环境工程专业特色范文
时间:2023-12-27 17:56:10
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篇1
目标是方向,具有激励作用。桂林理工大学环境工程特色专业的建设目标是:通过建设,使本专业具有明显的地域与行业特色,在人才培养质量、课程体系与教学内容改革、师资队伍建设、实践教学、学科建设与科研水平等各个方面上一个新的台阶,成为地方经济社会建设特别是行业产业升级和支柱产业发展重要的环境工程人才培养基地,为西部地区地方高校同类专业建设起到示范作用。根据建设目标,提出的建设思路是:以西部大开发、北部湾开放开发和中国—东盟自由贸易区的建立为契机,更新思想观念,遵循教育教学规律,充分认识特色专业的基本特征;以强化优势为根本,以突出特色为核心,以改革创新为动力,以精品课程建设为抓手,进一步优化人才培养方案、课程体系和教学内容,强化工程实践能力教学,全面提升教学质量;以打造高水平教学科研团队为重点,全面推进各项建设,突显专业建设实践成果,发挥示范和带动作用。
环境工程特色专业建设策略与成效
依据建设目标和思路,桂林理工大学开展了一系列卓有成效的建设工作。
1.学科建设为特色专业提供强大支撑
学科建设和发展是特色专业的重要支撑,决定着师资队伍的水平并进而决定着人才培养的质量,并决定着特色专业的建设方向。一个学科往往有多个研究方向,地方高校很难在众多的学科方向上有所建树并设置相应的专业。因此,地方高校必须紧紧围绕地方发展需求,确立与地方经济社会发展相适应的学科方向,形成特色,并为特色专业建设指明方向。广西是我国著名的有色金属之乡,重金属污染与防治从“十一五”开始被列入广西环境保护头等大事,并在“十二五”上升到国家层面;广西作为国家实施西部大开发战略、承接东部产业转移的省份,以及国家实施北部湾开发开放战略等所带来的水环境问题已成为制约广西经济社会可持续发展的关键因素;广西也是“石漠化”重灾区,环境十分脆弱;桂林是著名的国际旅游城市,以漓江而闻名,其水环境保护尤为重要。因此,桂林理工大学环境学科在“点面结合抓质量,重点建设带动整体发展”思想指导下,明确“以‘水’为核心,强化重金属污染与防治”战略发展方向,形成了具有鲜明地方和行业特色的研究方向,2000年环境工程学科获得广西首个硕士学位授予权,2004年环境工程学科成为广西唯一的环境类省级重点学科,2009年环境科学与工程学科被国务院学位委员会列为新增博士学位授权建设学科。高水平的学科平台,为环境工程专业在师资、教学条件、教学模式和教学内容改革等方面提供了强有力的支撑,继2010年入选国家第一类特色专业建设点后,2011年又被教育部列为“卓越工程师教育培养计划”试点专业。
2.团队建设确保特色专业建设水平
教师是教学工作的灵魂,也是专业建设的重要保障,团队合作、联合攻关更是提升教学水平和科研能力的重要手段。桂林理工大学环境工程专业以体现“水特色”的水污染控制工程教学团队为重点,按照专业基础课教师、专业课教师、外聘实践指导教师3:5:2的结构比例,优化师资队伍结构,打造高水平、强能力的教学科研团队。通过自主培养、校企联合培养、引才引智等方式,构建“进出有序”的教师和教学团队培养与管理机制。每年有计划的派遣1-2名教学科研骨干到国内外著名高校进修培训;派遣2-4名中青年骨干教师到企业进行脱产或半脱产的实习锻炼,参与企业生产管理、项目论证、技术改造、产品营销和职工培训等,丰富实践经历和工作经验,掌握企业最新技术动态,提高实践教学能力;新上岗教师必须先到实习基地或相关企业进行3-6个月的上岗培训,学习专业操作技能,取得相应的上岗证和技能等级证书。通过强化建设,团队成员整体素质明显提高,教学和科研能力明显增强。
2009年以来,环境工程特色专业培养、引进团队带头人4名、博士16名、校外特聘教授1名、高级实验人员2名,形成了一支包括享有国务院特殊津贴专家、教育部新世纪优秀人才、广西教学名师、广西区优秀专家等人才、结构合理的高水平师资队伍,在2006年获得“广西高校人才小高地环境工程创新团队”的基础上,2009年“水污染控制工程教学团队”获得国家级教学团队立项建设,2011年“有色金属矿区的环境污染与植物地球化学及修复”获广西基金创新团队称号。
3.课程建设引领课程体系和教学内容改革
课程建设是专业建设的核心,也是教学改革的重点和难点。桂林理工大学环境工程专业以培养具有较强实践能力的应用型创新人才为目标,根据环境保护产业和相关领域的新发展、新要求,按照“重视基础、强化实践、突出特色”的基本原则,以新课程开发和精品课程建设为龙头,对人才培养方案特别是课程体系和教学内容进行了优化和调整,形成了面向环境工程应用领域、互为支撑又具有地方和行业特色的课程与教学内容体系。
(1)调整课程结构,增大实践教学比例。在不减少通识课程的前提下,适当增加专业基础和专业课程,特别是实践教学比例,将生产实习由3周增至8周,实践教学学时学分达到总学时学分的45%。
(2)优化课程设置,彰显人才培养特色。除了保持“水”特色外,增加了环境地质学、环境遥感学、环境化学等具有学科交叉特性的课程,增加了矿区土壤修复、环境生态学等选修课程,使毕业生在废水处理工程、土壤环境修复工程等领域具有较强的应用和实践能力。
(3)更新教学内容,培养适用人才。紧密结合正在开展的国家重大“水专项”、“863”、土壤植物修复等科研项目,增加“工程实例型”内容,如:电镀废水处理工程、超富集植物修复污染土壤、高排放标准污水厂的升级改造工程等,将典型的工程案例和新技术、新理论、新方法及时引入课程教学,使学生能够学到环境工程专业最新的知识与技术。
(4)调整教学进程,学以致用。将理论教学与实践教学紧密结合起来,实现两者同步,使学生能够及时将学到的理论知识应用到实际问题和工程项目之中,巩固、提高学习效果。
(5)加强精品课程建设,引领课程改革。组建由学术水平高、教学能力强的教师与信息技术人员共同参与的精品课程建设队伍,以国家级精品课程(《水污染控制工程》)为样板,继续开展《大气污染控制工程》、《固体废物处理处置与资源化》等4门校级精品课程建设,构建具有鲜明地域和行业特色的环境工程专业精品课程群,不断提高环境工程专业课程建设质量和效度。
(6)精选与自编相结合,增强教材先进性和实用性。在严格选用国家优秀教材的同时,根据教学要求和人才培养目标,将科研成果、工程实例与人才培养紧密结合起来,近几年来,编写出版了《工业废水处理工程实例》、《水污染控制工程》、《建筑给水排水工程》、《环境科学与工程实验指南》、《环境污染控制原理》、《水科学概论》等教程,大大丰富了环境工程专业教材资源。
4.教学模式改革提升教学质量
教学模式是专业建设和教学改革的重要组成部分,也是提高人才培养质量的重要手段。桂林理工大学环境工程专业按照“因材施教,教学做合一”的教学思想,深化教学模式改革,提升教学质量。
(1)将通识教育(综合基础+基本技能)、工程基础教育(技术基础+专业基础)、工程专业教育(工程实践+设计创新)三个教学模块有机整合,并与专业认证紧密结合,按照“层层递进,环环相扣,突出企业实训,培养工程应用型创新人才”的基本思路和目标,组织实施教学活动,确保学生知识、能力、素质得到和谐统一的发展。
(2)变专业课教学以课堂讲授系统知识为主为老师引导和学生自主学习并重,采取启发式、探究式、讨论式、参与式等教学方式,引导学生独立进行知识的发现与探究活动,让学生在学习过程中充分理解贯通知识而不是死记硬背教材内容,使学生能够掌握正确的解决实际工程问题的思维和方法。
(3)理论教学与实验、实习、实训、实岗相结合,使全体学生能够系统接受专业技能和工程训练,并能全过程参与工程项目建设活动;毕业论文、设计实行紧密结合科研课题和工程项目,真题真做,培养学生工程素养、实践能力和创新意识。
(4)建立科学的评价指标。调整考试考核方式和考试内容,降低考试对学生的压力,变单一考试考核方式为综合考核方式,注重考核学生对知识的理解和解决实际工程问题的能力。实践教学成绩主要由企业教学单位组织企业技术人员(企业导师)负责考核,对学生在企业学习期间的工作表现、工作能力、解决实际问题能力等进行综合考评。
5.实践教学体系建设保障人才培养质量
实践性是高等工程教育的根本属性,实践教学是培养工程技术人才不可或缺的重要教学环节。桂林理工大学环境工程专业以培养工程应用型创新人才为目标,以强化学生实践能力为宗旨,以产学研战略联盟为平台,重构实践教学体系,创新实践教学方式,走出了一条校企联合培养学生工程应用能力的道路。
