课程改革环境工程论文

摘要：通过对近5年来环境工程专业毕业设计图纸及课程设计图纸的问题查阅发现，工程思维缺乏、图形绘制规范化欠缺是学生绘制图纸中最为普遍的两个问题。在此情况下，利用成果导向性理念对课程的教学内容及考核方式进行调整，以调动学生学习绘图的热情，课程改革后学生绘图水平得到显著提高。下面小编整理了一些《课程改革环境工程论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

课程改革环境工程论文 篇1：

基于工程素质的环境工程专业课程改革探讨

摘要:环境工程技术人才的培养质量决定着未来中国环境保护事业的发展速度。在大学阶段对学生进行工程素质教育,增强学生的工程实践能力,是现代高等教育的重要内容。因此,高校环境工程专业要加强课程体系改革,以培养更多环境工程所需要的高素质的复合型人才。

关键词:工程素质;环境工程专业;课程改革

工程素质是指工程专业技术人员在进行工程实践活动时所具有的潜能和适应性,它实质上是一种以正确的思维为导向的实际操作,具有很强的灵活性和创造性。工程素质包括广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、灵活运用人文知识的素质、扎实的方法论素质和工程创新素质,它具有如下特征:敏捷的思维、正确的判断和善于发现问题的能力,理论知识和实践的融会贯通,把构思变为现实的技术能力,综合运用资源、优化资源配置、保护生态环境、实现工程建设活动可持续发展的能力并使其达到预期目的的能力。

当今世界,科学技术突飞猛进,科学发现推动人们在认识世界的过程中形成科学原理,工程科技则把科学原理变成改造世界的能动力量。要想更好地参与国际竞争,就要培养更多高素质的工程技术人才。工程素质的形成并非知识的简单综合,而是一个复杂的渐进过程,是将不同学科的知识和素质要素融合在工程实践活动中,使素质要素在工程实践活动中综合化、整体化和目标化。学生工程素质的培养贯穿教育全过程,渗透在教学的每一个环节,不同的工程专业对工程素质有不同的要求,需要不同的工程环境,因而高校要因地制宜地进行综合培养,这也给高等工程教育提出了更高的要求。

一、环境工程专业的工程素质要求

根据教育部颁布的普通高等学校本科专业目录和专业介绍,环境工程专业包括原环境工程、环境监测、环境规划与管理、农业环境保护、水文地质与工程地质等专业。新的环境工程专业提出的人才培养目标是:具备城市和城镇水、气、声、渣等污染防治以及给水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、农业生态环境污染部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究工作的环境工程学科高级工程技术人才。随着国家对环境保护的不断重视和执法力度的不断加大,越来越多的企业开始重视环境建设与管理,钢铁、冶金、石化、机械等污染严重的传统企业对环境工程专业学生的需求量明显增多。这就需要高校尽快培养出大批熟悉工程技术和污染治理工艺、设备,懂得法规政策,会管理,关注环保生态、民众健康和生命安全,具有创新能力的高素质的复合型和应用型人才。

培养环境工程专业学生的工程素质,要从以下四点做起。

1.使学生具备扎实的专业理论基础

要使学生掌握水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、环境规划与资源保护等方面的基础理论知识。

2.使学生能够灵活运用理论知识

学生要具有进行污染控制工程的设计和运营管理的能力,制定环境规划和进行环境管理的能力,以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发的能力。

3.使学生具备工程师意识和职业迁移能力

工程师意识就是学生在承担具体的工程任务时,具有良好的责任意识、成本意识和市场意识。职业迁移能力则主要是指在职业变化越来越快的时代,接受过高等教育的工程师应该具有自我获得知识、迅速转换职业的能力。

4.使学生具备工程实践能力和与他人沟通、合作的能力

接受过工程教育的学生要具有技术决断的能力、处理多学科问题的能力、实际操作能力、动员人力资源能力和与他人协同工作的能力等。

二、对环境工程专业进行课程改革的思路和方法

1.课程体系框架的构建

课程改革要着眼于工程技术人才的培养,以自然科学、人文社会科学和工程技术三类基础课构筑平台。培养过程中要注重理论联系实际,将工程实践贯穿于教学全过程,把专业理论与解决工程的实际问题紧密结合,更好地培养学生的创新能力。实际教学中可将课程体系分为三大模块:通识教育平台课程、学科专业基础平台课程和专业(方向)课程,课程设计、专业实习、毕业设计(论文)等实践环节独立设置。

