环境工程实践教育策略

本文作者：孙连鹏 曾令初 张再利 单位：中山大学环境科学与工程学院

高等院校作为我国高素质人才的培养基地，一直是各行业人才的主要来源。随着社会的发展，对人才的应用能力、创新能力和综合素质的要求也越来越高[1，2]。现有的教学体系已经无法满足社会对人才的要求，尤其是工科专业距离社会的要求越来越远。目前，社会对工科专业的人才在应用性上的要求越来越高，传统方式培养出来的“具有较高理论水平的人才”已经无法适应社会的需要。为了适应社会的需求，大学在教育中应特别重视本科实践教学，重视知识、能力和素质的综合训练，为社会培养更合格的专业应用型人才。然而，我国研究型大学大多没有建立完善的与之发展相适应的实践教学体系，普遍存在着实践教学环节相对薄弱的现象。充分利用研究型大学的资源和优势，构建新的实践教学体系，对培养新型的应用型人才具有重要的意义。为了适应中山大学建立综合性研究型大学的发展目标，满足社会对环境工程专业人才的需求，我们对环境工程专业实践教学体系进行了优化，对新型体系的构建进行了有益的探索。

一、强化实践教学环节的必要性

1.环境工程专业的特点

环境工程专业是以环境科学为依托，运用科学理论、方法和工程技术、研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科。是由生物学、化学、物理学、生态学、地学、水文学等多种学科交叉所形成的一门学科。它具有如下特点：（1）环境工程专业集理论、实践和工程技术于一体，由多学科形成的交叉专业，专业的发展在一定程度上依赖于相关学科的进步；（2）环境工程专业更注重应用性，高效节能是环境工程技术的最主要的目标，新型技术的发展主要以这一目标为基础；（3）社会对环境工程人才的要求是以应用为基础，逐渐发展为对创新和综合能力的需求。环境工程专业的特点使得环境工程学科的教育必须强化实践教学环节，同时由于本专业以及相关专业的快速发展，实践教学的内容和方式必须随着实践与技术的进步不断的更新。

2.我校环境工程专业的发展

我校的环境工程专业起步相对较晚，2001年从环境科学专业发展而成立环境工程专业。依托于环境科学专业强大的基础（我校是最早成立环境科学专业的院校之一，环境科学专业是广东省重点专业），环境工程专业建设得到了跨越式发展，2003年获得环境科学与工程一级学科博士点授予权，2004年获得环境工程博士后流动站资格，2006年环境学院被批准建立广东省重点实验室-环境污染控制与修复技术重点实验室。学科的快速发展带来了巨大的机遇，同时也暴露出许多问题，其中完善实践教学环节成了目前急需解决的主要问题。

3.构建新型实践教学体系的紧迫性

环境工程的教育应该加强实践、强化“课外能力”，目前理论重于实践、课堂重于课外的倾向要改变。这些问题制约了实践教学的发展，阻碍了学生应用能力的培养和创造性潜能的发挥，学生在一定程度上普遍存在“知”与“用”的分离，理论知识很全面，一旦碰上具体的实际问题，就不知如何应对，缺乏将所学的理论知识转化为实际应用的能力。环境工程是工程应用型专业，涉及应用领域广泛，学生毕业后多数进入与环保产业相关的岗位。其中大部分要在生产第一线从事工程实际工作，如在设计院、市政公司、净水厂、污水厂、环保公司等部门做一些具体事务，如果缺乏理论与实际相结合的能力，则无法快速地融入社会，所学的理论知识就成为“空中楼阁”，应用能力的缺乏已经成了制约环境工程学生就业的瓶颈。如何使环境工程的学生将所学知识更好的应用到工程实际中，更快地从生产中学习新知识，满足用人单位对人才结构的需求，是环境工程教育必须面对的主要问题。构建新型实践教学体系，增强学生的实践能力，从而培养合格的应用型人才是解决这个问题的最主要的方法。将教学重点逐渐转向学生的实践能力、提倡应用型人才的培养，不仅不会削弱对创新能力的培养，反而起到极大的促进作用。实际工程中所涉及的问题一般都具有很强的探索和研究性质，应用基础知识的空间很大，只有培养具有较强应用能力的人才才可能在生产中具有创新性。

二、新型实践教学体系的建立

实践教学是指围绕教学而开展的学生亲身体验的实践活动。环境工程专业的实践教学主要包括实验、实习、课程设计、毕业设计等部分，主要目的是培养学生实验技能、工程实践、工程设计和技术创新能力。根据我校的特点，我们在以下几个方面对实践教学体系进行了优化。

1.面向实践的教师授课体系

课堂教学是大学生获得知识的最主要来源。教师在授课过程中始终面向实践，加强学生的应用能力始终贯穿在理论课程的讲授过程中，这是提高学生应用能力和创新能力的主要途径。

（1）利用丰富的现代化教学手段强化学生对实践的认知

在教学过程中将理论讲授与工程实际有机的结合，借助丰富的多媒体手段，通过幻灯、录像、投影等，在讲授理论知识中，将实际工程在课堂上重现，增强学生对实际工程的认知。如在水污染控制课程上利用计算机仿真系统，形象地展现污染治理过程中的技术单元和工程设备组成，使学生不用到达现场就已经了解了现场的真实状况；在施工与工程概论课程上将录制的环境污染治理工程施工的全过程展现给学生，使学生不到现场即能了解到工程状况并分析实际工程中可能出现的问题。

（2）将面向工程的课程设计融于专业课程中

课程设计是工科专业重要的教学组成部分，通过课程设计学生可以将所学的理论知识应用到实际工程中。以往的课程设计往往与专业课程分开，或单独成为一门课程，这使得学生在学习课程时由于没有及时进行训练而无法灵活应用所学知识，在进行课程设计时不能很好的结合理论，同时又需要重新进行理论的学习。课程设计所采用的题目多数是与课本相接近的，与实际工程的状况仍有较大的差距，这造成学生即使能很好的完成课程设计，仍然无法根据所学的知识解决实际问题。我们采用的办法是把专业课程与课程设计结合起来，专业课程与课程设计采用同一指导教师，使设计思想贯穿于教学环节的始终，由讲课教师在授课过程中安排课程设计的内容，这就解决了课程设计与专业课程在时间上的矛盾。同时，所采用的课程设计内容必须取自实际工程，利用实际工程的资料由学生进行设计。由于实际工程中的资料相对较复杂，为了完成某一门课的课程设计，学生必须需要了解其他相关课程的理论知识，这样就将学生所学的相关课程的理论知识有机的结合了起来。当学生面对实际的工程设计时，已经知道如何处理。如给排水管道工程的课程设计直接采用实际城市的地形图和相关资料，要求学生独立进行设计，并在设计完成后将该城市所采用的管网设计方案展示给学生，让学生可以有针对性地找出自己方案的差距和问题。