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摘要:
在分析了《工程教育专业认证标准》对环境工程专业课程体系各项要求的基础上，以青海大学环境工程专业为例，对环境工程专业核心课程群的设置及教学内容优化进行了初步的探索与实践。新构建的核心课程群体现了专业特色，并将认证标准落实在课程教学环节中，为快速提升环境工程专业人才培养的质量提供借鉴，为青海大学环境工程专业通过工程教育专业认证奠定基础。
关键词:
工程教育专业认证;培养目标;环境工程;专业核心课程群
随着高等教育类型结构的多元化发展，工程应用型人才培养已经成为社会经济发展和高等教育发展的必然要求。当前，中国高等学校培养的工程技术人才中，应届毕业生数量和历届毕业生数量均居世界前列，但创新意识强、应用能力强、能迅速创造生产力的人才数量远远不及发达国家的水平。世界经济论坛的《2012－2013年度全球竞争力报告》中指出，美国高校工程专业毕业生中八成以上的人能够立刻胜任工作，国内只有一成左右毕业生能迅速投入实际工作。因此可以看出，目前国内工科院校中，课程体系的内容与学科发展前沿衔接较差，教学内容与社会需求脱节。为解决这些问题，切实提高工科教学质量，教育部、财政部决定从2007年开始实施“高校本科教学质量与教学改革工程”(质量工程)。后续又跟国际接轨，开展了工程教育专业认证工作。此项专业认证工作对于提高工程教育质量具有重要的推动作用［1］。工程教育认证是由专业性认证机构(协会)组织工程技术专业领域的教育界学术专家和相关行业的技术专家，以该行业工程技术从业人员应具备的职业资格为要求，对工程技术领域的相关专业的工程教育质量进行评价、认可并提出改进意见的过程［2］。关于工程教育学历互认的3个国际性协议中，《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多，是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议。目前，国际上已经逐步形成了以《华盛顿协议》为核心的工程教育专业认证和工程技术人员职业资格认证的国际协议体系［3］。2013年，“国际工程联盟大会”在韩国首都首尔举办，在此次大会上我国成为《华盛顿协议》成员国的预备成员，由此，我国高等学校工程教育专业认证工作得到了《华盛顿协议》成员国的认可［4］。工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量［5］。为此，我国教育部门制定了相应的《工程教育专业认证标准》。这是目前我国现行高等学校工程教育本科专业的最高认证标准，该标准包括两部分:通用标准和补充性专业标准。其中通用标准包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七项内容。这些内容为高校的人才培养方向、人才培养计划、课程体系设置等具体实践工作做出了明确的指引。
1基于工程教育专业认证标准的环境工程专业培养目标
工程教育专业认证强调以学生为中心，旨在评价该专业所有学生是否达到认证规定的基本要求，具体评估如下因素:教育———从招生入校到专业学习，从指导教学到素质教育，从学分积累到就业服务等多方面举措;培养———适应环境发展特别是环境污染变化的趋势，加强毕业生的实践能力要求;教学———贴合社会、企业对新入职环境专业学生的实际要求;支撑———根据要求优化配备各类支撑力量，如教师、实验环境、实践环境等因素的合理配置。专业认证通用标准在“培养目标”部分明确规定专业应该有“公开的、符合学校定位的、适应社会经济发展需要的培养目标”。而且，专业认证支持学校的办学自主性与特色性。各工程教育专业应根据自身的优势、所在的区域及自己的人才培养面向，制定各自的人才培养目标，突出各自的优势特色［6］。根据国家教育部制定的高校本科环境工程专业规范和本科专业认证标准要求，基于青海大学化工学院化学工程与工艺专业盐湖化工方向的优势地位，目前青海大学盐湖化工专业已经成为化工学院的带头力量，已初步建立以盐湖化工为基础的教育体制，因此在环境工程专业教育发展之始，就确定了“理论实践并重”的培养方针。