通识教育平台课程是传授自然科学、社会科学领域的基础知识、基本理论和基本技能的课程,是对学生的全面发展具有基础性、通用性和长效性作用的课程,设必修课和选修课。必修课主要包括《大学英语》《计算机基础及程序设计》《高等数学》《线性代数》《概率统计》《大学物理》《工程化学》《文献检索》《体育军事理论》等,选修课主要包括艺术类、人文科学类、科学技术类、经济管理类、身心健康类等。

学科专业基础平台课程是培养学生学科专业基础知识、基本理论和基本技能的课程,它与通识教育平台课程一起为学生知识、能力、素质协调发展奠定宽厚的基础,也设必修课和选修课。必修课主要包括《无机化学》《分析化学》《有机化学》《物理化学》《工程制图》《工程力学》《流体力学》《电工电子学》《机械设计基础》《生物化学》《环境工程原理》《环境微生物学》《环境监测》等,选修课主要包括《微机原理及应用》《环境科学基础》《化工工艺》《环境生物技术》《环境化学》《环境生态毒理学》《环境地质学》等,其中《生物化学》《环境工程原理》《环境微生物学》《环境监测》《环境生物技术》《环境化学》《环境生态毒理学》《环境地质学》等课程是环境工程专业特有的专业基础课程,而《环境工程原理》课程则替代了原来的《化工原理》课程。

2.环境工程专业方向课程的设置

专业方向课程是建立在前两个模块基础之上的、培养学生具备适应未来工作环境所必需的专业知识和技能的课程,同样也设必修课和选修课。环境工程本科专业应针对不同层次和不同特点的学生制定多样化的培养规格,以适应社会发展的多样化需要。依据环境工程专业的学科特点,在培养“通才”的基础上,建设污染防治技术课程群、环境管理课程群和专业特色课程群等专业方向课程。污染防治技术课程群由《水污染控制工程》《水污染控制工程实验》《大气污染控制工程》《固体废物处理与处置》《噪声污染控制工程》组成,环境管理课程群由《环境影响评价》《环境管理体系》《环境法规》《环境经济与资源管理》《环境规划与管理》组成,专业特色课程群由《环保设备》《绿色氧化技术》《农业环境保护》《排水工程》《水深度处理与回用技术》《突发性环境污染事故的预防与应急处置》组成。这些课程之间联系紧密、内在逻辑性强,并将近年来的新兴学科、交叉学科、边缘学科知识融入教学内容中,有效减少了课程间的重复,加强了不同学科之间的交叉和融合。课程群的构建充分体现了人才培养改革方案中对人才培养理念、人才培养目标以及优化学生的知识、能力和素质结构等方面的要求。

在进行课程改革的同时,高校还应根据自身特色加强课程内涵建设。例如:河南工程学院环境工程专业着重于矿产采、选、加工过程及纺织印染中产生的废水、废气、废渣、地面塌陷、地面挖损的治理和开发利用,在《水污染控制工程》《绿色氧化技术》等课程中融入纺织印染废水的水质特性、染料成分分析及降解机理等内容,《突发性环境污染事故的预防与应急处置》课程则结合煤矿安全工程专业的重大危险源管理理论,介绍了突发性环境污染事故的预防与应急处置技术,使得新的课程体系充分体现“提升内涵、强化特色”的战略指导思想。

3.实践环节教学改革

大多数环境工程专业学生毕业后都会走向生产企业污染治理第一线,解决生产实际问题,这种从业特征决定了环境工程专业的教育必须紧密与生产实际相结合,加强实践教学环节。

目前,环境工程专业实践教学普遍存在以下四个问题。

实验教学内容太少,教学方法呆板,不利于激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性。

认识实习的收效甚小。环境工程专业主要涉及与水处理工程、大气污染控制工程、固体废弃物的处置工程等相关的公司或企业,认识实习时间一般为1至2周,只能安排学生一天参观一个企业,这种认识实习所起的作用非常有限。

