環境工程專業創新型人才培養體系改革探索

姚 宏 李 進 于曉華

北京交通大學土木學院 北京 100044

環境工程專業創新型人才培養體系改革探索

姚 宏 李 進 于曉華

北京交通大學土木學院 北京 100044

為適應社會、經濟、科技、環保產業的快速發展，應對我國具有多元化、復雜性、全方位、全球化特點的環境問題，北京交通大學提出了創新型環境工程專業人才培養模式改革，通過實施本科生導師制管理、增設科研技能訓練體系、改革傳統的專業基礎課和專業課教學方式、鼓勵學生積極參加大學生創新實驗及各類競賽，構建多方位、多層次、多種措施相結合的創新型人才培養模式。

環境工程專業；創新型；人才培養

2 科研技能訓練體系建立

2009年環境工程教學計劃改革中的特色就是在傳統教學體系中除了國家教學指導委員會規定的課程外加入了科研技能訓練教學體系，該體系分為三個部分：專業基礎部分、專業部分科技技能訓練單元、各類社會競賽科技技能訓練單元，專業基礎科技技能訓練單元設置在大二、大三兩年，主要圍繞環境流體力學、環境微生物、環境化學、化工原理4門課開展課題申報，專業課科技技能訓練單元設置在大三、四兩年，主要圍繞水質工程學、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置工程、環境檢測4門課開展課題申報，各類社會競賽主要包括學校和全國的大學生科技挑戰杯、全國大學生節能減排大賽，每個單元均為環境工程專業學生必選環節，各設置1學分，各單元均由教師根據自己課程、科研及創新實驗等多渠道立項研究課題，要求學生至少參與每個單元中的一項科研技能訓練活動，可按照5人一組進行團隊學習，指導教師引導學生研發出的創新成果參與到后期的競賽中，課題研究形式和成果分為前沿動態檢索、社會環境問題調研報告、創新性實驗研究、處理設備開發、軟件模擬等多種形式，任務書需要具有課題研究目的和意義、目標、解決問題、成果形式，待學生自行擬定題目后須由相應課程教師簽字確認方可開始研究，待成果完成后，學期末需交到指導教師和教學科進行分數評定和學分認定。

科研技能體系建立和實施，提高了學生在基礎理論與實踐教學基礎上自主開拓創新等綜合能力，科研實施階段可以鍛煉學生自行動手分析和解決問題、查閱和撰寫及整理科技文獻、團隊協作學習等能力，鼓勵參加各類競賽可以大大提高學生競爭意識、社會實踐能力。

3 專業課研究型案例型教學模式改革

2009年在北京交通大學研究型案例型教學模式改革的要求下，環境工程專業采用前沿學術動態研究型教學及案例型教學模式兩種方法相結合，針對水質工程學專業主干課進行示范，具體實施過程與辦法如下：

3.1 前沿學術動態研究型教學

針對理論課授課內容，布置學生查找與授課內容相關的科研動態文獻，利用學校圖書館查閱國內外期刊、環保局網站、專業科研技術網站報道等知識總結整理，提出自己的見解和想法，培養學生查閱整理文獻及分析問題的能力，同時開闊學生視野。該部分內容要求所有學生都要參與，每人至少上交1份研究報告，根據情況期末抽查30%～40%學生按照水處理技術和污泥處理技術兩個主題開展課堂講解和答辯，該部分成績占該門課平時成績的40%。感興趣的學生可參加2～3個技術動態檢索，每多參加1次，根據報告質量在綜合平時成績上加1～2分進行鼓勵。

3.2 案例型教學

以水質工程學教學模式為例進行論述，為了調動學生的學習興趣，培養實際工程設計觀念和能力，課程組教師提出邊上理論課邊進行課程設計的案例型教學指導思路，授課教師根據課程設計教學內容要求，按照現有國家建設水處理廠可行性研究報告撰寫的模式，采用按學生所在長江、黃河、珠江、遼河、海河、淮河、松花江等水系進行分組，30人1班，通常將學生分為6～7組，以組為單位，組長負責調研、撰寫報告、設計計算、繪圖、匯報等多項工作分配、協調，組員根據具體分配的任務開展相關工作，定期討論，撰寫討論記錄，根據初期調研結果，總結出選擇組內需要建設水處理廠的城市水量和水質并給出理由，按照設計院設計的實際工程項目科研模板進行依次撰寫，其中設計水量根據地方實際需求調研確定，設計水處理廠進出水水質要根據國家環保局年、月、周等公告數據進行統計，并參考國家和地方水質標準及相關報道材料進行總結，工藝流程比選、單元處理構筑物參數選擇、管道系統布置方式等內容進行詳細撰寫，教師在理論課教學過程中進行同步設計答疑，及時解決學生設計過程中遇到的問題，與傳統的集中1～2周課程設計相比，具有教師指導次數多、學生設計時間充裕、可系統地收集和查閱大量文獻資料的特點，有多人參與討論比選過程，同時也能進一步加大理論與課程設計緊密結合的程度，大大提高學生對家鄉及國內外環境的關注度和研究興趣，調動了學生對實際問題的思考、提出、分析和解決的能力，同時也讓學生更真實地了解實際工程科研報告的編寫過程，鍛煉了學生的文獻查閱、整理、工程設計計算的能力，同時也培養了學生團隊學習的精神，為將來的畢業設計打下了扎實的基礎。根據每組匯報和上交的報告及組員在質疑過程中的表現給出綜合評分，占水質工程學平時成績的60%。經設計論證后，每個學生需要根據自己家鄉水質水量進行3～5張圖紙設計作為課程設計成績。

