环境工程专业实践教学改革浅析

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摘要：文章首先分析了环境工程专业实践教学现状，然后提出了新工科背景下环境工程专业实践教学改革举措，包括优化人才培养方案，提高实践教学占比；加强师资队伍建设，提高实践教学水平；加强实验室建设，提升实验教学水平；等等。

关键词：实践教学；环境工程专业；新工科

2017年2月，教育部高等教育司印发《关于开展新工科研究与实践的通知》，希望各高校开展新工科研究与实践，深化工程教育改革，推进新工科建设[1]。环境类专业是新工科建设的重要内容。2018年3月，教育部办公厅印发《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》，在410项新工科专业改革类项目中，环境类专业隶属19大项目群之一的“环境、纺织、轻工类项目群”，该项目群共立项专业改革项目18项，其中环境类专业相关项目9项[2]，足见环境类专业在新工科建设中的重要性。实践教学是提高大学生实践动手能力、增强大学生创新意识与创新能力、进一步提升大学生理论联系实践能力的重要途径，是新工科背景下推进教学改革、提高教学水平、提升教学质量的重要内容[3]，也是实现新工科建设目标的重要任务。教育部副部长钟登华院士就如何建设新工科提出了“三个阶段、三个任务、三个突破”的行动方案，其中，“实践与创新创业”就是新工科建设三个关键任务之一[4]。长期以来，实践教学都是高校人才培养中的短板，普遍存在实践教学资源匮乏、实践教学改革力度较小、实践教学氛围不浓等问题，难以有效支撑新工科培养“多元化、创新型卓越工程人才”。

一、环境工程专业实践教学现状

环境工程是集理论、技术、实践于一体的工科专业，需要学生具备系统的理论、掌握全面的技术、具有强大的实践与动手能力。长期以来，环境工程专业人才培养理论系统全面，而实践教学环节较为薄弱，实践内容与企业生产脱节，学生实操能力弱，导致高校培养的学生难以满足环境工程专业未来的就业需求[5]，难以达到“具备环境科学与工程学科基本理论、知识和技能，掌握相关专业的专门知识，能够在环境保护及相关领域从事教育、研究与开发、工程设计、咨询和管理等工作的高素质专门人才”的国家要求[6]，显然也不符合新工科培养“多元化、创新型卓越工程人才”的建设目标。查阅相关资料可以发现，部分高校环境工程专业实践教学还存在以下不足。一是部分高校该专业人才培养模式仍然局限于“实验—实习—设计—毕业设计”的传统实践教学模式，模式单一、不完善、无特色[7]。二是高校教学内容以理论为主，实践课程开设不多、学时不足，课程单一，多年无变化；实验课实验项目开设不全，且教学实验室硬件条件差，实验室面积严重不足，仪器设备落后、补充更新困难；实验室管理人员严重缺乏，从而导致实验开展困难、效果差，难以满足教学要求[8]。三是实践教学师资队伍建设不完善，高校普遍引进高学历、高职称人员，但这些人员更愿意从事科研、科研教学岗位，不愿意从事实践教学岗位，这导致高校实践教学师资难以引进、配齐，实践教学难以得到保障[9]。四是校外实践教学形式化，部分高校学生几个周的生产实习变成了去几个企业参观几天；部分高校毕业实习比例较低，导致对学生毕业实习监管困难、毕业实习质量难以保证；部分学生毕业实习单位与所学专业毫不相关，但学校仍然认可其毕业实习。五是实践教学基地建设不足，有些学校没有建立稳定的实践教学基地，而部分实习企业由于自身的生产、安全问题不愿意接受学生实习；有些院校建立的校外实习基地只能满足学生最基本的实践教学需要，难以提高学生的动手操作能力，根本达不到实践培养的目的。六是课程设计质量差，本来计划几周的课程设计，但部分教师直接将任务布置给学生，缺乏指导，而学生往往通过各种途径复制抄袭，未达到课程设计的训练目的；毕业设计（论文）选题面较窄，质量不高，实用性不强，能密切联系实际的应用型选题不多；部分学生的毕业设计（论文）中，选取的标准、规范及参数不准确，甚至有的设计标准不符合地方要求。七是实践教学管理考核松散，由于实验实践课程上课时间不固定、地点不固定、人员不固定等，导致其管理难度很大、考核检查困难、管理较松散[10]。

