基于工程素质的环境工程专业课程改革探讨
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作者: 刘帅霞
摘要:环境工程技术人才的培养质量决定着未来中国环境保护事业的发展速度。在大学阶段对学生进行工程素质教育,增强学生的工程实践能力,是现代高等教育的重要内容。因此,高校环境工程专业要加强课程体系改革,以培养更多环境工程所需要的高素质的复合型人才。
关键词:工程素质;环境工程专业;课程改革
工程素质是指工程专业技术人员在进行工程实践活动时所具有的潜能和适应性,它实质上是一种以正确的思维为导向的实际操作,具有很强的灵活性和创造性。工程素质包括广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、灵活运用人文知识的素质、扎实的方法论素质和工程创新素质,它具有如下特征:敏捷的思维、正确的判断和善于发现问题的能力,理论知识和实践的融会贯通,把构思变为现实的技术能力,综合运用资源、优化资源配置、保护生态环境、实现工程建设活动可持续发展的能力并使其达到预期目的的能力。
当今世界,科学技术突飞猛进,科学发现推动人们在认识世界的过程中形成科学原理,工程科技则把科学原理变成改造世界的能动力量。要想更好地参与国际竞争,就要培养更多高素质的工程技术人才。工程素质的形成并非知识的简单综合,而是一个复杂的渐进过程,是将不同学科的知识和素质要素融合在工程实践活动中,使素质要素在工程实践活动中综合化、整体化和目标化。学生工程素质的培养贯穿教育全过程,渗透在教学的每一个环节,不同的工程专业对工程素质有不同的要求,需要不同的工程环境,因而高校要因地制宜地进行综合培养,这也给高等工程教育提出了更高的要求。
一、环境工程专业的工程素质要求
根据教育部颁布的普通高等学校本科专业目录和专业介绍,环境工程专业包括原环境工程、环境监测、环境规划与管理、农业环境保护、水文地质与工程地质等专业。新的环境工程专业提出的人才培养目标是:具备城市和城镇水、气、声、渣等污染防治以及给水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、农业生态环境污染部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究工作的环境工程学科高级工程技术人才。随着国家对环境保护的不断重视和执法力度的不断加大,越来越多的企业开始重视环境建设与管理,钢铁、冶金、石化、机械等污染严重的传统企业对环境工程专业学生的需求量明显增多。这就需要高校尽快培养出大批熟悉工程技术和污染治理工艺、设备,懂得法规政策,会管理,关注环保生态、民众健康和生命安全,具有创新能力的高素质的复合型和应用型人才。
培养环境工程专业学生的工程素质,要从以下四点做起。
1.使学生具备扎实的专业理论基础
要使学生掌握水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、环境规划与资源保护等方面的基础理论知识。
2.使学生能够灵活运用理论知识
学生要具有进行污染控制工程的设计和运营管理的能力,制定环境规划和进行环境管理的能力,以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发的能力。
3.使学生具备工程师意识和职业迁移能力
工程师意识就是学生在承担具体的工程任务时,具有良好的责任意识、成本意识和市场意识。职业迁移能力则主要是指在职业变化越来越快的时代,接受过高等教育的工程师应该具有自我获得知识、迅速转换职业的能力。
4.使学生具备工程实践能力和与他人沟通、合作的能力
接受过工程教育的学生要具有技术决断的能力、处理多学科问题的能力、实际操作能力、动员人力资源能力和与他人协同工作的能力等。
二、对环境工程专业进行课程改革的思路和方法
1.课程体系框架的构建
课程改革要着眼于工程技术人才的培养,以自然科学、人文社会科学和工程技术三类基础课构筑平台。培养过程中要注重理论联系实际,将工程实践贯穿于教学全过程,把专业理论与解决工程的实际问题紧密结合,更好地培养学生的创新能力。实际教学中可将课程体系分为三大模块:通识教育平台课程、学科专业基础平台课程和专业(方向)课程,课程设计、专业实习、毕业设计(论文)等实践环节独立设置。
通识教育平台课程是传授自然科学、社会科学领域的基础知识、基本理论和基本技能的课程,是对学生的全面发展具有基础性、通用性和长效性作用的课程,设必修课和选修课。必修课主要包括《大学英语》《计算机基础及程序设计》《高等数学》《线性代数》《概率统计》《大学物理》《工程化学》《文献检索》《体育军事理论》等,选修课主要包括艺术类、人文科学类、科学技术类、经济管理类、身心健康类等。
学科专业基础平台课程是培养学生学科专业基础知识、基本理论和基本技能的课程,它与通识教育平台课程一起为学生知识、能力、素质协调发展奠定宽厚的基础,也设必修课和选修课。必修课主要包括《无机化学》《分析化学》《有机化学》《物理化学》《工程制图》《工程力学》《流体力学》《电工电子学》《机械设计基础》《生物化学》《环境工程原理》《环境微生物学》《环境监测》等,选修课主要包括《微机原理及应用》《环境科学基础》《化工工艺》《环境生物技术》《环境化学》《环境生态毒理学》《环境地质学》等,其中《生物化学》《环境工程原理》《环境微生物学》《环境监测》《环境生物技术》《环境化学》《环境生态毒理学》《环境地质学》等课程是环境工程专业特有的专业基础课程,而《环境工程原理》课程则替代了原来的《化工原理》课程。
