2021-4-9 | 环境工程论文
作者：姚宏 李进 于晓华 单位：北京交通大学土木学院
我校环境工程专业的人才培养定位是：以创新型、应用型人才培养为目标，通过采取本科生入学导师制，教学体系从大二到大四增设科研技能训练环节，采用研究型、案例型相结合改革传统理论基础课和专业课的授课模式，积极鼓励大学生参加创新实验项目和国家大学生节能减排竞赛等多种改革方式和方法来提高环境工程专业人才的培养质量。
1导师制实施
我校环境工程专业自2009年开始实行导师制管理模式，本科生入学后可根据自己的兴趣和爱好选择导师，教师根据科研课题情况，每年吸收2～3个本科生参与课题研究，保证每位学生都有导师，导师可通过组织本科生参与科研课题和课题组的日常活动，激发学生在大一期间对环境工程专业知识产生兴趣，大二、大三可动手配合研究生开展基础性实验和部分科研课题，大四可根据创新课题要求独立开展感兴趣的实验。通过导师制的实施，学生能很快进入专业知识学习阶段，能够和专业课教师、研究生交流沟通，通过日常的课题组活动可以培养学生创新思维与创新意识，避免了传统教育过程中学生在大三时才开始接触专业教师，大一、大二期间对专业知识了解甚少，甚至出现对未来从事专业前景比较迷茫的状态，通过导师的日常引导、鼓励和讲解，可大大提高学生对环境工程专业知识学习的积极性和主动性，为提高学生的创新能力打下良好的基础。
2科研技能训练体系建立
2009年环境工程教学计划改革中的特色就是在传统教学体系中除了国家教学指导委员会规定的课程外加入了科研技能训练教学体系，该体系分为三个部分：专业基础部分、专业部分科技技能训练单元、各类社会竞赛科技技能训练单元，专业基础科技技能训练单元设置在大二、大三两年，主要围绕环境流体力学、环境微生物、环境化学、化工原理4门课开展课题申报，专业课科技技能训练单元设置在大三、四两年，主要围绕水质工程学、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程、环境检测4门课开展课题申报，各类社会竞赛主要包括学校和全国的大学生科技挑战杯、全国大学生节能减排大赛，每个单元均为环境工程专业学生必选环节，各设置1学分，各单元均由教师根据自己课程、科研及创新实验等多渠道立项研究课题，要求学生至少参与每个单元中的一项科研技能训练活动，可按照5人一组进行团队学习，指导教师引导学生研发出的创新成果参与到后期的竞赛中，课题研究形式和成果分为前沿动态检索、社会环境问题调研报告、创新性实验研究、处理设备开发、软件模拟等多种形式，任务书需要具有课题研究目的和意义、目标、解决问题、成果形式，待学生自行拟定题目后须由相应课程教师签字确认方可开始研究，待成果完成后，学期末需交到指导教师和教学科进行分数评定和学分认定。科研技能体系建立和实施，提高了学生在基础理论与实践教学基础上自主开拓创新等综合能力，科研实施阶段可以锻炼学生自行动手分析和解决问题、查阅和撰写及整理科技文献、团队协作学习等能力，鼓励参加各类竞赛可以大大提高学生竞争意识、社会实践能力。
3专业课研究型案例型教学模式改革
2009年在北京交通大学研究型案例型教学模式改革的要求下，环境工程专业采用前沿学术动态研究型教学及案例型教学模式两种方法相结合，针对水质工程学专业主干课进行示范，具体实施过程与办法如下：
3.1前沿学术动态研究型教学
针对理论课授课内容，布置学生查找与授课内容相关的科研动态文献，利用学校图书馆查阅国内外期刊、环保局网站、专业科研技术网站报道等知识总结整理，提出自己的见解和想法，培养学生查阅整理文献及分析问题的能力，同时开阔学生视野。该部分内容要求所有学生都要参与，每人至少上交1份研究报告，根据情况期末抽查30%～40%学生按照水处理技术和污泥处理技术两个主题开展课堂讲解和答辩，该部分成绩占该门课平时成绩的40%。感兴趣的学生可参加2～3个技术动态检索，每多参加1次，根据报告质量在综合平时成绩上加1～2分进行鼓励。