生产实习安排不够合理,通常是将学生重复安排在认识实习单位,并且很少安排学生进行具体操作,只是让学生随意参观。

毕业设计环节需要进行科学的设置和安排。目前的毕业设计环节以实验为主,注重毕业论文的撰写,忽视了对学生实践能力的考查。

因此,实践环节的教学改革应注重以下三个方面。

(1)强化课程独立实验教学内容和工程设计内容,增加综合性、设计性、研究性实验

在实验教学过程中,教师要注重培养学生的观察能力、分析能力和科学素质,引导学生树立严谨求实、勇于探索的精神。例如:适当减少实验的约束条件,教师只给出大体的方向,让学生独立设计实验内容和实验方法,独立撰写实验报告,这样既可以激发学生的学习兴趣,又可以培养学生独立解决问题的能力和创新的能力。

(2)科学安排实习环节

实习环节包括认识实习和生产实习,二者的目的不同。认识实习是“感知”实习,生产实习则是“实践”实习。环境工程专业实习单位主要有设计院(环境影响评价和工程类设计)、水务集团、环保公司和垃圾处理公司等。学校在认识实习的安排和设置上应该起主导作用,积极寻求校企合作伙伴,在兼顾全面的同时突出重点;学生可根据自己的兴趣选择适合的岗位进行生产实习。此外,生产实习的时间也应适当延长,以便于让学生对企业的管理、运行和实际操作有较为详细深入的了解。

(3)确保毕业设计质量

毕业设计环节是学生走出校门、踏上社会前的最后一步,因此学校必须严格把关,努力提升学生的综合素质,锻炼学生适应社会的能力。在毕业设计课题的选择上,教师要充分发挥学生的主观能动性,尽量结合用人单位的实际情况选择课题。这样,一方面可以使学生的毕业设计与在用人单位的实习有机地结合起来,有利于学生较好地完成毕业设计;另一方面可以使学生尽快适应将来的工作。为提高学生的工程应用能力,设计类课题不得少于75%。此外,教师还要进一步规范毕业设计的各个环节,使毕业设计的质量得到可靠保证。

环境工程专业肩负着为国家环境保护事业培养高素质工程技术人才的使命,环境工程技术人才的培养质量决定着未来我国环境保护事业的发展速度和进步速度。为此,在大学阶段对学生进行工程素质教育,增强学生的工程实践能力,是现代高等教育的重要内容。高校一定要努力创造条件,增加学生参与工程实践的机会,从而培养更多环境保护事业所需要的高素质的复合型人才。

参考文献:

[1]朱高峰.面向21世纪的工程教育改革与发展[J].高等工程教育研究,2000,(1).

[2]李艳蔷,胡细全,李海波.加强环境工程专业学生工程素质教育的思考与实践[J].中国电力教育,2009,(1).

责编:一木

作者：刘帅霞

课程改革环境工程论文 篇2：

成果导向教育模式下环境工程CAD课程改革与实践

摘 要：通过对近5年来环境工程专业毕业设计图纸及课程设计图纸的问题查阅发现，工程思维缺乏、图形绘制规范化欠缺是学生绘制图纸中最为普遍的两个问题。在此情况下，利用成果导向性理念对课程的教学内容及考核方式进行调整，以调动学生学习绘图的热情，课程改革后学生绘图水平得到显著提高。

关键词：成果导向教育；环境工程CAD；毕业设计图纸；工程思维；制图规范化

AutoCAD计算机绘图系统是目前国际上应用最为广泛的绘图工具，环境工程CAD作为环境工程专业的必修课程，具有很强的实践性质，环境工程制图设计涉及到的图件种类和类型较多，并且贯穿于设计绘图、制造、施工、安装、操作和管理过程中，是专业知识和能力的重要和必要的体现手段[1，2]。在校学生对CAD绘图能力的掌握程度会直接体现在其课程设计及毕业设计质量上，也将进一步影响到学生未来在环境工程领域的专业发展。在此情况下，我们引入成果导向教育理念（Outcome based education，简称OBE，也通常被称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育）对环境工程CAD课程进行改革与实践。

一、课程改革思路

在环境工程CAD课程改革与实践过程中，首先锁定OBE的四个核心问题[3，4]：（1）想让学生取得的环境工程CAD学习成果是什么？（2）为什么要让学生取得这样的学习成果？（3）如何有效地帮助学生取得这些学习成果？（4）如何知道学生是否已经取得了这些学习成果？其次，是对四个问题的解决途径进行构思。然后，根据设计的改革途径对四个问题进行逐个实践。最后，检验改革成果。具体来说：

