論具有地礦特色的環境工程人才實踐教學體系

宋世杰 趙曉光 聶文杰

摘 要：特色鮮明的實踐教學是環境工程專業人才培養的重要組成部分。以西安科技大學為例，闡述了該校圍繞“地礦”學科特色、“礦業”行業特色和“西北”區域特色，構建特色鮮明的環境工程人才實踐教學體系，并在教學內容、平臺建設、實驗改革等方面采取措施，著力提升學生的動手能力和創新能力，切實滿足社會經濟發展對環境工程人才的迫切需求。西安科技大學構建的具有地礦特色的環境工程人才實踐教學體系對相關院校的相關專業人才培養具有重要的借鑒作用。

關鍵詞：地礦特色；環境工程；實踐教學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2016）08-0214-02

時至今日，我國高校環境工程專業點已達到247個[1]。三十多年來，環境工程專業向社會輸送了大批人才，為環境保護事業做出了一定的貢獻。然而，隨著社會對環境工程人才要求的不斷提升和高校培養環境工程專業學生實踐環節的滯后，使得環境工程專業學生不能有效滿足社會和市場的需求[2]，尤其是具有行業特色、地區特色的需求。因此，如何結合自身學科特點和定位，構建面向特定行業和區域需求的環境工程專業人才實踐教學模式成為高等院校亟待解決的問題。

全國各相關院校在人才培養思路和模式方面做了大量工作，取得了豐碩的成果[3-4]。中國礦業大學依托其強大的礦業學科體系，提出了構建礦業類環境工程專業人才培養模式和體系[5]；中國地質大學結合本校地學特色，努力推進地學和環境學科的有機融合[6]；西安建筑科技大學在環境國家重點學科的框架下，提出“393”環境工程和環境科學專業培養人才模式和理念。

本文以西安科技大學為例，重點闡述結合自身學科特色，打造具有地礦特色的環境工程專業人才實踐教學體系的改革思路，希望為國內外同類院校環境工程人才培養提供借鑒。

一、西安科技大學環境工程專業本科生實踐教學環節中存在的問題

西安科技大學不僅是國家安全生產監督管理總局和陜西省人民政府共建高校、教育部卓越工程師教育培養計劃實施高校、國家特色重點學科項目實施高校和陜西省高水平大學建設高校，更是我國西北地區唯一一所以“地礦”為學科特色，以“礦業”為服務行業，以“西北”為服務區域的專業型高校。我校2003年獲得環境工程二級學科碩士學位授予權，2005年獲得環境科學與工程一級學科碩士學位授予權，2010年獲得環境工程領域工程碩士學位授予權。然而，近些年來由于環境工程專業本科生數量上的迅速增加和學校實踐教學平臺建設的相對滯后，使得環境工程專業學生的動手能力和創新能力不足，不能滿足我校目標行業、目標區域用人單位的實際需求。究其原因，主要問題有以下幾個方面。

（一）實踐教學內容與能力培養與優勢學科發展相脫節

從學校環境工程學科發展歷程來看，雖然學科體系日趨完善，但目前環境工程本科生培養的主要研究方向卻仍以傳統的水、氣、固廢污染治理、環境材料等為主，視野僅僅停留在本學科上，很少關注本校采礦工程、安全工程、地質資源與地質工程等優勢、強勢學科的發展趨勢、研究進展和重大關鍵問題，因此很難融合、利用這些學科的優質資源形成自身鮮明的學科特色。環境工程專業實踐教學內容和能力培養中缺乏跨系、跨院、跨學科的力度，導致學生僅僅學習本學科、本專業的知識，而對本校優勢學科的基礎知識卻一無所知，從客觀上大大限制了依托本校優勢學科實現環境工程人才培養的特色發展。

（二）面向目標行業和區域的服務意識有待進一步提高

每一個學科專業的發展必須建立在面向經濟社會的實際問題，并滿足其實際需求。而這種需求又因行業、因地域不同而不同。因此，面向特定行業、特定區域的需求是一個學科專業實現特色發展的必然選擇。而從培養目標來看，本校環境工程本科生的培養還沒有充分認識到這一點。在實踐教學中過多地強調普適性、一般性的理論與方法教學，而忽略了具有鮮明行業特點、區域特點的實踐教學。學生僅僅掌握了一些書本上的理論、方法，缺乏對特定行業中、特定區域內實際問題的關注和思考。因此，當學生面對一個具體項目或工程時，往往表現出一籌莫展。

（三）實踐教學平臺建設不足

實踐教學平臺建設是保證實踐性教學環節順利完成的前提，然而我校的實踐性教學平臺建設不完善。還未建立穩定的生產實習基地和面向本科生的開放實驗室，每年的生產實習都要臨時聯系實習單位，學生的實習時間要根據實習單位的安排再行確定，給正常的教學安排帶來了困難；由于沒有面向本科生的開放實驗室和資金支持，使得一些學生創新思想沒有機會去加以驗證和實現。

（四）參觀演示性實踐多，而參與性實踐少

環境工程專業本科生的生產實習多選擇在污水處理廠、垃圾填埋場等單位，主要以參觀為主，由于實習學生人數多、實習時間短，很多學生都是走馬觀花，實習之后沒有留下什么印象，對處理工藝各單元的細節不清楚，實習效果很差。在實驗課中，很多單元都是演示性實驗，有實驗教師操作，學生觀察，使得學生缺乏動手參與實踐的機會，無法培養學生的創新能力。