3.2案例型教学
以水质工程学教学模式为例进行论述，为了调动学生的学习兴趣，培养实际工程设计观念和能力，课程组教师提出边上理论课边进行课程设计的案例型教学指导思路，授课教师根据课程设计教学内容要求，按照现有国家建设水处理厂可行性研究报告撰写的模式，采用按学生所在长江、黄河、珠江、辽河、海河、淮河、松花江等水系进行分组，30人1班，通常将学生分为6～7组，以组为单位，组长负责调研、撰写报告、设计计算、绘图、汇报等多项工作分配、协调，组员根据具体分配的任务开展相关工作，定期讨论，撰写讨论记录，根据初期调研结果，总结出选择组内需要建设水处理厂的城市水量和水质并给出理由，按照设计院设计的实际工程项目科研模板进行依次撰写，其中设计水量根据地方实际需求调研确定，设计水处理厂进出水水质要根据国家环保局年、月、周等公告数据进行统计，并参考国家和地方水质标准及相关报道材料进行总结，工艺流程比选、单元处理构筑物参数选择、管道系统布置方式等内容进行详细撰写，教师在理论课教学过程中进行同步设计答疑，及时解决学生设计过程中遇到的问题，与传统的集中1～2周课程设计相比，具有教师指导次数多、学生设计时间充裕、可系统地收集和查阅大量文献资料的特点，有多人参与讨论比选过程，同时也能进一步加大理论与课程设计紧密结合的程度，大大提高学生对家乡及国内外环境的关注度和研究兴趣，调动了学生对实际问题的思考、提出、分析和解决的能力，同时也让学生更真实地了解实际工程科研报告的编写过程，锻炼了学生的文献查阅、整理、工程设计计算的能力，同时也培养了学生团队学习的精神，为将来的毕业设计打下了扎实的基础。根据每组汇报和上交的报告及组员在质疑过程中的表现给出综合评分，占水质工程学平时成绩的60%。经设计论证后，每个学生需要根据自己家乡水质水量进行3～5张图纸设计作为课程设计成绩。
4大学生创新实验及各类环境类竞赛
2007年经国务院批准，教育部、财政部联合下发了《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》，正式启动“高等学校本科教学质量与教学改革工程”(简称“质量工程”)，它是我国在高等教育领域实施的又一项重要工程，是提高高等学校本科教学质量的重大举措。国家大学生创新性实验计划是高等学校本科教学质量与教学改革工程的重要组成部分，我校环境工程专业教师响应国家号召，专业课教师积极参与指导工作，根据自己科研课题和学生兴趣拟设题目，平均每年有十余组创新实验课题被列入国家、北京市、学校各项级别的资助计划，参与创新实验学生次数达200次，涉及题目有水处理技术开发、再生水灌溉技术和环境影响、水处理装置设备制作、膜材质制备方法、CO2捕获方法等50余项，大学生创新实验一般实施周期为1年，参与对象主要以大三、大四年级为主，也可作为毕业设计课题，计划具体实施阶段包括教师或学生申报书撰写阶段、开题答辩阶段、中期检查阶段、结题答辩、上交全部材料阶段，在中期检查时会根据创新小组课题开展汇报情况给出初步评审等级，对没开展或进度严重滞后的课题组给予终止课题或警告，在结题时，需要上交项目任务书、中期检查报告、结题报告、项目执行过程会议记录等材料，根据学生最终上交报告及答辩评审组评出优秀、良、中、及格等成绩，该成绩作为大学生科研技术训练体系得分依据。几年来，环境工程类大学生创新实验成果曾多次获得国家节能减排大赛三等奖、优秀奖和国家、北京市、学校大学生挑战杯科技大赛二等奖、三等奖、鼓励奖，获北京交通大学节能减排大赛和挑战杯大赛一等奖、二等奖、三等奖。