境工程專業相關人員在廣泛調研相關高校環境工程專業人才培養體系建設與廣泛征集相關企事業單位對環境工程專業人才培養要求的基礎上，及時修訂完善人才培養體系，不斷提高實踐教學占比，2021版環境工程專業人才培養方案中實踐教學占比已達49%、專業實踐教學占比達61%。具體來說，主要實施兩方面舉措：一是重點圍繞專業核心課增加實踐教學學時，如“大氣污染控制工程”“固體廢物處理與資源化”“環境監測”等多門專業課的課程設計與實驗課學時均在原來的基礎上增加了16學時，為學生提供了充足的實踐時間；二是大幅增加企業實踐學時，如“專業認知實習（企業實習）”由16學時增加至32學時、“生產實習（企業實習）”由32學時增加至96學時、“畢業實習”由128學時增加至256學時，讓學生有了更多的機會、更充裕的時間參與企業生產，以了解企業需求、了解相關工藝、熟悉相關儀器設備、掌握相應操作方法，提高了學生解決實際問題的能力。

（二）加強師資隊伍建設，提高實踐教學水平

教師作為立教之本、興教之源，是教育發展的第一資源，是提高教學水平、教學質量的第一動力。將教師置于教育的“本”“源”之位，賦予了教師更為重要的使命和責任，突出了教師的基礎核心作用。“教與學”是新工科建設的關鍵任務，其中“學”的效果很大程度上與“教”有關，因為沒有豐富的理論知識與工程實踐經驗的教師顯然難以培育出卓越的工程師。2019年之前，學院環境工程專業師資隊伍建設不夠完善，專任教師僅有8人。近年來，環境工程專業加強了師資隊伍建設，引進大量高學歷、高職稱、具有企業工作經歷的人員，目前專任教師已達17人，博士11人，具有企業工作經歷人員4名。在加強實踐教學師資隊伍建設方面，學院還采取了以下舉措。一是大力引進環境工程及相關專業博士，這些博士教師知識面較廣，關注相關學科、專業發展，了解行業前景、技術前沿與發展趨勢，熟悉相關儀器設備及軟件的使用，能有效培養學生的創新能力與實踐能力。二是大力加強“雙師雙能型”師資隊伍建設，通過“送出去”與“請進來”兩種途徑培育“雙師雙能型”教師。“送出去”指學校與宜賓北控水務公司、宜賓市華潔環保公司等多個單位建立了“雙師雙能型”教師培訓基地，學院已派出多名教師到相關企業鍛煉，同時還結合短期掛職、調查研究、科研合作、科技咨詢、業務培訓、社會實踐和指導畢業實習等形式，進一步選送了多名專業教師深入環境相關企事業單位，積累實際工作經驗，提高實踐教學能力。“請進來”指有計劃地引進理論與工程技術經驗都比較豐富的人才，目前學院已引進具有企業工作經歷博士4人，同時聘請企事業單位專家、高級技術人員來校授課、舉辦專題學術報告、指導課程與畢業實習、指導畢業設計等。（三）加強實驗室建設，提升實驗教學水平實驗教學作為大學教學的一個重要組成部分，能讓學生通過動手實踐的方式，更深入地理解知識和創造知識，進而培養學生實際動手操作與解決實踐問題的能力，同時它也是培養學生創新意識、創造能力的主要手段，以及激發學生創新思維的重要途徑。因此，新工科建設背景下“多元化、創新型卓越工程人才”培養，離不開實驗教學、離不開實驗實踐。近年來，學院從人、財、物等方面加強了環境工程專業實驗室建設，保障了實驗的高質量開展，提升了實驗教學水平。一是加強實驗教師隊伍建設，配齊實驗師資隊伍。2020—2021年學院已引進了3名專職實驗教師負責環境工程實驗室運行與管理，其中包括1名在國企負責實驗室管理、從事分析化學工作10余年的高級工程師，2名環境工程專業碩士，由此環境工程專業實驗教學隊伍進一步完善，能促使實驗教學保質保量完成、實驗室高質量運行。二是進一步加大實驗室硬件投入，近年來學院新增了氣相色譜儀、離子色譜儀、光學顯微鏡等實驗設備，新建了環境微生物實驗室、無機及分析化學實驗室、有機化學實驗室、固廢處理與資源化實驗準備室、固廢處理與資源化實驗室等，新增實驗室面積400余平方米，有力地保障了環境工程專業實驗教學的開展。