1. 想让学生取得的环境工程CAD学习成果是什么？为什么要让学生取得这样的学习成果？为回答这两个问题，我们基于对用人单位的调查、校友意见反馈及近五年来学生在毕业图纸中凸显的问题的综合汇总，对环境工程CAD课程教育成果进行了梳理，并以此为导向，制定了环境工程CAD的课程目标。

2. 如何有效地帮助学生取得这些学习成果？我们通过遴选授课内容、有针对性的优化课程内容、改革考核方式等途径，帮助学生取得预期的学习成果。

3. 如何知道学生是否已经取得了这些学习成果？对于这个问题，主要通过课程考核及随后学生在相关专业课程（如水污染控制、大气污染控制、固体废物处理处置等）的课程设计、毕业设计图纸的质量反馈，对教学效果进行跟踪评估，以确定学生是否取得预期效果。

二、课程设计及毕业图纸中凸显的问题

通过开展环境工程专业课程设计及毕业生近五年来毕业设计中的图纸质量复查工作，对绘图中出现的问题进行综合分析发现，图纸中的问题主要集中在学生缺乏工程思维和绘图不规范两个方面。

（一）缺乏工程思维

水污染控制类课程一直是环境工程专业的重点课程，相关内容的毕业设计数量比例最大；其次是固体废弃物的处理处置及大气污染控制类相关课题。以水污染控制类毕业设计中污水处理厂/站设计为例，图纸中的问题主要集中在以下三个方面：

1. 學生虽然能够根据设计规范或设计手册准确计算出工艺中各构筑物的尺寸，并利用CAD将各单元构筑物绘制成平面布置图，并且各构筑物长、宽等尺寸准确，但是构筑物之间的距离却随手为之，或宽或窄，没有考虑构筑物间道路的实际宽度。另外，多数设计未绘制厂区围墙，造成各构筑空间定位及厂区总体占地面积估算的不准确；或者即便设置围墙，但对于厂区大门及侧门的开设位置没有考虑实用性（通常厂区正门应开设在里办公区域较近的位置，而侧门开在与污泥较近的位置，从而便利于厂区的生产生活），并且没有考虑风向及与市政道路的衔接。

2. 虽然污水处理各单元构筑物均通过计算得到，但厂区中附属构筑物如综合楼、化验室、鼓风机房等的设计则很随意，其尺寸大数与《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-89》《城市污水处理工程项目建设标准》等规范中相关数据相差甚远。通过调查发现，学生并未查阅相关标准，而是根据整体布局随意勾画。

3. 在厂区管线的铺设上，仅考虑构筑物之间的污水管道、污泥管道及曝气管道的连接与设置，并未考虑厂坪标高、铺设埋深等，而且管道位置仅为示意图，并非经计算得来。此外，多数同学对于污水处理厂的雨水管道、厂区生产生活用水及产生的污水未进行设计。

另外，设计图纸还体现出学生功能分区意识不清，生活、工作、生产区混淆，也不注意建筑物的南北朝向及不顾风玫瑰图的指示，将综合楼设置在下风向位置。

（二）绘图不规范

对照《建筑给水排水制图标准》（GB/T50106-2010）对往年毕业设计图纸进行查阅还发现，多数同学的毕业图纸中存在或多或少不规范的地方，主要体现在以下几个方面：

1. 缺少图纸说明及目录

在工程设计图纸中，一套图纸中的第一幅通常为图纸说明及目录，主要注明工程规模、占地、工艺、各构筑物指标、投资、图纸顺序等内容，但往年毕业设计图纸中则缺乏该部分内容。

2. 绘图比例不规范

《建筑给水排水制图标准》GB/T50106-2010中规定了水处理厂平面图、水处理构筑物平面和剖面图等的常用比例。但学生为将构筑物充满图纸，使布局看起来协调，常采用1：120、1：280、1：1400、1：5300等非标准比例，更严重的是标示比例为假想比例。一般情况下，若从图纸美观的角度考虑，学生可以通过改变材料表或说明的位置等进行调整，而非采用更改设计图为非标准比例的方式。

3. 文字样式及线型不规范

建筑设计图纸中的字体多选用长仿宋体（仿宋GB2312），在字体高度上，也是按照文字标示的级别，依次设置文字高度：如1.8、2.5、3.5、5.0、7.0mm等。但检查发现，部分设计图纸并未按要求选用CAD的长仿宋体（仿宋GB2312）；或者即便设置为仿宋体，但并未设置字体的长宽比例，造成字体样式的不规范；在文字高度上，未按照文字级别有层次的选取文字高度等。