(1)优化实验课程体系,加大区域特色实验项目比例。在立足向学生传授实验技术理论、验证理论知识的“基本型(验证型)”实验基础上,增加“提高型实验(综合型、设计型)”和“创新型”实验比例,构建“三层次”实验教学体系。提高型(综合型、设计型)实验项目紧密结合广西有色金属、制糖、造纸和淀粉等行业环境治理问题,同时,提高型实验课程和项目实现现场教学,并且可以开出小组联合选题研究实验,模拟联合攻关解决环境处理中实际问题,充分发挥学生的主观能动性,培养学生分析问题、解决问题、组织协调等能力。
(2)共建特色实践教学平台,拓宽学生专业视野。以服务为先导,依托行业产业,建立稳定的实习实验基地,将团队教师设计建设的北海涠洲岛油田废水处理工程、桂林市雁山污水净化厂、荔浦电镀废水处理厂等实际工程,以及与日本共建的“中日膜技术研究中心”中试基地等建设成为综合型实习实训场所,构建多种特色实践教学平台,拓展并丰富实践教学内容,在实践教学中直观地诠释学生所学专业知识,强化学生实践技能培养,拓宽学生专业视野。
(3)科教结合,提高学生实践与创新能力。高水平的教学需要有高水平的科研基础,以科研促进教学是提高人才培养质量的一个重要途径,也是培育专业特色的内在要求。按照“优化课内、强化课外”的原则,建立“科研与教学相结合”的实践教学方式,对环境工程专业学生工程应用能力实行不断线培养。大一阶段,实行导师制,联合班主任,主要是针对学生专业学习、应用能力培养进行指导和管理;大二大三阶段实行专业教师指导学生参加课外科技活动,鼓励学生早日进入实验室参加教师的课题研究,依托教师和团队的力量,将科学研究渗入学生课外专业学习;大四阶段实现学生全面参与指导老师科研课题和工程项目,设立和与地方经济结合的特色实验项目,毕业设计(论文)与具地方特色的科研、工程、社会应用项目密切联系,实现真题真做,培养学生工程应用与科研创新能力。
(4)实岗学习,提高人才培养质量。桂林理工大学以环境工程专业以实施教育部“卓越工程师教育培养计划”为契机,与广西南宁建宁水务投资集团有限责任公司、广西华蓝设计(集团)有限公司等多家地方生产单位签订合作培养协议,实施“双导师制”培养模式,将部分课程教学内容特别是与实际工程关系密切的部分转入企业讲授,实行“设计—施工—运行”全过程教学。该模式充分发挥了校内导师和企业导师各自的优势,教学内容紧密结合生产和工程实践,学生能够参与企业的工程设计、运营组织管理和新工艺开发,大大提高了学生独立解决工程实践问题能力、科学研究能力和科技开发及其组织管理能力。
结语
篇2
【关键词】特色专业课 环境工程 本科生 教学 矿业
1973年,国务院了《关于保护和改善环境的若干规定》,明确指出,“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程,培养技术人才”,我国高校从1977年开始设立环境类本科专业,随着我国高等教育的从精英教育到大众教育的转化,在高校扩招大背景下,结合目前国内外广泛存在的环境问题,社会对环境类本科专业的需求增加,造成许多高校纷纷开设环境类专业(其中环境工程专业尤其典型)。随着竞争加剧、就业困难等问题的出现,一些学校开设紧缩相关专业的招生规模,甚至出现了部分高校环境类专业一度停止招生的现象。因此,结合传统优势和行业特色对进行专业定位是关系到专业发展水平和前途的关键。而特色专业课作为环境工程专业教学和学生培养的重要内涵,充分发挥其在构建专业特色、明确主攻和服务方向上的作用,必将对专业的发展将直至至关重要的作用。
1 环境工程专业本科教学现状分析
我国环境工程专业本科生教学普遍致力于培养可从事企事业、城乡、区域及全球环境污染控制工程的规划、设计、运行管理和研究开发的高级工程技术人才及应用复合型人才,可在各级政府机关环境保护部门、规划部门、科研院所、工矿企业、事业单位等从事环境管理、教育、环境监测与评价、科学研究和产品开发以及技术管理等工作。环境工程本科生专业课设置一般分三部分,即专业基础课、专业必修课和专业选修课,综合不同高校的课程开设情况,总体有代表性课程设置见下表(化学类、工程力学、流体力学等公共性专业基础课除外)。
我国高校环境工程专业课程设置的三大部分中,专业基础课重点介绍主要的环境学原理、环境与生态问题及解决问题的一般思路和方法学知识,为环境工程专业的基础和重要保障;专业必修课则基本上各高校均为围绕水、气、固等环境工程重点方向设置专业主干课程,并结合环境监测和微生物学等基础测试评价体系和微生物学知识,对本科生在重点方向上的基本专业技能、解决问题能力等进行培养与训练;专业选修课则囊括了环境评价、质量分析、环境信息系统等现行的环境工程主要内容、方法和一些新兴的边缘学科、研究领域以及手段。以上三个部分由基础带动专业,基于原理和方法论来解决环境工程的主要分支方向具体问题,从问题的产生到新技术、新思维支持下的环境与生态相关问题的解决与处置。再辅以相关教学实践环节如社会实践、课程设计、本科生毕业论文或毕业设计等全面培养本科生的素质和技能,以达到培养计划的要求。
分析我国高校现行的环境工程本科生教学体系,大体能满足本科生教学的基本要求。但纵观各高校环境工程专业本科生课程设置,基本上以共性为主,虽有部分高校开设了与学校传统优势或研究方向相关的课程(如中国农业大学环境工程专业开设的农业生态工程课程),但总体说来,全国高校依旧普遍缺乏在主干课程体系支撑下的特色课程体系。通过对环境工程专业本科生的调查与沟通发现矿业类高校大部分学生对矿山、煤矿利用加工企业等存在的环境与生态问题、解决问题的原理与方法等普遍缺乏基本知识和认识,不清楚本校环境工程专业与其他学校相比优势与特色所在,定位不明,这对于行业特色明显的高校而言,无法突出其为行业服务,有目的、有方向培养高素质、强技能人才的特点和优势。
2 特色专业课开设的必要性
针对目前我国高校环境工程专业本科教育的重共性的特点,应有计划、按办学重点和侧重点逐步开设相关的特色专业课程,增强学生在相关行业和部门工作中的能力,以应对越来越激烈的社会竞争。
众所周知,特色决定优势,这一点在本科生教育中也有明确的实例体现。如矿物加工工程专业从20世纪50年代开始作为矿业类大学(学院)的特色专业,经历了数次辉煌与沿革,其本科生招生分数近5年屡创新高,本科毕业生就业率也达到100%,居学院几大专业中就业率之首,甚至出现其他专业本科生考研不少同学转考矿物加工工程的情况。环境工程专业也是经历了从无到有,从薄弱到壮大的过程,部分教师和人员转自传统的专业和研究方向,因此开设基于传统优势学科的特色专业课程具备良好的基础和条件。
借鉴矿物加工工程等成熟、高水平的传统特色专业的发展模式,环境工程专业也应着力发展特色,如矿业类高校应着眼行业特点,立足厂矿及相关研究院所、教育机构等对环境工程专业的特殊要求,以特色专业课的开设为契机,结合与相关厂矿企业的交流、实践,全面提升环境工程专业本科生的培养水平,有目的、有方向的培养可为行业服务,具有扎实基础知识和相关专业技能,突出专业特色的高水平人才。尤其在我国高校环境相关专业本科生招生数量高居不下的客观形势下,找准特色、突出优势、明确定位必将对不同行业、不同优势学科高校环境工程的发展起到积极的推动作用。
3 积极推进特色专业课建设,全面提高环境工程专业水平
基于现行的环境工程专业培养主干课程体系,在完善环境工程专业教学体系和基本知识结构的前提下,有目的、有方向性的在矿业类高校环境工程本科生教学环节开设如矿山生态环境保护(或矿业环境保护)、煤化学、矿山环境问题及实用修复技术类讲座,结合与矿区相关的社会实践环节,同时改革现有的毕业设计(论文)选题及研究方向,优先开展与矿区生态和环境问题相关的设计与实验研究工作,如矿井水处理与回用技术开发与设备研制、焦化废水处理技术与工程设计、矿区污染土壤生态修复与工程设计等,全方位开设立体、有侧重点的特色专业课带动下的环境工程专业教学与培养体系。
各高校从2005、2006年开始分批按专业大类招收本科生,环境工程和环境科学专业的本科生按环境大类招生,入学前2年修同一课程,从第3年开始自主选择专业。这就对各专业的课程体系设置与建设提出了更高的要求,各高校也开始有针对性地相应调整、完善各专业的本科生培养计划,以特色突出优势、以优势体现水平,为全面提升环境工程专业本科生在专业技能、社会竞争力、服务水平和综合素质方面的能力提供保障。
参考文献
[1] 刘宏,吴春笃,诸金宇.环境工程本科专业课程体系改革与实践,高等建筑教育, 2007,16(4):69-72.