二、新工科背景下环境工程专业实践教学改革举措

据上文所述，本文拟以宜宾学院（以下简称“学院”）环境工程专业新工科背景下的实践教学改革为例，介绍学院环境工程专业推进新工科背景下实践教学改革的一系列举措，希望能对其他院校环境工程专业实践教学改革提供一定的借鉴与帮助。

（一）优化人才培养方案，提高实践教学占比

人才培养方案是高校实施人才培养的根本性文件，是高校推进教学任务、实施教学内容、开展质量管理的重要依据。因此，要对实践教学进行改革，首先要对人才培养方案进行修订和完善。新工科建设的第一个关键任务“教与学”明确指出，新工科建设必须注重实践创新性课程体系建设，改变工程实践环境和工程实践模式，这就要求高校对人才培养方案进行修订，加强各类实践教学。2019年，学院环境工程专业实践教学占比为32%，但专业实践教学占比仅为26%。查阅部分院校文件、资料可以发现，工科专业实践教学占比早已超过30%，同时在新工科背景下部分高校仍在进一步提高工科实践教学占比[11]。学院环境工程专业相关人员在广泛调研相关高校环境工程专业人才培养体系建设与广泛征集相关企事业单位对环境工程专业人才培养要求的基础上，及时修订完善人才培养体系，不断提高实践教学占比，2021版环境工程专业人才培养方案中实践教学占比已达49%、专业实践教学占比达61%。具体来说，主要实施两方面举措：一是重点围绕专业核心课增加实践教学学时，如“大气污染控制工程”“固体废物处理与资源化”“环境监测”等多门专业课的课程设计与实验课学时均在原来的基础上增加了16学时，为学生提供了充足的实践时间；二是大幅增加企业实践学时，如“专业认知实习（企业实习）”由16学时增加至32学时、“生产实习（企业实习）”由32学时增加至96学时、“毕业实习”由128学时增加至256学时，让学生有了更多的机会、更充裕的时间参与企业生产，以了解企业需求、了解相关工艺、熟悉相关仪器设备、掌握相应操作方法，提高了学生解决实际问题的能力。

（二）加强师资队伍建设，提高实践教学水平

教师作为立教之本、兴教之源，是教育发展的第一资源，是提高教学水平、教学质量的第一动力。将教师置于教育的“本”“源”之位，赋予了教师更为重要的使命和责任，突出了教师的基础核心作用。“教与学”是新工科建设的关键任务，其中“学”的效果很大程度上与“教”有关，因为没有丰富的理论知识与工程实践经验的教师显然难以培育出卓越的工程师。2019年之前，学院环境工程专业师资队伍建设不够完善，专任教师仅有8人。近年来，环境工程专业加强了师资队伍建设，引进大量高学历、高职称、具有企业工作经历的人员，目前专任教师已达17人，博士11人，具有企业工作经历人员4名。在加强实践教学师资队伍建设方面，学院还采取了以下举措。一是大力引进环境工程及相关专业博士，这些博士教师知识面较广，关注相关学科、专业发展，了解行业前景、技术前沿与发展趋势，熟悉相关仪器设备及软件的使用，能有效培养学生的创新能力与实践能力。二是大力加强“双师双能型”师资队伍建设，通过“送出去”与“请进来”两种途径培育“双师双能型”教师。“送出去”指学校与宜宾北控水务公司、宜宾市华洁环保公司等多个单位建立了“双师双能型”教师培训基地，学院已派出多名教师到相关企业锻炼，同时还结合短期挂职、调查研究、科研合作、科技咨询、业务培训、社会实践和指导毕业实习等形式，进一步选送了多名专业教师深入环境相关企事业单位，积累实际工作经验，提高实践教学能力。“请进来”指有计划地引进理论与工程技术经验都比较丰富的人才，目前学院已引进具有企业工作经历博士4人，同时聘请企事业单位专家、高级技术人员来校授课、举办专题学术报告、指导课程与毕业实习、指导毕业设计等。（三）加强实验室建设，提升实验教学水平实验教学作为大学教学的一个重要组成部分，能让学生通过动手实践的方式，更深入地理解知识和创造知识，进而培养学生实际动手操作与解决实践问题的能力，同时它也是培养学生创新意识、创造能力的主要手段，以及激发学生创新思维的重要途径。因此，新工科建设背景下“多元化、创新型卓越工程人才”培养，离不开实验教学、离不开实验实践。近年来，学院从人、财、物等方面加强了环境工程专业实验室建设，保障了实验的高质量开展，提升了实验教学水平。一是加强实验教师队伍建设，配齐实验师资队伍。2020—2021年学院已引进了3名专职实验教师负责环境工程实验室运行与管理，其中包括1名在国企负责实验室管理、从事分析化学工作10余年的高级工程师，2名环境工程专业硕士，由此环境工程专业实验教学队伍进一步完善，能促使实验教学保质保量完成、实验室高质量运行。二是进一步加大实验室硬件投入，近年来学院新增了气相色谱仪、离子色谱仪、光学显微镜等实验设备，新建了环境微生物实验室、无机及分析化学实验室、有机化学实验室、固废处理与资源化实验准备室、固废处理与资源化实验室等，新增实验室面积400余平方米，有力地保障了环境工程专业实验教学的开展。