在线型选择上，一般推荐采用汉语拼音字母来区分管道类别，在线宽的选择上，按规范中要求的0.25b、0.5b、0.75b、b（b为0.7或1.0mm）来设置不同级别的线宽。但检查发现，有学生仅采用简单的实线、虚线、点划线等来表示污水管道、污泥管道、曝气管道等，在线型较多的平面图中，便出现了线体混杂，难以识别的问题；此外，在线宽的选择上，也未按照绘图规范来选择线宽。

4. 标示不清楚

一般图纸中的标注应包括建筑物及围墙的角点坐标、管道位置坐标、圆形构筑物的圆心坐标、构筑物及建筑物的长宽尺寸、构筑物间尺寸距离、地坪标高等内容；对于管道来说，除线型使用应规范外，还应标明管径、走向、埋深、管道交叉位置、上下两管道的管底和管顶标高等信息；而对于雨水管道，还应标明检查井位置等。但检查中发现，以上所述标注多数不完全。

5. 图纸说明不完整

每张设计图纸应设置材料表，列清名称、规格、单位、数量、材料、备注等信息；说明文字中应注明绘图单位、设计规模、占地、绿化率、图纸比例等内容，而检查的图纸中多标注不完全。

三、课程改革

根据课程设计及毕业图纸中凸显的问题，结合社会需求，主要从授课内容、考核方式两方面入手，引导学生标准化、规范化制图。授课过程以教师示范、讲授、引导为主，调动学生学习绘图的积极性，提升学生自主学习的能力水平，以有效地帮助学生取得预期的学习成果。

（一）调整授课内容

在以往环境工程CAD授课过程中，主要以教材及辅助教材为主，采用的教材主要包括《环境工程CAD应用技术》（第二版，潘理黎，化学工业出版社，2012）、《中文版AutoCAD工程制图》（2010版，崔晓利主编，清华大学出版社，2010）、《环境工程制图与CAD》（2014版，张晶，化学工业出版社），按照书中案例，重点在于讲解各图形构建的绘制方法和绘图技巧上。因此，课程内容改革的重点在于：在学生熟练掌握绘图方法和绘图技巧的前提下，培养学生制图的规范化和基于工程思维的制图能力。

在此思路的指导下，改革后的课程内容：以环境工程类专业图集的绘制为主，教材为辅，实现教学内容案例化。教师首先利用8个学时讲授AutoCAD软件基本二维图形的绘制方法，结合对简单图形的练习，使学生掌握以下内容：（1）新建、保存新图形；（2）绘图坐标系设置；（3）基本设置，如显示控制、画线（直线、复线、多义线等）设置、坐标输入、画圆和圆弧等；（4）掌握辅助绘图工具的使用，包括：缩放、平移、缩放与实时平移的快速转换、对象捕捉、对象追踪、栅格捕捉、正交、查询图形信息、绘图单位的设置、绘图界限设置；（5）熟练掌握绘制及编辑图形方法，如对象的选择方式、删除和恢复、移动和旋转、复制和镜像、对齐、比例缩放、延伸和拉伸、偏移和阵列、倒圆角和直角等。另外，在绘图过程中，鼓励学生利用不同绘图命令进行同一图形的绘制方法：如绘制中国结，可以采用绘制弧线的方法、绘制圆形剪切的方法或直接采用多段线进行绘制，以此锻炼学生自主思考和探索的能力。

学生掌握基本绘图和编辑工具的使用后，将学生引入环境工程专业图集的绘制阶段。首先向学生展示水污染控制、固体废物处理处置、大气污染控制图集，介绍每幅图的特点，需要注意的实际问题，并提醒学生利用工程思维思考图纸绘制中的细节问题；而后再选择代表性图件，由学生进行临摹绘制。绘制专业图之初，首先向学生系统讲授绘制专业图集的步骤，包括设置绘图环境、建立图层、设置字体样式、标准样式、表格样式、图纸布局、比例及打印出图等；绘图过程中，适时穿插讲授块的定义和特点、处理块的相关命令、块的属性定义和编辑、外部参照的引用和管理、图案填充方法、填充编辑技巧、用对象特性管理器编辑图案填充等内容。