篇3
【关键词】农林院校;环境工程专业;办学特色;建设规划
【中图分类号】G645 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0048-02
1 引言
环境工程专业是一个发展较快的新兴专业,从1977年成立之初全国仅有7所高等院校设有该专业,到2009年全国设立该专业的院校已达290所;有一半院校是近10年内设立的,其中36所农林院校中有23所设有该专业[1]。环境工程学科是一个交叉学科,不同学校设立该专业的基础条件不尽相同,一些是基于化学学科,一些是基于水利学科,一些成立于建筑学科,一些成立于机械学科,还有一些是在生物学科的基础上成立的。农林院校环境工程专业大多是在生物生态学科的基础上成立的,1998年前专业名称为农林环境保护,之后由于教育部学科专业调整,农林院校将农业环境保护专业调整为环境工程专业或环境科学专业。
目前,虽然专业名称都统一到环境工程或环境科学,且教育部专门成立了高等学校环境工程专业教学指导委员会[2],详细规定了该专业的课程体系设置、教育教学目标和教学大纲,但由于各类院校设立该专业的基础条件的不同及社会对各类人才需求的差异,决定了各类高校应该结合自身的特色办学,为国家培养各种不同的环境工程类人才。
2 西北农林科技大学环境工程专业产生的背景及其特色
西北农林科技大学(以下简称“本校”)早在1998就拥有环境工程专业硕士授权点,但筹建环境工程本科专业始于2010年,开设环境工程本科专业主要是基于日益凸显的农村及小城镇环境污染治理、农林废弃物处理等问题。随着城市环境污染控制与治理水平的不断提升,我国的环境污染正在转型,农林污染日益突出,农村的环境问题更加不容乐观。而本校的环境工程学科在小城镇和农村环境污染控制和治理方面具有特殊的优势,同时生态处理技术的发展,也使环境工程专业可与本校一些优势学科如土壤学、生态学等形成学科群,因此从学科角度讲,本校开设环境工程专业具有广阔的发展空间。
另外,工科院校的环境工程专业开设较早,优势明显,而本校的环境工程尽管还存在诸多有待完善的方面,但与工科院校的环境工程专业相比,也有着自身突出的特色,主要体现在以下几个方面:
2.1 资源与环境的紧密结合。 工科院校的环境工程专业往往更侧重于各种污染治理技术的教学和研究,而对资源重视不够。资源与环境是密不可分的,农林院校将土壤、气象、植物学和生态学等方面的研究优势与环境污染综合治理相结合,必将能提升环境污染治理技术的内涵,使其更加科学化。
2.2 在农林面源污染控制、生态治理技术方面具有独特优势。 与工科院校相比,本校在农林面源污染控制所涉及到的科学施肥、畜禽养殖业污染控制、污染物在土壤-植物体系中的迁移转化等方面具有明显优势。生态处理技术利用了植物、动物等自然生长过程对污染物进行吸收净化,成为近年来备受推崇的治理技术。本校在植物学、生态学方面的学科基础使其能对生态治理技术有更深入地研究和认识。
2.3 农药类污染物的防控技术。 农药可通过多种途径进入环境。当前,水体中的持久性有机污染物已经受到广泛关注,因其可以直接或间接地威胁到人类的健康[3]。本校在对农药的分析、提取及其在环境中或污染治理设施中的迁移转化研究方面,同样存在着显著的特色和优势。。
本校无论从学科组成还是从服务对象上讲,在农村小城镇环境问题和农村面源污染问题处理上都具有突出的优势。如本校的环境工程在畜禽养殖污染物处理上可联合畜牧学科,两个学科可在环境保护与动物健康养殖上达成统一,有利于提升畜禽养殖污染物处理的技术理念;本校服务的对象为农村及农业,这也有利于推进农村污染控制及农林源污染治理技术的应用。
因此,农林院校环境工程专业的特色是其与工科院校环境工程同时发展并且互补协调的基础,也是其专业建设与人才培养的主要导向。
3 西北农林科技大学环境工程专业的建设与规划
31. 人才培养目标
全国高等农林院校环境工程专业规范建设研讨会于2009年5月29日在南京农林大学召开,与会专家达成基本共识:农林大学环境工程专业的课程设置和实践环节在执行教育部高等学校环境工程专业规范的前提下,应充分体现其特色,使培养出的学生既掌握所规定的必需的工科知识和能力,又在农林环境保护中发挥自己的特长,提高其就业竞争力[4]。基于上述观点,本校环境工程专业人才培养目标应包涵以下两个方面。
3.1.1 加强工程教学、保证共性基础。 目前,环保产业尚属新兴产业,分类尚不细致,几乎没有专门针对农林院校环境工程专业的企业,因此本校环境工程专业毕业生必须要与工科院校环境工程专业毕业生一起竞争工作岗位或升学机会;即便是从事农村环境污染治理相关工作,也是用工程手段处理污染问题,而农林院校环境工程学生在学校期间往往接受的是环境专业与农科的“边缘教育”,许多学生实际形成的仍是土壤、农化、农林资源环境等专业的知识体系,而没有真正建立起环境工程专业应有的工程概念,使其在竞争中处于明显的劣势,这必将影响农林院校环境工程专业的生源,进而影响该专业的持续发展。
本校的环境工程专业刚刚起步,无论从师资、课程体系、实践环节都相对落后于工科院校,尤其是在工程设计及应用方面的教学、科研方面更加薄弱。基于上述分析,本校环境工程专业在人才培养上应首先保证学生具备基本的工程设计基础与能力,使学生达到环境工程专业基本的共性要求。
3.1.2 突出特色,提升行业竞争力。 许多农林院校对于环境工程专业人才的培养目标与工科院校的区别并不明显,而实际上,农林院校的环境工程专业无论从专业的历史沿革和学科组成还是从行业特性上讲,都具有其特殊性。若本校环境工程专业的人才培养目标与模式与工科院校无异,势必缺少竞争力,也没有体现本校环境工程专业的特色与优势。
3.2 就业方向。 近年来生态处理技术、污染物的农林资源化技术已成为环境工程领域的热门方向,因此具有环境工程基本专业基础和技能,又掌握一定农学、生态学知识的毕业生将日益受到青睐,这也为农林院校环境工程人才培养指明了方向。本校环境工程专业应结合本校的环境保护相关的学科体系,确立本校环境工程专业的特色方向,并设置相应课程内容,如土壤学、生态学、农林气象学、生态工程等,使学生的知识结构具有鲜明的农林特色,提升其升学与就业的竞争力。
同时,应鼓励本校环境工程专业毕业生到小城镇及农村地区从事环境污染治理规划、设计与管理工作,为此可以有针对性地开设小城镇及农村污染治理(分散生活污水、农村生活垃圾)、农林面源污染控制等一些特色课程,强化学生关于农村环境保护及农林污染治理的概念与意识,引导其走入相关领域。
3.3 课程设置。 本校环境工程专业的前身是依托原来部分的农化专业、土壤专业和化学专业的师资组建的,使其在工程教学方面较为薄弱。要加强工程教学,首先应大力引进具有较强工科背景的环境工程相关专业人才以强化师资,在此基础上,完善课程体系,在保证流体力学,化工原理,工程制图,水、气、固废污染控制工程等一般工科类课程教学质量的基础上,逐渐增开水泵与泵站、工程概预算及电工电子等课程。
3.4 教学实践环节。 实践教学环节是培养学生创新精神和动手能力的重要于段。由于农林环境污染面广,污染源分散,污染机理复杂,仅依赖教科书中所介绍的一些传统污染防治方法根本无法解决实际的污染问题,只有通过实际调研和测试,了解污染现状,再通过反复的试验,才能得出有效的处理方法。这就要求学生们在校期间就要参与到多种实践教学环节,如通过寒暑假社会实践活动了解农村污染现状及污染类型;通过课程的教学实践深化相关的污染治理技术;通过认知实习、生产实习和毕业实习等各实习环节了解和掌握一些污染防治措施;通过参与教师的一些科研和横向合作项目来锻炼解决实际问题的能力。实际上,不仅是从事农林污染防治工作要求有充足的实践经验和解决问题的能力,其他如工业污染防治、环境监测与影响评价等工作同样需要丰富的实践经验。这就需要本校在教学计划制定和人才培养模式上有所创新,侧重实践教学环节。
4 结语
农林院校环境工程专业的产生具有其历史背景,也具有很多发展机遇,但面对众多强大的工科院校环境工程专业的竞争,必须对其学科发展方向及人才培养目标正确定位,加强在就业方向、课程设置以及教学实践环节方面的建设,才能有存在与发展的基础,并形成自己的特色领域。
参考文献
[1] 沈连峰,王婷,张发文,等. 农业院校环境工程专业办学特色探讨[J]. 高等农业教育,2011,1(1):61-63.
[2] 环境科学与工程教学指导委员会. 高等学校本科环境工程专业规范[J]. 高等学校理工科教学指导委员会通讯,2005,7:23-26.