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下，近年来不断坚持“寓教于践”、“赋学于实”的原则，力争培养出适应我国经济建设需要，掌握环境工程领域的基本理论，基本知识和专业技能，熟悉与环境相关的工程专业的基本方法，并能在工厂、企事业、科研院所等部门，从事环境污染控制工程设计、技术开发、环境监测与评价以及环境规划和管理等方面的科研和教学等工作，具有创新意识、实践能力和国际视野的宽口径、高素质、高级应用型工程技术人才。
2基于工程教育专业认证标准的环境工程核心课程体系
课程教学是高校实现专业人才培养目标的核心要素，因此课程体系与内容也必须体现学校的办学目标，包括人才培养的水平与特色。环境工程是近年来新兴发展的新学科，和化工、动物、植物、微生物、地球物理、地球化学、土壤等细分学科紧密结合、不能相互割裂。这个特点决定了环境工程区别于其他学科的教学方法和培养模式。因此，在工程教育认证的整体规划和要求下，平衡基础学科与专业学科的比重，加以与之适应的辅助支撑工作，不仅可以满足教育认证的宏观要求，而且可以加强毕业生的理论与实际的融会贯通，在简单的实验、实操的基础上，快速适应实际工程、现有工艺，迅速做到从学校到社会的华丽转身。
2.1环境工程专业课程设置现状及存在问题
纵观目前全国的高等院校，除了较早开设环境工程专业的少数几个高校专业体系设置完善、起点较高，其余高校此专业起步较晚、发展缓慢，与当今社会严峻的环境污染形势严重脱节。国内基本情况如下:基础课程设置类似，差别较小;专业课各自为政，差异明显。在专业课程体系中，理论部分知识高度统一且缺乏更新，实践部分验证类偏多而设型类缺少。目前在课程设置上主要存在如下三方面问题:(1)专业基础课结构不合理:有的课程内容之间有重复，有的课程开设时间不够合理，还有的课程学时设置不够合理。另外课程设置中水污染专业涉及的课程较多、占据重要地位;而固体废弃物、大气污染、物理性污染等处理与控制的课程偏少。(2)实验课程结构不合理:验证性实验较多，且均偏重单纯的分析测试，体现工程原理和工程实践能力培养的综合设计性实验较少。专业课程设计及认识、生产、毕业实习所占学时比例过小，学生提交的实习报告及图纸质量较差，表明实习效果没有达到预期。(3)教师工程实践背景欠缺:大部分教师均为硕士、博士毕业后直接引进，完全没有工程实践背景，进校后也较少参与企业的工程实践，校企合作基本未有效开展。教师队伍工程教育经验不足，必然导致学生工程设计教育的效果较差。
2.2环境工程专业核心课程群设置探索
在前期收集资料、高等学校和企业调研，并邀请企业、行业专家参与培养计划和培养方案的修订工作的基础上，教学团队不断探索，确定了以《环境学导论》、《环境监测》为核心专业基础课;《大气污染控制工程》、《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》、《环境评价》为核心专业课;《环境化学》、《物理性污染控制》、《环境规划与管理》、《给排水管道工程》、《环境法学》、《清洁生产》、《环境工程施工技术》、《环境工程技术经济》等课程作为选修课程的青海大学环境工程专业核心课程群。重新设置后的专业课优化体系与毕业生应有的知识结构形成了更合理的对应关系。
2.2.1根据毕业设计倒查，解决课程设置问题