（二）绘图规范化的培养

专业图纸绘制过程中，首先培养学生良好的绘图习惯，如同类图件绘制在同一图层中，而后根据学生的绘图进度，适时讲解《建筑给水排水制图标准》（GB/T50106-2010），并及时纠正学生图纸中的文字、线型、标准、比例等的不规范问题，以培养和强化學生绘图的规范化。

四、考核方式及學生自主思考能力的培养

OBE教育理念强调在教师的启发与指导下，通过成果导向教学模式为学生搭建起通往成果的发展平台，让学生产生强烈的求知欲望，从而激发学生自主学习的积极性[5]。因此，环境工程CAD成果导向教学模式改革考核方式，改变以往成绩评定以试卷或上机绘制简单图形为主的考核方式，而是以过程评估加以替代。具体来说，在授课过程中，根据课时数量为学生安排几次专业图纸临摹绘制的作业，设置每幅图的评分标准，并以这几次作业成绩为依据进行总成绩评定。

每次作业以打印出图形式上交，让学生深刻了解到显示在电脑屏幕上的图形与打印在图纸上的图形的差异，从而掌握由图形绘制到最后出图的整个过程。图纸上交后，任课教师根据《建筑给水排水制图标准》（GB/T50106-2010）规范，写明图纸中的优缺点，并逐一对学生图纸作业中的问题进行标示，根据制定的评分标准进行打分。每次作业结束后，向全班同学展示优秀的绘图作业，并总结每次作业的典型问题。

五、教学改革效果

课程内容及考核方式的调整，充分激发了学生学习绘图的兴趣，尤其是每次作业发下去后，都引起学生热烈的讨论。学生除了上课时间外，在课下也能主动练习图纸的绘制。甚至出现了学生自发组织的由本学院不同专业和年级学生参加的绘图比赛，绘图积极性空前高涨。总之，课程改革后，学生的课程设计和毕业设计图纸质量显著提高。

六、结束语

环境工程CAD课程致力于培养学生利用计算机进行辅助设计的理论与动手能力，学生通过课程的学习，能够使用CAD软件进行环境工程专业图纸的设计、绘制及成套出图工作。通过对近5年来环境工程专业毕业设计图纸及课程设计图纸的查阅发现，学生绘制图纸中普遍存在工程思维缺乏、图形绘制规范化欠缺等问题。在此情况下，利用成果导向性理念对教学内容及考核方式进行调整，充分调动了学生学习制图的热情，使学生制图水平得到显著提高。

参考文献

[1]周继军，陈纳.环境工程CAD课程的教学实践探索[J].河南工程学院学报：自然科学版，2010（01）：69-72.

[2]汤茜，任百祥，杨春维，等.环境工程专业CAD课程教学改革的研究与实践[J].廊坊师范学院学报：自然科学版，2013（01）：111-113.

[3]李志义，朱泓，刘志军，等.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（02）：29-34.

[4]李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.

[5]王志伟，孙路.应用型本科院校教师教学能力提高途径探析[J].黑龙江高教研究，2013，35（05）：106-108.

作者：白少元 解庆林 游少鸿 黄亮亮 靳振江

课程改革环境工程论文 篇3：

基于工程范式环境工程专业实践课程改革的思考

摘 要 环境工程专业是我国工程高等教育的重要组成部分，但由于本专业多学科和应用场景复杂的特点，近年来出现本专业人才培养质量工程实践能力不足、难以满足行业需求的矛盾。工程教育从科学范式向工程范式的变革为解决上述矛盾提供了机遇。在基于工程范式理念下，以实践课程为对象，从教学目标、教学方式和课程结构等三方面开展课程教学改革，为通过专业实践课程改革来强化和提高人才培养工程实践能力的合理实施路径。

关键词 环境工程 人才培养 工程范式

Reflections on the Practice Course Reform of Environmental

Engineering Specialty Based on Engineering Paradigm

ZHANG Jun， BAI Shaoyuan， YOU Shaohong， LIN Hua， ZHANG Xingfeng

（College of Environmental Science and Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）

隨着我国各类产业规模的快速扩展，我国高等工程教育的人才培养规模已经迅速上升到世界首位，使工程高等教育已经成为我国高等教育的主要组成部分。环境工程专业是我国工程教育的重要组成部分，为我国环保行业的发展提供了有力的人才支撑。[1]40多年来，伴随着我国环境保护行业的发展，我国的环境工程专业经历了从无到有、从小到大的发展历程。从1977年全国仅有清华大学一所大学开办环境工程专业，增加至目前300所以上。[2]每年全国环境工程专业高校约向全社会输送2万多名本科毕业生，为各类型的环保单位提供源源不断的生力军。如今，我国的环保行业正处于从低端制造向全球高端制造升级的重要阶段，对环境工程专业人才的水平和质量提出了更高的要求。在此过程中，由于环境工程专业的自身特点和人才培养质量的不足，出现人才培养质量难以完全满足行业发展需求的矛盾。