二、具有地礦特色的環境工程專業人才實踐教學體系構建

（一）實踐教學體系框架設計

按照“加強通識基礎，拓寬學科領域，凝練專業主干，突出特色方向，服務目標行業與區域”的總體思路，從三個方面對環境工程專業人才實踐教學體系框架進行重新設計，凸顯“地礦特色”。

1.基本知識層面：在傳統環境工程基礎知識包括以數理化生為代表的工程分析基礎知識；以熱傳導學、流體力學等為代表的工程技術基礎知識；以水、氣固廢設計為代表的工程設計基礎知識的基礎上，有機地融合地質學科、礦業學科基礎知識。其中，地質學科基礎知識主要包括環境地質學、環境礦物學、環境水文地質學、災害學等；礦業工程學科基礎知識主要包括巖石力學、安全工程原理等；環境、地質與礦業交叉學科基礎知識主要包括礦山環境工程學、礦區土地復墾與生態重建、礦區生態學等。

2.基本能力層面：在強調傳統環境工程專業基本能力，包括環境監測與分析能力及實驗能力、水污染控制工程分析與設計能力、大氣污染控制工程分析與設計能力、固體廢棄物治理工程分析設計能力、噪聲污染控制工程分析與設計能力、環保設備的設計安裝與調試能力、環境影響評價的原理和方法、生態環境保護的基本原理和方法的基礎上，融合地礦類基本能力。主要包括礦區污染源的調查與分析能力、生態因子與污染因子的識別與分析能力、礦區生態系統穩定性分析與安全評價能力、礦區地質環境災害條件分析能力、地質環境災害致災因子的識別與評價能力、礦產資源綜合利用方案設計與實施能力、生態環境修復原理與工程技術、工礦區地下水保護原理與工程技術、清潔生產方案設計與執行能力。

3.實踐環節：在傳統環境工程實踐環節，包括環境基本實驗、計算機仿真與模擬、畢業實習與實踐、工程實例分析與設計、環境影響評價報告編寫、環境管理與規劃設計之外，再添加具有地礦特色的實踐活動。包括：地礦野外調查與實驗、數值與相似材料模擬、礦區地質環境災害的評價報告的編寫、礦產資源綜合利用方案分析與設計、環保論文撰寫選題等。

（二）實踐教學平臺建設

第一，多層次實驗教學平臺建設。環境工程堅持把拓寬專業口徑與柔性專業方向有機結合，把加強基礎與強調針對性有機結合，構建多層次實驗教學平臺，由基礎實驗平臺、綜合實驗平臺與研究實驗平臺不同層次構成，共同保證人才的基本規格和全面發展的共性要求，體現特色化。

第二，模塊化工程實踐教學平臺建設。積極構建“四個模塊”：即基本教學實驗模塊、校內實踐教學模塊、模擬仿真實驗模塊、校外工程實踐教學模塊為基礎（見圖1），以校內外工程實踐基地為支撐，以開放管理運行機制為保障的實驗與實踐教學新體系，強化學生實踐能力、創新能力培養。

（三）實驗模式與規格改革

第一，改變過去單純的演示和驗證性質的實驗，加強和凸顯基本實驗內容的綜合性和設計性，多采用新方法、新內容、新手段。

第二，加強校園內實踐教學基地建設，著重強化綜合性和實踐性。特別努力建設能模擬各類工礦環境的實驗與實踐場所，例如：礦山環境工程綜合實驗室。

第三，將仿真引入實踐教學，突出實踐手段的先進性。學院新建“數值模擬實驗室”、“相似材料物理模擬實驗室”、“煙氣脫硫仿真系統”等，將仿真模擬實踐教學作為一個獨立的模塊引入教學過程。

第四，建立穩固的校外實踐基地，加強產學結合。一方面努力開拓新的校外實習基地，另一方面堅持統一組織，定期召開有校外實習基地負責人參加的實習協調會，確保實習有序高效進行。

三、結語

在“環境工程專業發展戰略研究”和“高等學校本科環境工程專業規范”思想的指導下，西安科技大學圍繞“地礦”學科特色、“礦業”行業特色和“西北”區域特色，構建了特色鮮明的環境工程人才實踐教學體系。在教學內容、平臺建設、實驗改革等方面采取措施，著力提升學生的動手能力和創新能力，切實滿足社會經濟發展對環境工程人才的切實需求。西安科技大學構建的具有地礦特色的環境工程人才實踐教學體系是高校特色化發展的有益嘗試，其成果對相關院校的相關專業人才培養具有重要的借鑒作用。

參考文獻：

[1]張明泉，曾正中，陶燕，等.環境科學專業各實踐教學環節的內容與方法研究[J].高等理科教育，2003（5）：28-31.

[2]彭永臻，崔有為，王淑瑩.環境工程專業研究型實踐教學體系的構建[J].實驗技術與管理，2007，24（3）：14-18.

[3]張靈，禹奇才，張俊平.專業特色建設的幾個基本問題[J].中國大學教育，2012（9）：28-30.

[4]王亞杰，陳巖，謝苗鋒.論學科特色型大學競爭力的形成與發展[J].高等工程教育研究，2010（4）：14-20.

[5]于彩虹，王建兵，于妍，等.礦業特色環境專業創新人才培養模式的探索[J].環境科學與管理，2012，37（7）：4-7.

[6]陳男，胡偉武，馮傳平，等.以工程實踐和創新能力培養為導向的教學體系探索——以中國地質大學（北京）環境工程專業研究生實踐教學為例[J].中國地質教育，2015，24（4）：142-145.