《工程教育认证标准(2015版)》对毕业生做出了明确的要求，“应通过评价证明毕业要求的达成”。从近年青海大学环境工程专业学生毕业设计的效果可以看出，固体废弃物方面的内容学生掌握的不够好，设计垃圾填埋场时出现了很多问题。根据此问题追溯倒查发现，有的课程内容重复，如水处理方面的课程重复较多、比重偏大;而固废和物理污染等内容偏少。《固体废弃物与噪声控制》只有32学时，目前固体废弃物讲授26学时，噪声6学时。此类课程设置的不合理，直接反应在毕业设计的焦点问题中。因此，在修订2016级培养方案时，我们教学团队经过充分的讨论并与行业专家论证后，将《固体废弃物与噪声控制》课程更名为《固体废物处理与处置》，并将噪声污染控制的重要内容纳入新开设的《物理性污染控制》课程。在实行学分制的前提下，课程学时不断被压缩，如何在有限的学时内优化教学内容，将知识精华传授给学生，也是教学团队一直长期努力解决的问题。例如“可持续发展理论”在《环境管理学》、《环境规划》、《环境学导论》和《清洁生产工艺》中教学内容有重复，浪费了有限的课时。以本次培养方案修订为契机，我们将《环境管理学》和《环境规划》两门课程合并为一门《环境规划与管理》，《清洁生产工艺》更名为《清洁生产》并不再讲述“可持续发展理论”。对于课程开设的顺序，也根据修订好的培养方案和教学计划进行了调整。如《环境监测》是核心专业基础课，是后续专业的重要基础，但是目前开设在三年级第二学期，造成了很多基础概念学生都没有学过，就直接开始专业课学习的不利局面。此次将开课学期调整到三年级第一学期，为学生后续的专业课程学习打好基础。此外，《专业英语》《环境规划与管理》等课程的开设时间也进行了调整。调整后的课程体系更加注重选修课的设置并做到与专业认证标准的要求相协调。
2.2.2追踪学生就业薄弱点，调整专业教学重点
通过追踪发现，毕业生就业后应聘到化工、热电、机械等行业中，进行大气污染治理的能力普遍严重不足。根据此问题倒查，发现目前实验设置还不够合理，主要还是偏向于水处理方面，大气污染监测及控制的实验过少。在认识实习、生产实习中也主要偏向水处理技术和垃圾填埋技术的相关内容，对大气污染控制方面的关注度不够。目前我校对《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》这两门课程设置的理论课时均为48个学时，教学方式仍以典型的课堂模式为主，教学中教师以黑板板书平面向学生讲述，至多借助PPT、MULTIMEDIA等方式展示所有平面或过程变化，或者演示简单案例，复杂的3D设备、多维化学过程则无法详尽解释。因此，学生和老师之间无法形成有效沟通，并且无法形成时间、空间、性状等重要的直观印象，学生对知识的理解和掌握十分有限。而这两门课程都是环境工程专业的核心课程，主要内容在理论基础上涉及水和大气污染的基本概念、原理，以及如何防控;在实践基础上涉及污染防控装置的工艺设计、及指标计算等知识，建立毕业后实际分析、处理液体和气体污染的能力。这两门课程只是在《专业实验》课程中安排了相关实验，而且目前实验设置还不够合理，主要还是偏向于水处理方面，大气污染监测及控制的实验过少，针对性严重不足。因此，教学团队需要不断整合已有实验资源，在新版《专业实验》教学大纲中增加了大气污染控制实验的学时数，培养学生在大气污染控制方面的实践能力。如何在有限的实践学时内增加学生到大气污染控制企业实习的机会，不断努力寻找可以合作的大气方面的实习企业，是教学团队今后需长期努力解决的问题。
2.2.3继续开展实习实训，不断拓展学生视野
环境工程专业课都是实践性很强的课程，要达到较好的教学效果，教师本身必须具有扎实的理论基础，而后才能在授课中举一反三，形象生动的完成讲授;同时，也要具备丰富的工程实践经验，而后才能在指导课程设计时知识面宽广，真正能够从实际出发指导实践。推进校企合作，是达到较好教学效果的有效方式。目前青海大学校企合作工作基本处于空白，特别是环境工程方面的校企合作，仅仅停留在学生实习等表面工作，深度的知识合作、技术合作和科研合作并未有效开展。因此，任课教师的理论联系实际也仅仅依靠教师个体的努力，在授课中两者的联系深度、广度也参差不齐。体制化、流程化的校企合作已经迫在眉睫，急需在课程群建设工作中尽快开展。继续拓展与企业合作共建实习和基地、工程实践的平台。建立与我省大气污染、水污染治理企业和环保公司互动，优化完善学生毕业设计、论文选题方向;并邀请行业或企业等外部专家参与培养目标的定期修订。在此工作的基础上，可以加强毕业生“校门到厂门”的迅速转变，实现从学术型人才到工程应用型人才的迅速转型。