篇4
【关键词】环境工程专业 人才培养 课程体系
【中图分类号】G51 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)08-0009-02
环境工程专业人才的培养模式直接影响着环境工程师的素质和能力。随着我国社会和经济的快速发展以及对外交流的环境项目日益增加,把握环境工程专业发展趋势,掌握环境工程领域内新技术、新思想的转变规律,是各个高校环境工程专业建设者所需要面对的问题。考虑到我国环境工程专业发展水平的不均衡性和多层次性,[1、2]在这个转变过程中,作为一个地方高等院校的新专业,如何在激烈的竞争中形成自身特色,创建一流应用型品牌专业,并为支撑工程技术型特色学科发挥作用,我们认为:发展总结国内甚至国外各大高校相关专业办学经验,优化课程体系建设,借鉴国内外高校课程体系中科学合理的地方,改进我们的不足,是建设具有现代特色的环境工程专业的一条捷径。
基于此,本文作者根据访问研修经历,以瑞典皇家工学院(Kungliga Tekniska H?gskolan,KTH)和加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta, AU)的环境工程本科教育为例,从这两个典型的欧美工科院校的课程体系构建中,通过努力找到了与我校环境工程专业课程体系构建的异同,为提升我校环境工程专业工程教育内涵,探寻环境工程在地方院校中的发展方向,促进我校环境工程早日实现“走出去”战略提供了有益的参考。
一、人才培养目标的比较
总体来说,无论是瑞典KTH还是加拿大的阿尔伯塔大学,没有绝对的环境工程专业与之对应。以KTH为例,它与环境工程有关的专业名称为Department of Land and Water Resources Engineering,设置在School of Architecture and the Built Environment(建筑与环境学院)之下。这是与作为斯德哥尔摩唯一的一所国际化工科院校的情形相一致的。它的人才培养面向于城市发展,其目的为:旨在培养自然资源工程类人才,围绕城市建设、基础设施建设过程中所产生的环境问题(如水资源和土地资源紧缺等)培养相关工程技术人才。与此同时,还与其他院系(如能源、化工等学院)开展能源与环境方面的人才培养合作,其目的在于培养清洁能源利用等工程技术人才。
加拿大阿尔伯塔大学对应的环境工程专业全称为市政环境工程系(Civil and environmental engineering Department),设置在School of Mining and Petroleum Engineering(采矿与石油学院)之下。考虑到Alberta大学所在的阿尔伯塔省是加拿大西北部重要的油气和矿石之城的缘故,它的环境工程专业的特色也是非常明显的。它的人才培养目的在于:致力于城市工业化发展过程中,所面临的资源紧缺以及工业化带来的环境影响问题,培养石油、天然气、金属矿石开采等资源清洁化利用的环境工程专门人才。
二、课程体系设置的比较
KTH和AU两个学校的课程体系均分为必修和选修两大类,设置也突出地表现了各自的特点。KTH的总的课程数和必修课程都相对较多(总课程数47门,必修课程23门),选修课所占比重较大(约51.1%)。除了水、大气、固体废弃物、环境监测和环境影响评价等常见课程之外,其主要面向更偏重于地质、水文的环境课程(如工程水文学和气候、地质学和土工学、水文地质学定量等),并规划了相关课程群。这类课程占所有课程的21.1%。在这个基础上,从选修课程中也针对性地开设了建筑环境流体、能源环境流体等交叉学科的课程。总的来讲,KTH作为欧洲工科高校的代表,本科环境工程课程体系更加注重环境问题中的自然、城市与人的结合,课程设计面也较广,课程安排也显得相对宽松,并无绝对的工科特点。
表1 KTH和AU的专业课程设置
* 基金项目:南京工程学院教学改革项目(编号:JG200931)、2010年江苏省政府留学基金资助项目
AU的规定与KTH有所不同,它要求工科学生第一年完成公共课程的学习,其中公共课包括化学、数学、物理、计算机、工程原理和工程导论等。第一年3月份则自由申请选择学位项目,学生可以选择传统的课程体系和合作课程体系两大类。前者是最为常见的,是学生为了后续课程所选择的课程体系。它包括四年(八个学期,每个学期4个月)全日制教学。考虑到学生的工程教育经历贯穿于大学四年的始终,因此课程的选择将直接针对学生的兴趣而开设。后者则属于在课程体系中结合了一种有偿的、有导师负责的教育经历。它也包括四年(八个学期,每个学期4个月)全日制教学,一个4个月的工作以及两个8个月的工作实践环节。工作实践环节按照专职工作人员待遇付给学生报酬。每年大约有45%的工科类学生在就读一年后就选择了合作课程体系。
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完成单位:东华大学
完成人:薛罡、刘振鸿、余阳、马承愚、马春燕
在中国成为纺织业世界工厂的同时,纺织行业已是中国水污染的主要来源之一。作为水污染的重要来源,中国的纺织工业还消耗了巨大的水资源,在水资源利用效率方面远远落后于世界其他地区。东华大学环境工程专业从开始设立至今,依托学校纺织专业特色,充分发挥学科优势,为纺织工业的污染治理和国家的环境保护做出了重要贡献。
东华大学环境工程专业水处理课题小组开发的“甲醇精馏残液兼氧生物处理新技术”在黄浦江上游吴泾化工总厂应用,使原水甲醇含量由5000~10000ppm,降到0.5ppm以下,极大改善了黄浦江水质;“己内酰胺单体回收及水资源回用技术”在中国金轮集团与上海帘子布总厂应用,每年回收单体资源3400吨,大幅削减水污染物排放,节支5100万元,“纺织工业发达地区水环境综合整治技术”应用于江苏吴江盛泽镇,为该镇区域水环境保护节约资金1亿多元。
工程人才广受好评
以纺织等相关专业为基础而设立的环境工程专业具有鲜明的行业特色,但毕业生不同程度存在工程能力不足的问题。东华大学环境工程专业近年以强化学生工程应用能力为目标,进行了一系列教学改革,并收到了较好的效果。近几年环境工程专业毕业生始终保持100%年终就业率,其中20%~30%毕业生在纺织行业就业。通过学校的走访调查,收集了大量就业单位的反馈信息。调查显示,用人单位普遍认为:“本专业毕业生专业基础扎实,吃苦耐劳,爱岗敬业,勤学好问,适应能力强。本专业的许多毕业生在环境保护管理部门和企事业单位已成为部门负责人或技术骨干。”
自2005年以来,环境工程专业教学体系的改革采用逐步改革、逐步实践、稳步推进的方法,对人才培养中工程能力弱化的问题进行了逐步纠正。经过课程教学体系、实验教学体系、课程设计及毕业设计环节的综合教学改革,在水污染控制工程应用能力培养方面,学生已基本具备了接近于给水排水工程的专业毕业生的工程应用能力,据2006年教育部本科教学评估中环保公司、设计院等用人单位反馈,本校毕业生已具备较为扎实的工程应用基本理论知识和技能;同时根据2010年6月教育部组织专家对环境工程专业认证中用人单位的反馈信息,环境工程专业本科毕业生工程能力得到了用人单位的普遍认可。教学改革实践表明,环境工程本科毕业生在学习阶段获得了较为全面的水污染控制工程应用知识,工程应用能力得到显著提高,毕业生广受环保企业的欢迎。东华大学环境工程专业已具备进一步实施教育部提出的“卓越工程师”培养计划的基础条件。
新实践模式兼顾基础和专业
改革原有课程体系,提高学生工程设计能力,成为东华大学环境工程专业的教学改革特色。首先对课程体系进行调整和增补,并在学生学习专业基础课和专业方向课程的过程中予以实施,配合相应的课程设计、认知实习及实验环节,使学生在前期夯实理论和专业知识基础;在后期主要结合工程实践开展毕业设计工作,逐步纠正人才培养中工程能力弱化的问题。并通过修订教学计划,构建环境工程专业工程化教育课程体系。课程体系在保证基础能力培养的同时,充分反映纺织污染控制与资源化学科特色。以强化学生工程实践能力培养为目标,设立大型实验和工程设计型实验,构建以纺织印染废水处理为核心的课程设计和毕业设计体系,使实践教学更符合工程应用型人才培养的特点。