（四）加強實踐基地建設，保障校外實踐教學

校外實踐基地是學生專業學習的重要組成部分，對于學生鞏固理論知識、加深感性認識、培養創新意識和團隊精神均具有不可替代的作用，且對專業教學質量提高也有舉足輕重的作用[12]。學院環境工程專業積極參與并不斷加強實踐基地建設，目前已建立了包括五糧液集團、北控水務、海天水務、海諾爾環保、絲麗雅集團、宜賓紙業集團等10余個校外實習基地，充分保障了課程見習、專業認知實習、生產實習、畢業實習等校外實踐教學的開展。（五）借力第二課堂建設，深化實踐教學第二課堂是在正常教學計劃規定的課程之外，在學校的支持和教師的引導下，通過有組織的課外集體活動對教育對象施加影響的教學活動，是對第一課堂理論和實踐教學的有機延伸，對提高大學生創新意識、實踐能力和社會適應能力具有非常重要的作用。學院環境工程專業所在學部（國際應用技術學部）重視第二課堂育人，在學部層面制定了《國際應用技術學部第二課堂成績單管理實施方案》。環境工程專業充分發揮第二課堂育人作用，在培養方案中將“第二課堂成績單達到20學分”作為畢業學分要求之一，并設置了32項第二課堂項目供學生選擇。學院環境工程專業圍繞學科競賽、創新創業訓練、教師科研項目等第二課堂活動，開展了卓有成效的實踐教學。一是積極組織學生參與各類學科競賽，近2年環境工程專業共有50余人次參與“四川省大學生環保科普創意大賽”“四川省大學生生物與環境科技創新大賽”等12項國家級、省級、校級各類學科競賽，共33人次獲得獎項；二是充分利用各類創新創業訓練項目開展實踐教育，學部鼓勵和支持學生申報，同時教研室所有教師均參與指導學生申報，近2年環境工程專業共獲批各類創新創業訓練項目30余項；三是鼓勵學生參與教師科研項目，近幾年環境工程專業已有數十名學生參與教師科研項目，協助教師完成野外調研、室內研究、分析測試等工作，開闊了學生視野、培養了學生的科研能力與實踐能力。

三、結語

新工科是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求提出的我國工程教育改革方向，是所有工科類專業建設的必然選擇。新工科建設不同于“985工程”“211工程”“雙一流”，它的參與高校既有工科優勢高校與綜合性高校，同時也包括了地方高校，因此推動新工科建設對于大多數起步晚、基礎差、底子薄、困難多的地方高校來說是一次難得的發展機遇。實踐教學是實現新工科建設的重點任務與重要內容，且實現新工科培養“多元化、創新型卓越工程人才”的建設目標也離不開實踐教學改革與創新。新工科建設是學院環境工程專業轉型與發展的寶貴機遇，學院環境工程專業應借助新工科建設，結合學校辦學定位與辦學特色，結合專業自身優勢與培養目標，圍繞培養方案、師資隊伍、實驗室、實踐基地、第二課堂等開展實踐教學的探究與改革，助力環境工程專業進行“從事環境方面研究與開發、工程設計、咨詢和管理等工作的創新型應用人才”培養，助推環境工程專業實現“多元化、創新型卓越工程人才”培養目標。

作者:王鵬 徐洲 潘樹林 曾韻敏 顧秋香 崔德軍 周明羅 謝曉永 單位:宜賓學院