2.2.4核心课程教学软件完善
在工程实践类课程学时不足的现实情况下，学校拨款购置了环境工程类的课程实训软件(水污染处理技术方面)，教学团队也在不断努力丰富课程设计案例，编写课程设计内容，修订专业实验指导书，这些举措进一步完善了专业核心课程的教学软件，为后续开设大气及固废污染与控制方面的综合实践类课程做好了基础的准备工作。
2.3环境工程专业核心课程群教学内容优化
按照环境工程专业规范与认证标准的要求，开展对青海大学环境工程专业核心课程内容的优化工作，突出与目前严峻的环境污染形势相结合，并融入创新精神，将现有课程体系中理论基础课与污染防控技术一一对应，相辅相成。青海大学环境工程专业现开设的课程中，《大气污染控制工程》《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》《环境评价》是环境工程专业的核心专业课程，经典理论内容与技术发展内容需要进一步优化。三门污染控制课程涉及物理、化学、生物、数学、地学、气候等学科内容，三门课程需要在各个不同学科的理论课基础上实现延展，因此，在授课过程中应注意对课程的知识体系进行梳理，结合省情与实际应用，改变传统重理论的教学方法，对课程内容进行优化。例如，在《大气污染控制工程》中压缩“概述”和“大气污染和全球气候”两章的内容，删去与《环境学导论》和《环境化学》重复的教学内容;压缩“大气污染气象学”和“大气扩散浓度估算模式”内容，移在后续开设的《环境评价》课程中进一步学习;增加“颗粒污染物控制技术基础”、“除尘装置”的教学强度，减少其与《化工原理》中重复内容的讲授;将教学重点放在“常用除尘设备设计及选型和废气吸收、吸附、催化设备设计”上，为后续增设“燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计”、“脱除烟气中低浓度二氧化硫的吸收塔设计”等课程设计题目打下基础;将“工业通风”部分内容引入“除尘管道系统设计”章节，增加相应教学内容，培养学生的工程设计能力。以《环境学导论》《环境监测》为例，根据工程教育专业认证标准的要求，在《环境学导论》中要加大对水污染、大气污染、固体废弃物污染及物理性污染控制技术的介绍，压缩“绪论”等部分的课时。对《环境监测》课程方面，注重讲授基本原理在实践方面的应用，淡化一些复杂的模型、化学反应，注重学生实验技能的培养。《专业实验》中需开设一些综合设计型、开放型的实验，在原有水污染控制实验的基础上，增加大气污染、固体废弃物污染及物理性污染与控制实验的学时数，培养学生发现问题、解决问题的能力，突出学生工程应用能力的培养。
3工程教育专业认证对环境工程专业人才培养的促进作用
层出不穷的恶性污染事件，表明我国目前水污染、大气污染的治理任重道远，经济社会对水资源保护、大气环境治理工作的要求越来越高，也表明高校对环境工程人才的培养需要进一步贴近现实社会的要求，同时也进一步突出环境工程专业课程的重要性与特殊性。在充分考虑工程教育专业认证标准要求的大背景下，如何做到化工结合环境、理论结合实际、基础结合创新、教学结合育人、学习结合生产，成为了新时期教学团队面临的巨大机遇与挑战。我们教学团队在继承先前摸索实践十余年的宝贵成果之上，积极响应国家“大众创业、万众创新”的号召，构建了专业核心课程群，实施了环境工程专业核心课程内容的整合与完善，以期提高我校环境工程专业学生工程应用能力，凸显工程应用在专业课教学内容的突出地位，树立工程应用在专业课教学中的意识，发挥其在企业应有的实际作用。优化后的环境工程核心课程体系将充分实现青海大学教书育人的宗旨，“送出校门，送入社会”，环境工程毕业生在走入社会之际就能成为出色的环境保护工作者，在精益求精的创新课程体系的过程中，老师们在追求成为“育人工匠”的同时，必将培育出一批又一批合格的“环保工匠”。
作者：陈莉薇 王晓 严刚 赵玉杰 盛莉 王晓宁 单位：青海大学化工学院
参考文献
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