通过多年的实践,环境工程专业建立了仿真和设计型实验教学新方法,提出了实验、实习等实践环节在时间和空间上统一、相互渗透的新实践模式,以及将课程设计、毕业设计与实践环节有机结合的“三位一体”式教学新模式,为未来环境工程国家级特色专业建设及“卓越工程师”人才培养计划的实施奠定了良好基础。水污染控制方向课程教学划分为“水质处理”及“水的输配”两大模块;将实施的纺织印染废水处理典型工程案例反映到教学中,夯实工程基础能力教学的同时兼顾了专业特色,形成了以纺织印染废水处理为主线的课程设计及毕业设计体系,纺织印染废水处理一直是东华大学环境工程专业的特色和优势,以纺织印染废水处理为素材的工程设计包含的知识点更为丰富,对提高学生工程能力更具锻炼价值。
围绕校园周边环境的环境监测大型实验,成为在校学生将课本知识运用到实践中的最好途径。东华大学充分利用现代教学手段,构建工程仿真实验教学方法,开发了“化工原理实验CAI”仿真实验系统,引进了《水处理实验模拟系统》等计算机仿真实验教学系统,创建了“先仿真实验、再实地实验”实验教学新模式。以工程设计型实验强化学生对工程理论知识的感性和理性认识,设置环境监测大型设计型实验,组织学生进行工程现场监测评价,设置工程应用设计型实验,学生可根据水质自行确定水处理工艺可行性方案并验证方案的正确性,充分调动了学生学习的主动性。
经过多年的努力,这里形成了一支以具有高级职称和博士学位的中青年教师为主、老中青结合、活跃在教学第一线的可持续发展的环境工程教学团队。资深师资力量所具备的丰富的工程经验和教学经验也成为人才培养的法宝。环境工程专业经过多年的建设,已拥有16位活跃在教学第一线的教师,已形成以优秀的中青年教师为核心的可持续发展的教学团队。团队中包括教育部新世纪优秀人才1名、国家级有突出贡献的中青年专家1名、上海市育才奖获得者2名、宝钢优秀教师奖获得者1名、上海市高校优秀青年教师2名,团队博士化率为93.8%,其中教授5名,副教授9名,讲师2名。团队成员不仅在教学方面获得优异成绩,而且在科研方面也主持和参与完成了多项国家级和省部级重要的科研项目,并获得多项国家级及省部级科技奖励。团队多年来秉承“教学与科研”并重的建设理念,将教学和科研有机结合,以教学带科研,以科研促教学,获得良好效果。
全国示范的经典
经过近6年的教学改革及实践,环境工程专业在教材编写、精品课程、教学成果方面也获得了显著成绩。2010年9月,东华大学环境工程专业入选国家级特色专业建设项目,以提高学生工程能力为目标的教学改革成为“重中之重”。环境污染治理学科基础课程教材——《环境监测》已成为全国高校环境类专业的经典教材,是环境类专业发行量最大的教材之一,绝大多数高校采用本教材,并受环境工程教学指导委员会委托,主持召开四次环境监测教学研讨会,内容始终跟上学科前沿,处于全国领先水平;《环境监测》课程也入选2007年上海市精品课程和2009年国家级精品课程,成为全国具有示范和引领作用的经典课程。
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环境工程专业源于土木工程中的市政工程,作为一门边缘交叉性学科,其发展目标是解决不断涌现的各种实际环境问题。经过20多年的发展,其所涉及的领域越来越广泛,已成为一门集自然、社会和技术科学为一体的综合性学科。环境工程学科不仅研究水、气、固废、噪声等主要环境污染和公害的防治技术和措施,还研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化技术,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境、经济和社会效益。目前,我国设置有环境工程专业的高校已超过300所。由于各高校的基础和重点学科存在明显差别,其环境工程专业发展的侧重点也有所不同。大多数理工科类院校的环境工程专业都源于土木工程中的市政工程,其本科生培养方案注重于对学生工程思维和设计能力的培养。我校的资源环境学院准备新设环境工程专业,在环境工程的人才培养方案上不能照搬理工科类大学,一定要突出农业院校的特色并发挥现有优势,找准适合自己的立足点。
安排在第七学期末开始的毕业设计(论文)是环境工程专业实现培养目标的一个重要的实践教学环节,是对学生所学理论和技能的综合运用和检验,也是保证本科教学质量的最后一道防线。毕业设计(论文)辅导环节对学生的要求主要体现在三个方面:1.巩固与扩展所学的基本理论和专业知识,培养提高学生综合应用所学知识、独立分析、解决本学科领域的实际问题和初步进行科学研究的能力;2.培养学生树立正确的设计和研究观念,发扬理论联系实际的工作传统;3.使学生在方案设计、材料调查与搜集、工程绘图、理论计算、实验研究、数据处理、外文阅读、使用计算机、查阅文献、经济分析、工具书的使用、文字表达等基本技能方面得到进一步的训练和提高。鉴于毕业设计阶段对于本科生培养的特殊重要性,本文就农业院校环境工程专业本科毕业设计设置安排存在的问题和解决的途径提出一些个人的看法,希望能为我校环境工程新专业的建设提供一些可供参考本文由收集整理的建议。
和理工科类院校不同,农业院校的环境类专业一般都源于土壤学、生物化学、生态学等学科,其本科课程设置主要是帮助学生形成以土壤、农业化学和农业生态资源等专业的知识体系。因此,农业院校环境工程专业在毕业论文(设计)任务书的安排上,也应与一般的工科院校有所不同。从目前来看,农业院校环境工程专业的毕业论文(设计)主要存在以下几个问题:
1.本科毕业论文(设计)任务书的设置比较单一,重实验轻设计。很多农业院校的环境专业本科生毕业只有毕业论文可做,而无毕业设计的内容供学生选择。由于农业院校环境工程专业一般建设较晚,在师资、课程体系、实践环节方面和工科院校相比都有一定差距。在工程设计及应用的教学、科研方面,农业院校环境类专业的基础显得更加薄弱。因此,目前很多农业院校的环境工程专业的师资力量尚难以开展对学生进行毕业工程设计的指导;同时,由于学生们受专业课程设置所限,他们的工程思维和设计能力与工科学生相比都有较大差距,因此很多学生也不愿意选择他们感觉更为吃力的毕业设计工作。然而,目前环境工程本科生就业的去向主要还是与环保工程设计、施工、运行等相关的公司和企业,而诸如环境管理部门、环境监测站等事业单位现在大多都呈人才饱和状态,可接受的本科毕业生非常有限。由于农业院校环境工程专业毕业生在工程设计能力方面的弱势,在就业时与工科院校同类专业的毕业生竞争时就处于明显的劣势。因此,有必要通过毕业设计来加强农业院校环境工程专业学生的工程思维和设计能力,使他们能够具有环境工程专业毕业生所需要的基本工程设计基础和能力,从而在一定程度上扭转我校该专业毕业生就业时面临的不利局面。
2.本科毕业论文(设计)任务书的设置未能充分突出农业院校的特色,尚未充分体现农业院校学生现有知识体系的优势。与工科院校相比,农业院校的环境工程专业在专业的历史沿革、学科组成和行业特性上都有自身的特殊性。因此,为了提高农业院校环境工程专业人才的竞争力,需要在毕业论文(设计)这一人才培养的关键环节上充分体现农业院校的特色与优势。农业院校的环境工程人才培养模式不能照搬工科大学的方法,而应走有生态特色的办学之路,培养出可投身于农村环境污染防护的人才。农业院校一般都具有生物、生态学科的优势地位,毕业生相对于工科院校的学生具有更扎实的生态学知识。此外,当前环境工程毕业生就业的一个重要方向是环境影响评价咨询工作,生态环境影响评价又在其中占据主要地位。因此,可以考虑让一部分学生在完成毕业论文(设计)时从事生态环境评价的工作。这样一来可以发挥农业院校学生生态学基础扎实、生态知识结构较全面的优势,提高毕业论文(设计)的质量,二来可以提高学生的社会竞争力并适应市场需要,为从事生态环境评价特别是农村地区环境评价的单位输送可用人才。
3.毕业论文(设计)立题与实际联系还不够紧密,约束性题目难以调动学生的创新热情。由于教师设计的毕业论文(设计)题目未能全部追逐科技前沿或来自于实际的工程项目,部分题目陈旧甚至经年不变,摆在学生面前的是一些旧知识旧问题,使得设计成果没有实用价值和科学意义。这在一方面打击了某些学生在完成毕业论文(设计)的热情和积极性,也使得某些本来就对毕业设计(论文)重要性认识不足的同学更加放松了对自己的要求,对工作应付了事。
为提高农业院校环境工程专业本科生的毕业论文(设计)的完成质量,进一步加强农业环境类专业学生的市场竞争力,在毕业论文(设计)的设置和指导上可以考虑以下的一些改进措施:
1.加入一些和农村环境保护治理相关的设计类题目。
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由于目前工科院校的环境工程大多是在给水排水专业的基础上发展而来,因此,工科院校的环境工程专业在毕业设计的内容上受给水排水专业的影响较大。在水污染控制方面主要为排水管网和城市污水处理厂的设计。农业院校如果照搬工科院校的设计内容,由于专业基础所限,无法与之进行有力的竞争。因此,应在设计内容上着眼于和农村地区和农业环境相关的工程。如目前农村受污染地下水的治理和农村污水的处理都是国家十二五规划的重要内容,相关的工程也建设了不少。可以设定一些如农村小型给水站或分散性生活污水处理站的课题。在处理工艺选择上,由于农村地区的特殊条件,一般应选择操作较简单且成本较低的常规处理工艺,这样更符合农村地区的实际需要。比如用吸附工艺处理污染地下水,或用人工湿地处理畜禽类废水,都是可行的设计题目。学生经过这些设计工作的锻炼,将有助于他们在毕业后从事农村环保治理的相关工作,不仅提高学生的就业率,也可为农村环境的治理培养可用人才。为达到这一培养目标,学校在青年教师的引进和培养上也要考虑有工程背景的环境工程专业人才,同时可以通过帮助青年教师去设计类单位进行工程实践等措施,提高他们的工程素养和设计能力,从而达到辅导学生的要求。
2.在本科生毕业设计(论文)工作中体现资源与环境的紧密结合,设置适量的生态环境影响评价的题目。工科院校的环境专业一般更侧重于各种污染治理技术工艺的开发与研究,对环境与资源的重视不足。农业院校则注重于从宏观侧面上分析环境与资源的关系,将自身对土壤学、气象学和生态学等学科的研究优势体现在资源和环境管理方面。为进一步体现农业环境院校学生在这方面的特点,有必要在毕业设计时通过设置合适的环境影响评价的课题来提高学生的相关能力。另一方面,环境影响评价咨询工作在当前对环境工程本科毕业生来说是一个重要的就业方向,其中主要的一个部分就是生态环境影响评价。和做工作设计不同,由于农业院校学生在生态学方面有较扎实的基础,因此和工科院校学生相比并不逊色,甚至某些方面他们做的比工科院校的学生要更加深入,相关的知识结构也更加全面。为本科生毕业设计设置适当的环境影响评价课题,不仅发挥了农业院校学生在生态环境评价方面的一些优势,也可为学生的就业提供有效的帮助。当然,这同样也对学校的师资力量提出了更高的要求。不仅在课程设置上需要加入环境影响评价的课程,对青年教师的引进和培养,也要做好相关的准备工作。一个可取的方法是鼓励青年教师考取国家的环境影响评价注册工程师,通过提高教师队伍的素质来保障本科生培养的质量。
3.将毕业论文与教师主持的科研项目或课题联系起来,培养学生的科研素养。环境工程专业由于本科就业的压力较大,相当一部分的学生选择毕业
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关键词:环境工程;人才培养;课程体系;创新教学;师资队伍
自从20世纪50年代英国疫情调查,人们充分地认识到环境污染的危害性,开始对水资源进行过滤处理和消毒处理,自此出现了环境工程的雏形。环境工程学是人类同环境污染作斗争、保护和改善生存环境等过程中形成的,是21世纪重点发展的高新科技之一。新建本科院校贵州理工学院2015年招收第一批环境工程专业学生,结合贵州经济社会发展实际,主动适应贵州省生态文明国家试验区的人才需求,以就业岗位为导向,对环境工程专业人才培养方案进行优化和创新,具有重要意义。
1培养目标要有特色
当前,国内开设环境工程专业的院校,大致可以分为理工类、综合类、师范类、农林类等类别;尤其是在贵州,开设本专业的院校只有贵州大学及其明德学院、六盘水师范学院、安顺学院和贵州理工学院五所,要想培养出适合地方需要的应用型环保专业人才,既要考虑本专业的共性特征,又要有自己的办学特色。鉴于此,我校环境工程专业人才的培养目标不可能也没必要和国内一流的本专业培养目标一致,结合我校的发展定位,以“全国创新创业示范高校”为发展契机,我校本专业培养目标是培养具备可持续发展理念,掌握污染防治、环境规划和资源保护等方面的知识,具有进行污染控制工程的设计及运用管理、制定环境规划和进行环境管理的能力,具有从事环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发能力,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程应用型高级专业技术人才。因此,我们除了注重培养学生的专业基础知识和技能外,我们还重视培养学生的基本素养:(1)生态文明素养;(2)环境伦理修养;(3)团队协作能力;(4)踏实肯干的态度;(5)团队协作能力;(6)组织协调和沟通能力;(7)发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2以就业岗位为导向的多模块课程体系优化
按照目前的就业情况看,未来几年内,社会对环境工程专业的学生的需求将会大大增加。贵州理工学院环境工程专业的就业方向主要在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等单位从事与环境相关的规划、设计、管理、教育和研究。通过对相关用人单位的调研,学生的敬业精神和实践动手能力是企事业单位挑选人才的重要原则。结合本专业人才培养目标,我校必须优化以就业岗位为导向的多模块课程体系[2,3],课程设置上除了专业必修课程之外,从大三开始,按照岗位对应课程,分为咨询类、监测类、治理类三大模块设置课程体系,引导学生结合就业岗位分模块选修课程。
3培养理论和实践能力强的“双师型”师资队伍
我校环境工程专业师资队伍中,大部分青年教师都是刚从高校毕业直接走向课堂的,教学经验和工程实践应用能力有待加强,教师经验和工程实践应用能力的不足将直接影响学生工程实践应用能力的发展,也会影响教学质量,将来会影响学生的就业。因此,我校环工系应该把教师实际动手能力和工程技术应用能力的培养和锻炼作为“双师型”师资队伍建设的建设重点,在人才引进和招聘中,改变传统的用人观念,把具有工程经历的人才作为重点考虑引进对象,改善师资队伍知识结构单一的现象,充实“双师型”师资队伍;同时,积极创造条件,每年选派青年教师深入大型国有或民营企业环保部、污水处理厂、垃圾填埋场、垃圾发电厂等单位3个月,积累工程实践经验的同时,寻求科研合作的契机,也可以丰富教学案例;此外,教师积极推进以学生为中心的教学方法改革,以项目教学、案例教学为重点,改变传统的灌输教学模式,采用启发式、讨论式、研讨式、辩论式等多种形式,实现由“让我学”转为“我要学”的模式转变。只有这样,专业教师的科研能力、教学水平以及社会活动能力才会提高,同时也为实习、毕业论文以及学生就业打下坚实的基础。
4利用好第二课堂锻炼学生实践能力
为了提高学生的实践动手能力,结合环境工程专业特点,建议将下列活动纳入第二课堂[4]:校园环境监测、校园室内环境污染物监测、校园生活污水监测、校园周边河湖水质监测、校园环境噪声监测等;参加大学生环保组织、大学生“千乡万村”环保知识宣传活动、大学生暑期社会实践活动、大学生环境论坛,以及生态调查、流域污染调查、校园环保意识调查、校园内垃圾收运路线调查及其优化方案等等,通过这些活动,一方面锻炼学生的团队协作精神以及组织协调能力,一方面培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。
5结语
我校环境工程专业尚处于建设初期,要想在国内众多的同类院校以及省内五所院校中有所见地,要想受到第一届毕业生的欢迎,就必须注重培养特色人才、优化课程体系、加强“双师型”师资队伍建设、推进第二课堂等方面的改革和创新,才能为地方输送合格的环境工程专业应用型人才。
参考文献
[1]姚宏,李进,于晓华.环境工程专业创新型人才培养体系改革初探[J].中国现代教育装备,2012(5):59-61.
[2]李大军,邓玉华.基于岗位能力培养的环境工程专业课程体系改革[J].科技文汇,2017(2):52-53.
[3]李元高,严滨,曾孟祥,傅海燕.基于就业导向的环境工程专业应用型人才培养体系的探究[J].教育教学论坛,2012(8):67-68.
