基于工程教育專業認證的環境工程專業人才培養核心課程體系建設

戰 友，李立欣

(黑龍江科技大學環境與化工學院，黑龍江 哈爾濱 150022)

目前，我國的環境總體形勢不容樂觀，環境壓力持續增加，給國家造成巨大的經濟損失，并且對人民身體健康造成較大影響，越來越引起人們的重視。我國現階段迫切需要高水平的環境工程應用型人才來滿足可持續發展的需求。隨著經濟社會的發展，企業、行政機關和事業單位對學生的工程設計能力、實踐操作能力和綜合能力的要求越來越高，各高校培養的環境類學生質量較難適應新時代環境工程人才的需求。2007年1月，國家教育部等部門進一步規范了我國高等教育工程教育，并建立了高等工程質量監控體系。同年，教育部開始在全國范圍內實施工程教育專業認證，以提高工程教學質量。截止到2017年底，已有43所高校的環境工程專業通過了認證。為了深化高等院校工程教學改革，提高高等院校工程教育的質量，各高校全力以赴，展開與國際接軌的工程教育專業認證工作。

基于此背景，黑龍江科技大學環境工程專業從2014年開始比較、梳理和分析我國工程教育專業認證的一般標準、補充標準與專業存在的一系列問題，并提出具有針對性的整改方案，并在2017年通過學校立項工程認證建設的評審，正式啟動專業認證建設工作。本文以我校環境工程專業為例，介紹了基于專業認證視角的環境工程專業人才培養核心課程體系的建設及取得的效果，以期為相關院校相關專業的工程認證工作提供參考。

一、面向專業認證的環境工程專業核心課程體系優化必要性及存在的問題

我校環境工程專業將人才培養目標定位為應用型環境保護人才，這與環境工程教育專業認證“加強工程實踐教育，進一步提高工程教育的質量”目標相統一。核心課程體系建設是實現高校人才培養目標的具體工作，以現代教育思想為指導，重新規劃和設計相關課程，在教學計劃中形成完整的教學內容體系，以此來構建整個課程體系的有機整合。經由對環境工程專業核心課程體系的建設、整合，對各學科教學內容的整合與更新，培養高層次、高水平的師資隊伍，提高教學效果，突出專業特色，促進學生知識、能力、素質協調發展。因此，如何利用學校自身優勢和特色，開展核心課程體系建設，突出學生知識復合型、實踐技能型的特色，是各高校工科專業急待探索的重要任務。

縱觀當前的全國高等院校，除了早期成立的幾所高校環境專業設置了完整的課程體系，大部分高校課程體系存在著基礎課程相似，差異較小，缺乏內容更新，較多的驗證性和較少的綜合創新性實踐環節。目前，主要存在以下問題：（1）課程知識體系有待優化，各學科知識點的重復性比較普遍，部分課程的開放時間和順序仍有待調整，部分課程學時設置缺乏合理性。此外，課程體系中涉及水污染方向的課程較多，在固體廢物、大氣污染、物理污染治理和環境影響評價等方面的課程較少。（2）實踐教學體系缺乏合理性，尤其是各環節之間聯系不夠緊密，另外有更多驗證的實驗都集中在簡單的分析和測試上。認知、設計專業課程的比例太小，相關實踐報告和制圖質量較差，表明課程設計和實踐的效果還達不到預期。學生從整體上掌握專業知識的能力較弱，實踐技能有待進一步加強。（3）師資隊伍建設不夠完善，大部分任課教師沒有工程實踐的背景，也較少參與工程實踐，校企合作未有效開展。工程教師教育經驗的缺乏必然導致工程設計教育的有效性差。此外，某一位教師單獨承擔一門核心課程，在教學內容和方法上缺乏與各個核心課程授課教師溝通，并且沒有形成課程授課教師梯隊，以上不穩定因素給整個課程體系帶來新的挑戰。

二、核心課程體系建設及實施

（一）以畢業要求為根本，合理安排課程設置

根據工程教育認證精神，畢業要求需要通過具體課程設置相應的達成度。根據近年畢業生調查可以看出，固體廢棄物相關課程內容的理解度不高，達成度較低。通過分析我們發現，該課程在講授基礎知識時，設計計算偏少，沒有開設課程設計，畢業設計選題上亦沒有該方向。而有些課程占用學時多且內容重復，如水處理方向的一系列相關課程就有這方面的問題。因此，在修訂2018版的培養方案時，我們的教學團隊已經與行業專家進行了充分的探討和論證，專門開設固廢方向的課程設計以及增加畢業設計在該方向的選題，以彌補在該方向上設計及計算方面的不足。

在學分制的大背景下，如何在有限的時間內向學生傳授知識的本質，是教學團隊長期以來努力的方向。例如，可持續發展理念在環境規劃與管理、環境保護法律法規、環境科學、清潔生產與循環經濟等課程的教學內容中多次涉及。因此，以2018年修訂培養方案為契機，我們將此部分內容明確在《環境學導論》課程中講述，這樣既保證了教學質量，也避免重復。