2.环境工程专业方向课程的设置
专业方向课程是建立在前两个模块基础之上的、培养学生具备适应未来工作环境所必需的专业知识和技能的课程,同样也设必修课和选修课。环境工程本科专业应针对不同层次和不同特点的学生制定多样化的培养规格,以适应社会发展的多样化需要。依据环境工程专业的学科特点,在培养“通才”的基础上,建设污染防治技术课程群、环境管理课程群和专业特色课程群等专业方向课程。污染防治技术课程群由《水污染控制工程》《水污染控制工程实验》《大气污染控制工程》《固体废物处理与处置》《噪声污染控制工程》组成,环境管理课程群由《环境影响评价》《环境管理体系》《环境法规》《环境经济与资源管理》《环境规划与管理》组成,专业特色课程群由《环保设备》《绿色氧化技术》《农业环境保护》《排水工程》《水深度处理与回用技术》《突发性环境污染事故的预防与应急处置》组成。这些课程之间联系紧密、内在逻辑性强,并将近年来的新兴学科、交叉学科、边缘学科知识融入教学内容中,有效减少了课程间的重复,加强了不同学科之间的交叉和融合。课程群的构建充分体现了人才培养改革方案中对人才培养理念、人才培养目标以及优化学生的知识、能力和素质结构等方面的要求。
在进行课程改革的同时,高校还应根据自身特色加强课程内涵建设。例如:河南工程学院环境工程专业着重于矿产采、选、加工过程及纺织印染中产生的废水、废气、废渣、地面塌陷、地面挖损的治理和开发利用,在《水污染控制工程》《绿色氧化技术》等课程中融入纺织印染废水的水质特性、染料成分分析及降解机理等内容,《突发性环境污染事故的预防与应急处置》课程则结合煤矿安全工程专业的重大危险源管理理论,介绍了突发性环境污染事故的预防与应急处置技术,使得新的课程体系充分体现“提升内涵、强化特色”的战略指导思想。
3.实践环节教学改革
大多数环境工程专业学生毕业后都会走向生产企业污染治理第一线,解决生产实际问题,这种从业特征决定了环境工程专业的教育必须紧密与生产实际相结合,加强实践教学环节。
目前,环境工程专业实践教学普遍存在以下四个问题。
实验教学内容太少,教学方法呆板,不利于激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性。
认识实习的收效甚小。环境工程专业主要涉及与水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物的处置工程等相关的公司或企业,认识实习时间一般为1至2周,只能安排学生一天参观一个企业,这种认识实习所起的作用非常有限。
生产实习安排不够合理,通常是将学生重复安排在认识实习单位,并且很少安排学生进行具体操作,只是让学生随意参观。
毕业设计环节需要进行科学的设置和安排。目前的毕业设计环节以实验为主,注重毕业论文的撰写,忽视了对学生实践能力的考查。
因此,实践环节的教学改革应注重以下三个方面。
(1)强化课程独立实验教学内容和工程设计内容,增加综合性、设计性、研究性实验
在实验教学过程中,教师要注重培养学生的观察能力、分析能力和科学素质,引导学生树立严谨求实、勇于探索的精神。例如:适当减少实验的约束条件,教师只给出大体的方向,让学生独立设计实验内容和实验方法,独立撰写实验报告,这样既可以激发学生的学习兴趣,又可以培养学生独立解决问题的能力和创新的能力。
(2)科学安排实习环节
实习环节包括认识实习和生产实习,二者的目的不同。认识实习是“感知”实习,生产实习则是“实践”实习。环境工程专业实习单位主要有设计院(环境影响评价和工程类设计)、水务集团、环保公司和垃圾处理公司等。学校在认识实习的安排和设置上应该起主导作用,积极寻求校企合作伙伴,在兼顾全面的同时突出重点;学生可根据自己的兴趣选择适合的岗位进行生产实习。此外,生产实习的时间也应适当延长,以便于让学生对企业的管理、运行和实际操作有较为详细深入的了解。
(3)确保毕业设计质量
毕业设计环节是学生走出校门、踏上社会前的最后一步,因此学校必须严格把关,努力提升学生的综合素质,锻炼学生适应社会的能力。在毕业设计课题的选择上,教师要充分发挥学生的主观能动性,尽量结合用人单位的实际情况选择课题。这样,一方面可以使学生的毕业设计与在用人单位的实习有机地结合起来,有利于学生较好地完成毕业设计;另一方面可以使学生尽快适应将来的工作。为提高学生的工程应用能力,设计类课题不得少于75%。此外,教师还要进一步规范毕业设计的各个环节,使毕业设计的质量得到可靠保证。
环境工程专业肩负着为国家环境保护事业培养高素质工程技术人才的使命,环境工程技术人才的培养质量决定着未来我国环境保护事业的发展速度和进步速度。为此,在大学阶段对学生进行工程素质教育,增强学生的工程实践能力,是现代高等教育的重要内容。高校一定要努力创造条件,增加学生参与工程实践的机会,从而培养更多环境保护事业所需要的高素质的复合型人才。
参考文献:
[1]朱高峰.面向21世纪的工程教育改革与发展[J].高等工程教育研究,2000,(1).
[2]李艳蔷,胡细全,李海波.加强环境工程专业学生工程素质教育的思考与实践[J].中国电力教育,2009,(1).
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