1 环境工程专业特点及人才培养的不足

1.1 环境工程专业的特点

多学科交叉的工程应用和工程场景复杂多变是环境工程专业主要特点。环境工程专业起源于解决人类社会共同面临的各种污染和环境恶化问题，为工程、科学和社会多等学科交叉而形成的新型学科。在社会和经济发展过程中，人类剧烈的工业化和城镇化活动，对自然环境造成各种不利影响，典型表现为各种环境介质如水、空气和土壤等受到不同程度的污染。在为解决上述环境问题，需要具备传统的市政工程、化学工程、机械工程、电气工程、大气科学、土壤学等多种科学和工程专业的相关知识，在工程设计和运行过程中，还需要考虑到工程目标的社会和环境影响。此外，环境工程专业还具有工程应用场景复杂多变的特点。在处理这些问题的过程中，往往需设计精密、复杂的工艺流程，而且不同地区和行业的具体情况还存在较大差异，使得工程应用场景的复杂性进一步加剧。此外，随着全球变暖、塑料污染等问题的出现，环境工程专业的工程内涵与外延还在扩展中。

1.2 环境工程专业人才培养质量的不足

应届毕业生的工程实践能力欠缺，不具备较强的工程实践所需的综合知识和技能，是我国目前的环境工程专业人才培养质量的主要不足。[3]由于环境工程应用具有多学科交叉和场景复杂多变的特点，因此要求本专业的毕业生具有非常强的工程综合知识和技能，及与多个其它专业的团队成员进行良好沟通的能力。但是，长期以来环境工程专业收到中国工程教育以“科学范式”为主的影响，在课程体系中过于强调向学生传授理论知识，而对于实践教学环节相对忽视。在已有课程实践教学模式中，也还存在“教学目标偏向知识传授”、“教学方式以教师为中心”、“实践教学结构以学校教学为主”等现象，进一步加剧了学生工程实践能力的缺乏。

2 工程教育工程范式为解决人才培养中工程实践能力不足的问题提供了机遇

在基于工程范式的课程教学过程中，学生的知识结构和能力结构可从原有的理论学习为主过渡到理论与实践并重，特别是通过面向工程场景的工程设计能力和团队协作技巧训练，可强化学生的工程应用意识，逐步建立从工程应用的角度进行专业理论和技能学习的视角和能力提升。

2.1 传统的工程教育科学范式的缺点

工程教育科学范式兴盛于20世纪60年代-20世纪80年代，其从工程教育技术范式发展而来。在上世纪60年，电子信息等新兴行业迅速发展，对高等教育培养的工程师提出更强创造能力的要求，这就使得工程教育中增加对学生科学方面的训练。在此阶段，大批原本以本科教育为主的工程院校逐步变成研究性大学，典型的例子就是麻省理工学院一跃成为全球首屈一指的工程科学研究大学。在此理念下，工程教育中科学性被不断强化，强调对学生进行基础科学和学术研究技能的培训，但相应地人才培养的工程实践能力方面对应地被削弱。随着该范式的发展，工程教育逐渐偏离工程实践的轨道，导致所培养的人才工程实践能力不足，达不到企业对工程教育毕业生的用人要求。[4]

2.2 工程教育工程范式的优点

工程教育工程范式纠正了科学范式下过于突出科学性的弊端，通过人才培养过程中强化工程应用的综合能力教育和培训，提高人才培养的工程实践能力。20世纪80年代至今，工程教育从科学范式进入到工程范式阶段，逐步全球工程教育的主流。在工程范式理念下，工程教育强调具有系统性思维并具有卓越技术、广泛知识面、团队精神强的工程师，以适应科技和经济全球化带来的多元化产业升级。工程范式突出工程教育向工程实践的回归，面向工程应用场景，沿着构思、设计、实现和运营的工程应用全流程中重构知识结构，培养了融合技术、科学、交流、人际交往等多种综合素质的新型工程师。[5]目前，我国正在开展的新工科、工程教育认证等教育改革项目，正是在工程范式的工程教育理念基础上发展而来。