同時，對授課順序進行調整。“環境監測”作為重要核心課程之一，也是后續專業課程的重要基礎，之前該課程開設在第五學期，造成了與部分后續課程同時開課的不利局面，整體教學效果較不理想。因此通過分析，將該門課程開課時間調整到第四學期。另外，環境工程專業將專業英語的開設時間從第五學期調整到第七學期，有利于英語學習的延續性和國際視野的提高。

（二）以工程認證要求為切入點，調整課程教學重點

通過對往屆畢業生的調查，發現在他們從事的化工、熱電、環保等行業中，大氣污染控制工程方面的能力普遍不足。根據該問題，我們發現目前實驗室的實驗裝置不夠合理的問題。驗證性實驗較多，創新性實驗偏少，學生的實踐能力不足。目前，我校《大氣污染控制工程》教學模式仍然以典型的課堂模式為基礎，復雜的大氣設備和化學物質變化過程無法詳細解釋及描述。而這門課程的重點是大氣污染防治措施及設備、污染防治設備的工藝設計及參數計算等。因此，在2018版人才培養方案中增加了仿真實驗，并將大氣課程設計由原來的兩周增加為三周，促進了學生工程實踐和設計能力的提高。

（三）以校企合作為基礎，拓寬實踐教學內容

目前，黑龍江科技大學環境工程專業校企合作工作進行得較好，建立了10個穩定的校外實習基地。校企合作不局限于學生的實習，專業教師還利用實驗室及科研優勢與企業進行產學研合作。例如，在實習中我們發現，哈爾濱雙琦環保資源化有限公司存在冬季垃圾溫度低、水分大、發酵時間過長而導致企業經營成本增加較大的問題。學校教師與企業聯合組織了攻關小組，利用兩年的時間攻克了該技術難題，有利地推動了教師實踐教學水平的提高。良好的校企關系是拓展實習基地的基礎，近年來，依托校企合作，我們不斷擴大實習基地類型，從水處理、大氣處理、垃圾處理等工程運行類企業拓展到工程設計、環境管理與監測類實習基地，完善了實習內容，同時豐富了學生畢業設計（論文）的選題方向。學生實踐能力的提高，實現了畢業生從校門向企業工廠的身份快速轉變。

（四）按照“標準”要求，優化教學內容

按照“標準”中在工程問題分析、設計能力、研究能力等方面的要求，并規定要貫徹創新精神，面向應用。現有課程體系中的理論基礎課程和污染防治技術相互補充、相輔相成。

黑龍江科技大學環境工程專業現開設的課程中，“水污染”課程和“大氣污染控制”課程是核心課程。兩門課程污染控制過程內容涉及物理、化學、生物、地球科學等學科。這兩門課程需要在各學科的理論課程基礎上加以拓展。因此，在教學過程中應注重體系的建設、梳理，并結合實際應用，優化教育教學課程內容。例如，在“水污染”的教學體系中，應當有機結合工程流體力學課程內容，對流體輸送以及流體力學的內容作簡單介紹，強化各種水處理構筑物結構的確定、平面布置、高程布置、設計計算等與實際結合緊密的實踐內容，并將其作為重點內容向學生進行講授，通過相應課程設計及大作業進一步鞏固其學習成果。以郝吉明院士編寫的同名教材為基礎，《大氣污染控制》這門課程涵蓋了燃燒與大氣污染，催化凈化，凈化工藝及設備的設計計算。但是在具體講授時，對相關內容進行了增減。如：刪除與《環境學導論》和《環境化學》重復的教學內容；將“氣象學”及“濃度估算模式”內容轉移到“環評”課程中學習；并將教學重點放在“設備選型、廢氣吸收和吸附設備設計計算”上，為后續增設大氣污染控制課程設計打下良好基礎。在優化過程中，在考慮體系完整性并避免內容重復性的基礎上，兼顧以就業為導向的課程體系建設，為學生考取相關的職業資格證書、順利就業及快速適應工作崗位奠定基礎。

三、結論

按照工程教育認證要求，畢業生能夠達到工程師水平。對工程教育發展來說，專業認證是極為重要的機遇和方向指南。為滿足要求，地方高校應開展并優化應用型人才培養模式，構建各高校環境工程專業的區域性和產業性特點，通過課程體系和核心課程的建設和優化調整，提高人才培養水平，努力達到認證標準。

核心課程優化的研究成果體現在2018版培養方案的修訂中。在專業知識的整合中，強調構建規范的課程體系，并突出區域教學的特點，形成相對應的、相互支持的核心課程群，從而構建一個理念先進、結構完整的環境工程專業教學體系。根據工程教育專業認證的總體標準和環境工程的補充標準，新課程體系強化了辦學特色，強調了實踐環節的訓練，使畢業生對社會需求的符合性得到較大提高。