4 大學生創新實驗及各類環境類競賽

2007年經國務院批準，教育部、財政部聯合下發了《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》，正式啟動“高等學校本科教學質量與教學改革工程”(簡稱“質量工程”)，它是我國在高等教育領域實施的又一項重要工程，是提高高等學校本科教學質量的重大舉措。國家大學生創新性實驗計劃是高等學校本科教學質量與教學改革工程的重要組成部分，我校環境工程專業教師響應國家號召，專業課教師積極參與指導工作，根據自己科研課題和學生興趣擬設題目，平均每年有十余組創新實驗課題被列入國家、北京市、學校各項級別的資助計劃，參與創新實驗學生次數達200次，涉及題目有水處理技術開發、再生水灌溉技術和環境影響、水處理裝置設備制作、膜材質制備方法、CO2捕獲方法等50余項，大學生創新實驗一般實施周期為1年，參與對象主要以大三、大四年級為主，也可作為畢業設計課題，計劃具體實施階段包括教師或學生申報書撰寫階段、開題答辯階段、中期檢查階段、結題答辯、上交全部材料階段，在中期檢查時會根據創新小組課題開展匯報情況給出初步評審等級，對沒開展或進度嚴重滯后的課題組給予終止課題或警告，在結題時，需要上交項目任務書、中期檢查報告、結題報告、項目執行過程會議記錄等材料，根據學生最終上交報告及答辯評審組評出優秀、良、中、及格等成績，該成績作為大學生科研技術訓練體系得分依據。幾年來，環境工程類大學生創新實驗成果曾多次獲得國家節能減排大賽三等獎、優秀獎和國家、北京市、學校大學生挑戰杯科技大賽二等獎、三等獎、鼓勵獎，獲北京交通大學節能減排大賽和挑戰杯大賽一等獎、二等獎、三等獎。

環境工程專業創新型人才培養體系經過幾年的探索與實踐，實現了本科生參與科學研究與發明創造訓練的基本目的，促進學生對環境科學前沿知識的關注，提高了學生的團隊學習能力和互助合作的精神，拓寬了學生的視野，激發了創新意識，形成了創新教育氛圍，人才質量得到了穩步提高。畢業生每年有20%～30%保送到清華大學、北京大學、中國科學院、哈爾濱工業大學和北京交通大學等一流科研機構繼續深造攻讀碩士學位，讀研和出國深造的學生比例達50%，其他大部分學生到社會就業，均深受用人單位肯定和歡迎，我校環境工程專業教師將在鞏固已有教學改革成果的基礎上，不斷改革創新，探索實踐，完善現有改革體系中的不足，為提高環境工程專業創新型人才培養質量，推動我國高等教育改革做出應有的貢獻。

[1] 馮林,張崴.質量工程視角下的大學生創新性實驗計劃[J].實驗室研究與探索,2008,6:27-29.

[2] 何德文,柴立元,彭兵,等.特色環境工程專業創新人才培養模式的探索與實踐[J].高等教育研究學報,2007,3:47-49.

[3] 彭永臻,曾薇.環境工程專業課程體系改革[J].中國大學教學,2006,6:36-37.

[4] 張建偉.環境資源法人才培養的若干思考[J].中國大學教學,2011,6:34-36.

[5] 宋振東.全新環境工程應用型人才培養的實踐與研究[J].武漢科技大學學報(社會科學版),2006,8(1):80-82.

Discussion on innovation of environmental engineering talent cultivation system

Yao Hong, Li Jin, Yu Xiaohua
Beijing jiaotong university, Beijing, 100044, China

To adapt social, economic, technology, environmental protection industries development rapidly, Beijing jiaotong university produced environmental engineering professional personnel training mode reformation to solve our country diversity and complexity, comprehensive, globalization of the environmental problems, which included the implementation of undergraduates students a tutorial management mode, addition of research skills training system, reformation of the traditional teaching technical basic course and technical course, encouraging the students to participate actively all kinds of the environment and innovation contest to build talent training mode from all kinds of aspects, various levels and measures.

environmental engineering major; innovation type; talent cultivation

我校環境工程專業的人才培養定位是：以創新型、應用型人才培養為目標，通過采取本科生入學導師制，教學體系從大二到大四增設科研技能訓練環節，采用研究型、案例型相結合改革傳統理論基礎課和專業課的授課模式，積極鼓勵大學生參加創新實驗項目和國家大學生節能減排競賽等多種改革方式和方法來提高環境工程專業人才的培養質量。

1 導師制實施

我校環境工程專業自2009年開始實行導師制管理模式，本科生入學后可根據自己的興趣和愛好選擇導師，教師根據科研課題情況，每年吸收2～3個本科生參與課題研究，保證每位學生都有導師，導師可通過組織本科生參與科研課題和課題組的日常活動，激發學生在大一期間對環境工程專業知識產生興趣，大二、大三可動手配合研究生開展基礎性實驗和部分科研課題，大四可根據創新課題要求獨立開展感興趣的實驗。通過導師制的實施，學生能很快進入專業知識學習階段，能夠和專業課教師、研究生交流溝通，通過日常的課題組活動可以培養學生創新思維與創新意識，避免了傳統教育過程中學生在大三時才開始接觸專業教師，大一、大二期間對專業知識了解甚少，甚至出現對未來從事專業前景比較迷茫的狀態，通過導師的日常引導、鼓勵和講解，可大大提高學生對環境工程專業知識學習的積極性和主動性，為提高學生的創新能力打下良好的基礎。

2011-09-15

姚宏，博士，副教授，系副主任。李進，博士，教授，系主任。于曉華，博士，副教授。

北京交通大學2008年“環境工程專業結構調整、培養學生創新實踐能力”(編號：2008TJ-12)；2009年“《水質工程學》研究型及案例型創新教學模式改革與研究”(編號：2009TJ-09)。