3 基于工程范式的实践课程改革的实施路径

基于工程范式理念，以实践课程为对象开展教学改革，针对教学目标、教学方式和教学结构的不足进行重构，[6]是解决环境工程专业人才培养中工程实践能力不足问题的关键。

3.1 以提高学生工程实践能力目标重构实践课程教学目标

將课程教学目标从“传授工程应用的专业知识”转变为“使学生获得工程实践所需的综合知识和技能”，是工程范式教育理念对环境工程专业实践环节课程教学目标提出的改革要求。环境工程的实践环节包括：通用性实践课程、专业课程设计和毕业设计等三大类。其中，专业课程设计和毕业设计是实现工程范式教育理念的主要课程载体。在传统的环境工程实践教学过程中，课程设计和毕业设计的工程实践深度均不足，这与其教学目标局限在“传授工程应用中的专业知识”有关，导致教师和学生的目标偏重于工程实践中的科学理论和技术知识，缺乏工程设计的整体观念。通过重构教学目标，使课程设计和毕业设计面向真实的工程应用场景，训练学生在复杂的工程应用背景下围绕专业课程设计和毕业设计。重构教学目标后，学生在实践教学环节不仅能学习工程应用中的专业理论知识体系，还可学习如何将理论知识与复杂工程应用场景结合进行分析和开展设计的全流程技能，从而获得工程实践所学的综合知识和技能，强化其工程实践能力。

3.2 以学生为中心重构实践课程教学方式

将实践课程教学方式从“教师为中心”转变为“学生为中心”，是实现工程范式教育理念下使环境工程专业学生获得工程实践所需的综合知识和技能的必经之路。就环境工程专业而言，其实践课程相比于理论课程部分具有更多的工程教育属性，相对而言更枯燥，学生在被动学习过程中更容易产生疲劳感，因此有必要以“学生为中心”来转变教学方式。将问题导向与案例教学相结合，在实践课程特别是课程设计环节的教学过程中，以真实环境治理工程案例为出发点，从环境和社会意义出发过渡到工程技术问题，然后从易到难、从点到面逐步提出设计中可能遇到的工程实际问题，通过引导学生思考和自主分析、解决问题，可有效激发学生的兴趣。在激发学生兴趣的基础上，不断提高课程设计的工程实践深度，使学生在主动学习的氛围下获得工程实践所需的综合知识和技能，有效强化其工程实践能力。

3.3 以校企联合实践重构实践课程教学结构

将实践课程教学结构从“学校教学为主”转变为“校企联合实践”，是实现工程范式教育理念环境专业课程改革的重要发展方向。目前，环境工程专业的实践教学环节已开始重视校企协同对于提高学生工程实践能力的意义，并开展了初步探索。但是，已有的校企协同多集中在认识实习、生产实习和毕业实习等阶段，仍为以往实践教学结构模式的拓展，并未在实践课程教学结构上形成较大的突破，对于学生工程实践能力提升的效果有限。因此，有必要在更多的实践教学环节引入校企联合，充分利用企业在工程人才培养的优势。

4 结语

环境工程多学科交叉和工程应用场景复杂等特点加剧了科学范式工程教育造成本专业人才培养中工程实践能力不足的问题，需基于工程范式的理念开展本专业的课程改革。针对上述问题，提出了以实践课程为对象，按照工程范式理念对其开展“教学目的、教学方式和教学结构”重构，为解决环境工程专业人才培养中工程实践能力不足的问题提供实施路径的思路。

基金项目：2017年度广西高等教育本科教学改革工程项目“基于工程能力培养的环境类专业课程改革与实践”（编号：2017JGA204）；2017年度桂林理工大学本科教学改革项目“研究性教学方法在环境工程应用型创新人才培养中的探索与实践”（2017B06）

参考文献

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[2] 陈建军，余露，卢晓春.环境工程专业本科生的就业自我认知研究——以三峡大学为例.中国大学生就业，2014.18：17-20.

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[5] 王翠霞，叶伟巍，范晓清.创新模式演进与工程教育范式优化.高等工程教育研究，2013.4：35-40.

[6] 邹赐岚.工程教育课程重构：时代抉择与范式转换.中国成人教育，2016.5：118-121.

作者：张军　白少元　游少鸿　林华　张杏锋