（四）加强实践基地建设，保障校外实践教学

校外实践基地是学生专业学习的重要组成部分，对于学生巩固理论知识、加深感性认识、培养创新意识和团队精神均具有不可替代的作用，且对专业教学质量提高也有举足轻重的作用[12]。学院环境工程专业积极参与并不断加强实践基地建设，目前已建立了包括五粮液集团、北控水务、海天水务、海诺尔环保、丝丽雅集团、宜宾纸业集团等10余个校外实习基地，充分保障了课程见习、专业认知实习、生产实习、毕业实习等校外实践教学的开展。（五）借力第二课堂建设，深化实践教学第二课堂是在正常教学计划规定的课程之外，在学校的支持和教师的引导下，通过有组织的课外集体活动对教育对象施加影响的教学活动，是对第一课堂理论和实践教学的有机延伸，对提高大学生创新意识、实践能力和社会适应能力具有非常重要的作用。学院环境工程专业所在学部（国际应用技术学部）重视第二课堂育人，在学部层面制定了《国际应用技术学部第二课堂成绩单管理实施方案》。环境工程专业充分发挥第二课堂育人作用，在培养方案中将“第二课堂成绩单达到20学分”作为毕业学分要求之一，并设置了32项第二课堂项目供学生选择。学院环境工程专业围绕学科竞赛、创新创业训练、教师科研项目等第二课堂活动，开展了卓有成效的实践教学。一是积极组织学生参与各类学科竞赛，近2年环境工程专业共有50余人次参与“四川省大学生环保科普创意大赛”“四川省大学生生物与环境科技创新大赛”等12项国家级、省级、校级各类学科竞赛，共33人次获得奖项；二是充分利用各类创新创业训练项目开展实践教育，学部鼓励和支持学生申报，同时教研室所有教师均参与指导学生申报，近2年环境工程专业共获批各类创新创业训练项目30余项；三是鼓励学生参与教师科研项目，近几年环境工程专业已有数十名学生参与教师科研项目，协助教师完成野外调研、室内研究、分析测试等工作，开阔了学生视野、培养了学生的科研能力与实践能力。

三、结语

新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求提出的我国工程教育改革方向，是所有工科类专业建设的必然选择。新工科建设不同于“985工程”“211工程”“双一流”，它的参与高校既有工科优势高校与综合性高校，同时也包括了地方高校，因此推动新工科建设对于大多数起步晚、基础差、底子薄、困难多的地方高校来说是一次难得的发展机遇。实践教学是实现新工科建设的重点任务与重要内容，且实现新工科培养“多元化、创新型卓越工程人才”的建设目标也离不开实践教学改革与创新。新工科建设是学院环境工程专业转型与发展的宝贵机遇，学院环境工程专业应借助新工科建设，结合学校办学定位与办学特色，结合专业自身优势与培养目标，围绕培养方案、师资队伍、实验室、实践基地、第二课堂等开展实践教学的探究与改革，助力环境工程专业进行“从事环境方面研究与开发、工程设计、咨询和管理等工作的创新型应用人才”培养，助推环境工程专业实现“多元化、创新型卓越工程人才”培养目标。

作者:王鹏 徐洲 潘树林 曾韵敏 顾秋香 崔德军 周明罗 谢晓永 单位:宜宾学院