卓越工程师的能力素养特征

作者：范铮 潘志彦 李雁 潘海涵 单位：浙江工业大学

教育部制订的“卓越工程师教育培养计划”，是为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010年～2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010年～2020年）》的重大改革措施，它是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重要举措，目的是培养造就创新能力强，适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才[1-3]。现阶段，我国经济、科技处于快速发展阶段，也面临着环境污染加重，资源短缺等问题，发展科技和培育人才是社会、经济、环境和谐发展的有效途径。环境工程学科涉及领域众多，内涵丰富，社会需求广泛，因此大力培养基础扎实、知识面广、具有开拓创新和实践能力的人才是环境教学工作者肩负的重要使命。我校环境实验室在实验教学中结合学科特点不断改革和探索，实验教学从验证性实验为主，逐步发展成理论和工程实践相结合的综合性、创新性、前沿性系列实验。通过串联、整合相关知识点，使学生加深对所学理论知识的认识理解，培养他们的创新能力和分析问题、解决问题的能力，掌握较为系统的实验技术理论和技能。在落实教育部“卓越工程师”计划，为社会培养出高素质的创新性工程应用人才上，取得了一定的成果。

1教学与区域经济实际相结合

针对浙江中小企业众多、小而全，普遍面临着从传统产业向知识密集型产业，从生产低附加值产品向生产高附加值产品转变的特点，作为省部共建的工科院校必须结合地方区域经济特点进行教学。实验课程根据浙江区域经济特点，选取生产、科研的一些实际问题，编制具有区域环境典型特性的污染治理工艺模型，运用计算机技术对多种工艺组合进行模拟处理。课程培养了学生的空间想象能力，提高了学生的专业素质，加深巩固了对所学知识的理解，培养了学生分析问题、解决问题的能力。例如开设了“污水池硝解菌活动模拟实验”、“污水处理模型实验”等，这些是对浙江省中小型企业非常有用的处理技术，是从国际合作项目《农村分散型污水处理技术、设备及智能控制系统研究》变化加工而来的。实验过程以基础工程能力训练为重，学生分组选用我省生产企业常用的设备，设计合理的环境污染治理技术和工艺，查找相关废水、废气监测分析方法，实验结束做数据处理分析，写出实验报告。现实多样性的选择促使学生发挥主观能动性，也能尽早发现学生自身的特点、专长。通过这些学习巩固了所学的工艺知识，分析仪器操作规范，为将来的工程师生涯做准备。

2教学与科研互动

环境学科教师们从承担的国家863计划，国家、省市自然科学基金项目，浙江省科技厅及企事业单位的研究项目中提炼实验内容。在实验教学中大量采用科研项目的要素。教师新颖、前沿的成果经适当改造，充实到本科实验教学。带动、提升实验教学水平，使科研和实验相互促进、共同发展。实验室依托环境学科拥有的环境科学与工程学科博士点，浙江省环境工程重中之重学科和教育部工程研究中心等科技平台。开设的综合实验如“流化床降解有机废水实验”，即是国家自然科学基金项目《超临界流体中聚合物单体的热稳定性研究》，国家支撑计划子课题《煤焦油高效回收及固液废物综合利用技术——焦末综合利用技术》。“生物接触氧化工艺处理模拟废水实验”是利用《现代农村建设中生态环境与绿色能源应用综合研究与科技示范》，国家国际科技合作项目《典型行业VOCs生物净化技术研究》变化加工而来。又如“有机废气处理实验”，取自于863计划重点课题《硫化氢和恶臭性典型废气净化技术与设备》，这些实验起点较高，贴近工程实际，使学生受益匪浅。

3复合型工程人才的培养

卓越工程师的培养，不仅仅在于教学中使用了大型综合的设备和先进的分析仪器，更重要在于知识的传承，在于细节的把握。如环境化学、环境监测实验中会用到酸度计测定pH值，用到分光光度计分析测量吸光度等。要测量准确就要把仪器的调零复位、检测条件、测量范围确定等动作都认真做到位。教师在实验中纠正一些错误、不规范的动作，使学生逐步养成良好正确的操作习惯。准确结果的获得会加深学生对专业的热爱，其过程能使学生切实地感受解决污染问题的挑战性和重要性，也能体会查阅资料文献的细致和成就感。通过实验，自己动手将污水、废气处理达标，极大地增加了社会责任感。在学习设备结构性能时：实验提供学生一套小型环保处理设备，如：加压生物氧化处理实验装置、高压静电除尘实验装置等，能按照小型模拟处理车间进行工作。这个过程使学生熟悉了解环保设备，如反应槽罐、温度表、压力表、流量计、计量泵、离心泵等，对其中常用零部件，搅拌器、阀门、管件等进行拆装，感性了解各设备的性能、工作原理等。在分析仪器操作时：对于小型分析仪器，如pH计、溶氧仪、电导率等，让学生自己查阅仪器说明书，鼓励自我学习，掌握使用方法。对大型精密仪器：如PRC、液相色谱、离子色谱等，先在仪器分析课讲解练习，然后用于实验教学。如开展的离子色谱分析“自来水中氯离子的含量”，用PRC做“除草剂阿特拉津对藻类叶绿素产生的影响”实验。这些使学生更深地了解现代分析测试手段，提高了学生的科学探索能力。学习运用计算机技术、网络技术串联大量在线监测分析仪器如：TOC在线监测、微生物显微镜观察、电脑成像仪，将溶氧、pH、电导数据输入计算机，模拟各种典型特性的污染治理工艺进行演算和训练。通过实验训练提高学生的综合技能。

4卓越工程师的能力素养特征

卓越工程师离不开良好的工程素养培育，而卓越工程师应具备哪些特殊的能力、素养也是大家不断思考的问题。通过实际教学中的观察体会，我们把工程师素养按以下几方面进行分解，有意识地强化培养。

4.1创新能力

江泽民同志说：“历史和实践证明，创新是一个民族的灵魂，是一个国家和地区兴旺发达的不竭动力。只有勇于创新、善于创新，才能有效解决前进道路上遇到的各种新问题，才能推动改革开放和各项建设事业不断向前发展”。人们经过学习和训练会使创造力获得有效提高，创造潜能得到有效开发。我们认为创新是有规律可循的，在学习了一定基础知识后，学生首先通过模仿、模拟学习和实践，再将知识技能迁移，组合搭配，产生新的东西，然后进入更高一级的发明创造状态。日本创造学家菊池诚博士说过：“我认为搞发明有两条路，第一条是全新的发现，第二条是把已知其原理的事实进行组合”。许多创造学研究者甚至认为，所谓创新就是将人们认为不能组合在一起的东西组合到一起[4]。因此系列的创新思维、创新能力的培养对毕业生在今后工作中取得开创性的成果极为有益。