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论文摘要:依据学校环境工程专业的培养目标,提出了《大气污染控制工程》课程建设应从理论教学和实践教学两个环节着手,体现为火力发电行业培养环保人才的专业特色。可供其他院校环境工程专业制定培养目标及进行课程建设时参考。
环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。环境工程专业肩负着培养能运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论与方法,保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染,以改善环境质量,使人们得以健康和舒适的生存的专门人才的重任。环境工程学科是一门新兴的、综合的学科。
比较中外环境工程教育的历史和现实,我们不难发现:没有特色就没有优势,也谈不上生命力。环境工程本科专业应在坚持“统一性”的基础上,注意发展“特殊性”,突出“个性”。
专业开办之初,学校就确立了在遵循环境工程专业统一培养规格和基本要求的前提下,根据我校立足火电行业的学科优势,办出我校环境工程专业的特色。在这样一个指导思想下,我校的环境工程专业定位为“培养面向以电力企业为代表的能源动力类行业中的工业废水及废气的污染排放控制及监测与评价,兼顾声、固体废物等污染防治的工程应用型人才”。
《大气污染控制工程》是环工专业的主干专业课,为体现我校环工专业特色,切实实现培养目标,应从以下几方面进行本课程的建设。
1.优化理论教学内容、教学手段,体现立足电力行业的专业特色
环境工程学科具有涵盖面广的特点,其主干专业课程《大气污染控制工程》的教材也同样涵盖了各行业大气污染控制的基本理论、方法、技术、设备及流程等内容。为体现我校环境工程特色,激发学生学习兴趣,应从合理设计教学内容与教学手段两方面做起。
(1)教学内容的确定,应围绕火力发电行业的大气污染防治进行
①教材的选取。一本合适的教材,是教师讲好这门课,学生学好这门课的基础。目前,《大气污染控制工程》教材,主要有:高等教育出版社出版,郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,郭静与阮宜纶主编的《大气污染控制工程》;化学工业出版社出版,姜安玺等编著的《空气污染控制》,前两本教材的体系基本相同,后一本内容较为宽泛,教材的编写是依据大气污染源进行,除了烟尘、SOX、NOX等常规大气污染物外,还涉及有二恶英、恶臭、室内空气污染与控制内容。通过比较,作者认为郝吉明与马广大编著的《大气污染控制工程》更适合我校环境工程专业选做教材,另两本书可作为指定参考书,供学生课后阅读,扩大知识面。
②教学内容的取舍。在选定了适合的教材之后,教师切忌照本宣科,讲授过程中应做到有重点、有概括、有启发。如有关大气环境质量标准的内容,应及时查找新标准,并把《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)作为讲解重点,其他相关标准可提供网址,让学生自己查阅;除尘装置部分应以火电厂主要应用的电除尘器和袋式除尘器为重点讲解内容,其他类型的除尘器作一概述,提出问题让学生通过自学来解答;关于火电厂燃煤烟气脱硫(FGD),由于该项技术是火力发电厂目前采用的主要的脱硫技术,而且该项技术发展非常迅猛,因此教师应及时跟踪先进技术,传授给学生最新、最实用的知识。另外,火力发电厂CO2排放问题也日益受到重视,关于它的生物处理方法也有很多的研究报道,可通过课堂教学引导学生关注这个领域的动态。
(2)采用先进的教学手段和多样的教学方法,激发学生学习兴趣和提高学习效率
利用网络资源、已有的素材库、PPT软件制作《大气污染控制工程》多媒体课件,实现该课程的多媒体教学。通过形象生动的图片、动画、视频等形式激发学生的学习兴趣,提高学习效率。
在课堂教学中要摈弃那种“满堂灌”的教学方法,代之以讨论式,启发式的教学方法,通过采用“发现问题—提出问题—分析问题—解决问题—发现新问题”的教学模式,使学生从被动接受知识转变为主动建立自己的知识和能力体系。教学过程中多给学生提出问题,引导思路,启发思维,让学生通过查阅参考书、资料及与教师讨论获取知识,使学生在探讨中学习,享受到获取知识的乐趣,并逐渐养成一个良好的学习习惯。
2.重视实践教学环节建设,实现工程应用型人才的培养目标
实践教学环节是学生由理论到实践再认识的过程,是培养学生主动正确地运用理论知识解决复杂的实际问题的能力的重要环节,抓好这一环节是提高学生工程能力的关键,也为实现“工程应用型本科”的培养目标打下了坚实的基础。《大气污染控制工程》课程实践教学环节包括认识实习、基础实验和课程设计三个环节。
(1)强化实习环节教学,培养学生的专业认同感
在学习《大气污染控制工程》课程之前,学生要进行认识实习。认识实习是学生明确专业培养方向、服务行业状况的重要一环,是培养学生的专业认同感的有效环节。对于认识实习应防止流于形式,在进入实习场地之前,对实习场地的相关情况,涉及到本课程内容的基本原理、设备、系统、流程做概括性的讲解(最好采用多媒体手段进行),使学生进入实习场地后做到心中有数,把应该关注的内容筛选出来,对日后课程的学习是一个好的开端。
目前,我们主要以太原第一热电厂为有关大气污染控制内容的实习基地。在学生进入基地前,应将该厂电除尘装置的布置位置、型式、基本原理、除尘效率、运行概况给同学做一讲解;对该厂采用的高速平流简易石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺做概括性的讲解,并把相关脱硫技术也做一概括(要用图片配合),通过这样的积极准备,学生的认识实习一定会达到事半功倍的效果。(2)加强实验室建设,为课程实验提供保证
基础实验是《大气污染控制工程》课程实践教学环节的核心环节。要使实验能够满足教学要求,应从实验场地、实验装置、实验指导教师的建设与培养等方面做起。《大气污染控制工程》是一门实践性很强的课程,需要加强实验室建设。可采用购置实验装置、退役装置,也可采用仿真手段进行实验。内容应包括:袋式除尘器、电除尘器、吸收法脱硫、吸附法脱硫、燃烧中脱氮等。
随着教学改革的深化,设计型实验已受到了普遍的重视。《大气污染控制工程》基础实验建设时就应考虑设计型实验的实施。比如:给定某烟气的组分及浓度,让同学自己设计烟气流程,使出口烟气可实现达标排放且技术经济合理。设计完后再通过将不同类型的除尘器与烟气吸收实验装置进行组合进行效果验证。通过这样的实验一方面增强了学生解决实际问题的能力,另一方面也提高了学生的学习兴趣。
(3)重视课程设计指导工作,加强工程基本技能训练《大气污染控制工程》课程在专业教学计划中设置了两周的课程设计时间,分为除尘装置设计和脱硫工艺设计两块内容。课程设计是学生对所学知识进行巩固、提高的综合性的重要环节,要使学生受到工程基本技能的训练,包括工程计算、设备选型、流程设计、技术经济分析、绘图等,具体可从以下几方面实施:
a.科学编写《课程设计任务书》、《课程设计指导书》;
b.设计题目的选取应来源于火力发电厂大气污染防治生产实际或具有一定应用价值的模拟题目;
c.设计过程中应采用“少讲、多练、勤思维、多讨论”的原则,放手让学生自己去干,教师加强启发指导;
d.考核过程中,教师只要把握学生是否掌握了正确的设计思想即可,应鼓励学生交出多种设计方案,并针对不同方案进行点评。
3.结束语
课程建设是一项复杂的系统工程,特别是对于大气污染控制工程这一类涉及面广、内容多的专业课,更具有难度大、周期长的特点。随着课程教学的进行,一定还会发现需要改进、完善的内容。我们将本着实现专业培养目标、体现专业特色、增强学生竞争力的思想,进一步探索《大气污染控制工程》课程建设的新内容。
参考文献:
[1]蒋展鹏.环境工程学[M].北京:高等教育出版社,1992.
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关键词:环境工程;人才培养;大气污染控制工程;教学改革
作者简介:谭文轶(1980-),男,江西九江人,南京工程学院环境工程系副主任,副教授。(江苏 南京 211167)
基金项目:本文系南京工程学院教学改革项目(JG200931)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0074-02
我国的环境教育经历了20世纪70年代末的初步形成、80年代末期形成规模、90年代末期到2000年后的快速发展等发展阶段之后,从起初仅有少数工科高校设有环境工程专业到如今开设高校已达300多所,各类高校举办的环境工程专业差异性逐步显现。作为环境领域重要的治理对象——大气环境,日益成为继水环境之后的另一个关注焦点。随着如今我国不同层次高校开设的环境工程专业大发展,“大气污染控制工程”课程作为环境工程专业核心课程的地位也日益突现。然而,传统环境工程专业似乎更倾向于水环境的控制、治理和规划,与此配套课程也更加齐整,培养人才也从数量上占有优势。相比较而言,“大气污染控制工程”课程则是一个较新的、课程体系尚不完整的环境工程专业基础课程。这与大气污染种类、来源、演化以及治理措施的纷繁复杂、归口行业众多有着直接关系。这也是导致目前环境工程专业缺乏明确行业依托、阻碍环境工程专业学生与社会需求之间顺利接轨的主要原因之一。因此,如何开设、教授“大气污染控制工程”课程,如何培养与这门课相关的人才,是关系到大气环境治理、拓宽环境工程专业人才适应社会需求渠道、创办特色专业学科的根本问题。
为了解决以上问题,本文将从南京工程学院的实际情况出发,结合近年来对各类不同层次高校的环境工程专业调研体会以及环境工程人才需求情况,进行了“大气污染控制工程”课程体系设置和相关课程教学改革等方面的尝试,以期对以卓越工程师人才培养为导向的高校中环境工程专业人才培养思路进行整理思考。
一、南京工程学院环境工程专业人才培养定位与学生就业现状
对工科专业人才培养来说,主要是培养两类人才,即工程技术型和学术研究型人才。大多数高校的环境工程专业主要培养的是以环境保护技术开发、利用、规划、设计、施工、管理方面的高等工程技术人才。毕业生主要到环保企业、事业单位从事规划、设计、施工、管理等方面的工作。一部分人才在实践的基础上,经过进一步学习,部分毕业生被培养成学术研究型与资源管理型人才。对于一些学术研究型大学,环境工程专业还承担培养一批环境学科应用基础性及应用性研究高层次人才的重任。在这类学校,本科是通识教育基础上的宽口径专业教育,毕业生主要到国家重点工程单位工作或进一步深造后到环境科学研究单位或有关高等院校工作。
笔者所在学校作为具有应用型人才培养为主的地方性院校,主要培养的是第一类人才,同时在此基础上选拔培养学术研究型人才。该校具有深厚的电力、机械行业背景,环境工程专业创始之初就是以培养适用于电力行业环境保护人才为主要初衷的。作为电力生产企业的代表性单位——火电厂,是大气环境污染的主要来源之一,主要污染物为二氧化硫、粉尘、氮氧化物等。由此在该校的人才培养方案中,以“大气污染控制工程”为领头的一批课程的教学和运作已经有了10年的经验,培养的学生主要从事于大气污染控制行业的优势也较其他院校更为明显。根据数据统计,2007~2011年间,环境工程专业的毕业生主要就业行业分布在:大中型工矿企业的环保操作岗位(如水厂、电厂);环保企业中环保设备和仪表销售岗位;研究生升学;规划局、监测站、设计院等事业单位。从事本专业工作的比例约占82%~86%,其中从事工矿企业环境保护技术操作工作的约占71%~80%,从事环保设备和仪表销售的约占7%~8%,考取研究生升学的约占10%~18%,从事环境相关事业管理部门的约占0~6%。从近年来学生就业后从事的岗位分布上看,技术岗位工作仍然是环境工程专业的就业主要渠道。但是从事技术操作类岗位的比例较高,而从事规划管理、环保设计类岗位的比例较低。根据对毕业生就业反馈信息的采集,其原因主要与学生在学校期间的相关培养环节不足有关。
二、现有教学大纲的运行情况
“大气污染控制工程”课程作为不同层次高校、不同行业面向高校的主干专业课程,其授课内容差异较大。如上所述,这与在教学学时有限的情况下培养目标不同有关,直接导致了在给不同办学层次、不同行业面向的环境工程专业学生授课时教学内容的选取、学时的分配、重点的掌握上都存在一定差异,也给教授这门课程的教师带来了较大的调整余地,同时也带来了挑战。
机械、电力作为南京工程学院两大传统依托行业,与大气环境联系都是非常紧密。“大气污染控制工程”课程是作为环境工程专业特色课程群的基础课程,理应强化相应学科特色。为此,学校采用了经典教材郝吉明院士的“大气污染控制工程”。本教材由于学科综合性强,涵盖了全球的大气污染问题及综合防治对策等较为宏观的内容,也有理论性较强的大气扩散模式、化学吸收、吸附、催化净化动力学知识及工程实践性要求很高的颗粒物、各类气态污染物净化技术、设备装置的设计计算,并且设计中还将涉及到化工、机械、材料及电力等专业的知识,因此教学要求很高。这都为这门课程的授课内容调整提供了较大的操作空间。同时,在具体实施教学大纲时,还存在与其他课程的衔接、重合等问题。
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十三五规划中提出加大环境治理力度,实现生态环境质量总体改善。农村的土壤污染治理是主要难点之一,土壤污染防治任务的紧迫为农业院校环境工程专业的发展和校企联合科研的开展提供了难得的机遇。但如何突出农业院校环境工程专业的特色,与我国环境污染现状相结合,提高学生就业竞争力非常值得探讨与深入研究。
根据教育部“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求,我校从2011起启动了新一轮专业人才培养方案修订工作,新的培养方案自2013级起适用。切实解决当前实验、实践教学体系课程门数多、学时分散的问题,顺应了当前我国环境工程专业教育的发展趋势。
1综合性实验课程调整设置
2010学年湖南农业大学环境工程专业将原设置的“化工原理”课程改为“环境工程原理”,采用胡洪营教授主编的环境工程原理教材。理论课讲授内容包括基础理论、分离过程原理和反应工程原理三部分。基础理论部分包括物料与能量守恒原理、传递过程等。分离过程原理部分主要讲述沉淀、过滤、吸收、吸附的基本原理。反应工程原理部分为化学和生物反应计量学、动力学、各类反应器的过程解析等。同时开设了20学时的实验课,分别为沉降分离实验,活性炭吸附实验,过滤实验,离子交换实验和填料塔实验。
另一门课程“流体力学与流体机械”学习内容为流体静力学和动力学基本原理,流体各流动状态的计算,流体阻力损失和管路计算,主要流体传输机械的工作原理和选型安装。开设了雷诺实验和管路阻力实验。
以往开设的实验课均未单独设课,没有单独学分,分别包含在两门课程中。实验课程内容相对简单,通过基本的认知性和验证性实验来回顾掌握基本原理、定律,通过综合性实验了解设备的操作和流程控制。但即使是开设的综合性实验也是相对独立的,应用性不强。学生的动手能力和创新能力得不到充分发挥。
“环境工程原理”“流体力学与流体机械”作为环境工程专业课程体系中的专业基础课,在学生的知识结构体系中有承上启下的关键作用,同时也是各专业课程的综合性、共同性的工程理论基础。这两门课程内容联系紧密,因此2012年在综合性实验课程设课时整合在一起形成了环境工程基础实验课程,以综合性大实验形式进行,设28学时1学分,在第4个学期(大二下)开设,集中在1周内完成。
2教学团队融合与实验内容创新
师资队伍水平是提高教学质量的决定性因素。湖南农业大学资源环境学院环境科学与工程学科,为省级“十二五”重点建设专业和湖南省优势特色专业,已有30余年的环境科学与工程、环境污染治理研究经验。目前我系讲授“环境工程原理”、“流体力学与流体机械”、“化工原理”、 “环保设备”等课程的教学团队为教师5人,均为博士学历,其中教授2人,副教授2人,讲师1人。另有实验员1人。团队成员多年从事畜禽养殖废水治理,养殖废弃物综合利用,土壤重金属污染修复等方面的研究,近年来主持完成10多项国家级、省部级课题。教学团队不仅具有较高的理论水平,同时还具有丰富的工程实践经验。
现环境工程原理实验室现有板框压滤机,沉降分离柱,生物滤池,阻力系数测定装置等,基本满足开展成套实验流程的需要。
由于课程调整前两门课分设实验,实验内容分散,单个实验之间没有连贯性,因此实验内容需要重新进行设计。同时环境工程原理课程内容抽象,原理公式多,理论性和实践性都很强。如果学生通过自己动手,了解主要单元操作的实际应用,学习了分析实际复杂问题的方法,将有利于提高学生的工程应用能力。
根据理论课讲授内容,现有实验设备,教学团队在重新编排实验内容时充分考虑了课程衔接,并结合了当前农业污染关注问题。创新设计模拟实际养殖废水处理的流程实验,将管路输送(流体力学内容),沉降分离、吸附、离子交换和微生物处理器应用(环境工程原理内容),污泥处置等串接起来,使学生能学以致用,提高操作技能,促进就业。
以项目1)模拟养殖废水处理和项目2)土壤污染处理过程为主线,调整后综合性实验开设如下:
(1)管路实验。测定直管流速与雷诺准数Re的关系,验证湍流区内λ与Re的关系曲线。了解组成管路的各种管件、阀门及其作用,测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ζ。
(2)沉降实验。测定同一停留时间内重力沉降和离心沉降能分离的颗粒临界粒径,熟悉分离设备的分离操作,掌握沉降的相关计算。
(3)吸附处理实验。通过吸附处理不同时间,测定经活性炭吸附的重金属或有机物的量,拟合吸附平衡式。并比较采用活性炭和沸石吸附效果的差异。
(4)过滤处理实验。在恒压过滤操作下对实现固液分离,了解板框压滤机的构造和操作方法,测定过滤常数。
(5)离子交换实验。了解交换柱填充,采用离子交换树脂对废水或土壤浸提液中重金属离子进行处理,测定交换量。
(6)生物滤池处理实验。了解曝气生物滤池结构和处理特性,测定对水中有机物的处理效率。
(7)自选实验。养殖废水处理后污泥或污染土壤的固化处理及重金属浸出检测。
为实现互动式指导并充分利用现有设备,每教学班学生分为两大组进行实验,可选养殖废水处理或土壤污染处理。这也激发了学生自主学习的积极性。
以模拟养殖废水处理为主线的实验内容顺序按上述进行,以土壤污染处理过程为主线的实验内容顺序为:(3)-(2)-(1)-(5)-(4)-(6)。调整后的综合性大实验按每教学班2位老师负责,主带教师和辅导教师相结合,从预习、实验、结果分析、报告提交、考核评测各个环节全方位对学生进行指导。
3强化实验应用性,提高学生能动性
本次教改中实验课程单独设置,强调了实验内容的连贯性、融合性,突出实验选题与科研实践相结合的特色。实验内容设计上注重将理论讲授重点与实际污染处理应用结合起来,强调教学过程突出科研素质的培养。
为保证教学效果,对实验过程全程管理。
实验前要求学生在确定实验项目后,通过查阅文献、复习理论知识、实验过程预设等环节再提交实验预习报告。除通常实验报告中的主要内容:包括实验的目的意义、基本理论和原理、实验步骤等,还要求学生分析影响实验结果的关键因素或步骤。使每个学生对实验过程做到思路清晰,能在有限的时间内完成实验内容。
在每一个实验的过程中,要求将课堂讲授、习题课等教学环节中所获得的有关知识联系起来,用来分析所实验中遇到的问题,对单元操作原理、操作条件、实验现象、实验结果进行分析。通过教师互动式指导,实验小组(4-5人)内部协调分工,实现人人动手操作,团队高效合作完成实验。
要求学生提交真实实验结果,对实验报告的检查和把关。由于每个小组的实验结果在同一实验项目大组中仍存在差异,鼓励对实验差异进行讨论交流,分析说明本组实验中的得失,完成对实验过程的回顾。
4结语
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精品范文
10环境污染整治措施