国家战略性新兴产业本科专业环保设备工程人才培养方案与教材体系构建——以湘潭大学为例

张俊丰，黄 妍，杨柳春，葛 飞，刘晓华

（湘潭大学 化工学院，湖南 湘潭 411105）

【课题项目】

国家战略性新兴产业本科专业环保设备工程人才培养方案与教材体系构建
——以湘潭大学为例

张俊丰，黄 妍，杨柳春，葛 飞，刘晓华

（湘潭大学 化工学院，湖南 湘潭 411105）

环保设备工程是教育部新增的国家战略性新兴产业本科专业，其培养方案的构建还处于探索阶段，在阐述了环保设备工程专业定位和人才培养方案构建指导思想的基础上，结合湘潭大学环保设备工程专业初步制定的培养方案，介绍了该专业人才培养方案的构建特征、课程结构、实践环节的组成等，为其他高校该专业的人才培养提供参考。初步提出了新专业的教材体系的设想。

环保设备工程；培养方案；教材；新专业

《21世纪议程》明确指出“教育是促进可持续发展和提高民众在可持续发展方面的素质的关键”，环境高等教育则是各层次环境教育中最重要的一部分，将为人类社会可持续发展做出重大贡献。环境学科是一门交叉性特别强的学科，随着环境问题的不断涌现而不断扩展和加强。环保产业近三十年来在世界范围内蓬勃兴起，成为部分国家新的经济增长点。目前，发达国家占据着全球环保产业市场的90%以上[1]，环境污染控制技术正向深度化、尖端化方面发展，产品不断向普及化、标准化、成套化、系列化方向发展，环保设备在整个产业链条中的地位和作用也越来越凸显。我国环保设备起步于上世纪60年代，随着世界范围内环保产业的发展和国内环境管理制度的完善，近几十年我国环保设备行业以市场为导向，逐步发展壮大，为我国的环境污染治理奠定了重要的物质基础。目前我国已经有了比较完备的环保设备设计制造体系，能够生产制造水污染治理设备、大气污染治理设备、固体废弃物处理和综合利用设备、噪声振动控制装置及环境监测仪等6大类2500多种产品；拥有20000多家制造企业，年产值6000亿元[2]，我国环保产业年均增长率则在15%以上，远高于全球环保产业以每年7.5%的增长速度[1]。但我国环保设备产业也存在着产品结构不合理、创新能力不足、制造水平低下等等问题，基于我国环境保护事业以及对环保设备产业迅速发展的需要，环保设备工程本科专业就在国家决定大力发展环保技术等一系列关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业的背景下应运而生。

为了建设好环保设备工程新专业，中国环境出版社组织的“2013年首届环保设备工程专业（方向）课程建设及人才培养研讨会”于2013年9月1日在中国石油大学（华东）召开，目前获批了该新专业的9所院校均有代表参加。湘潭大学作为教育部首批核准新增环保设备工程本科专业的二所高校之一，2011年即在全国率先招收了本科生。作为一个新设专业，构建科学合理、可执行性强的培养方案，并进行相应的教材体系建设是环保设备工程人才培养的重要依据，现以湘潭大学为例，探讨下环保设备工程专业培养计划构建的思路与想法，供兄弟院校参考。

一、专业定位

环保设备工程专业应以我国环保产业的科技创新与技术进步为立足点，以满足市场的需求为目标。教学内容上则应以化工设备与机械在环境保护中的应用、优化与开发为教学和研究对象，它建立在环境科学与工程、化学工程与技术、机械工程、控制工程等学科的基础之上，如图1所示，既是对环境科学与工程专业的延伸，也体现出因为科技、社会的发展而展现出来的新型应用关系，环境工程专业教学的侧重于环境保护工艺与污染治理原理，而环保设备工程专业的教学应侧重于“设备”，该专业培养的学生的核心竞争力在于既了解环保工艺、原理，又懂设备设计、制造、优化等，填补人才需求结构的空白。

图1 环保设备工程与相关专业逻辑关系图

该专业培养的人才也应该是具有跨学科知识与技能的复合型人才[3]。环保设备工程专业与相关的专业有着深层的互补性和不可替代性。因而，我们确定该专业的培养目标是：培养具有良好人文精神和科学素质，掌握系统的环境科学与工程及机械原理、设计、制造交叉学科相关方面的专业知识和专业技能的高级工程技术人才；具有环境保护和机械装备原理、设计、制造的基本知识，在环境保护领域既能够胜任环保设备及工程的设计、组织施工、调试和技术改进等方面工作，又能够从事环保技术与设备的开发、应用等方面的研究工作。环保设备工程专业人才功能结构如图2所示。

图2 环保设备工程专业人才功能结构图

二、培养方案构建的指导思想

1.以人才培养为核心，坚持知识、能力、素质协调培养的原则。把握“教书育人”的教育工作主线，坚持“育人”的核心地位，在制定专业培养方案的过程中，把人文教育和科学教育精神融入人才培养的全过程，把德育、智育、体育、美育有机结合起来，促进学生综合素质的全面提高。坚持把促进学生的全面发展和适应社会需要作为衡量环保设备专业人才培养水平的根本标准；并树立多样化人才观念，尊重学生的个性发展；开拓学生的国际化视野，着力增强学生服务国家、人民的社会责任感和勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力，提升学生的就业竞争力与发展后劲。总之，就是培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”，并具有国际视野和创新创业能力的高层次复合型人才。

2.借鉴国内外通用标准与学校优势学科相结合，凸显特色。培养方案制定过程中，坚持传承、学习与创新相结合的指导思想，既借鉴和吸收国内外类似专业人才培养工作的先进教育思想和教育观念，研究国际公认的高等教育专业认证基本要求，学习借鉴其先进合理的课程标准，主动适应国际互认要求，并将行业专业标准作为方案制定的依据，又传承我校的优良办学传统和办学特色，与学校的优势学科相结合，提升培养质量。环保设备覆盖面广，涉及专业门类多，一个学校的资源配置不可能面面俱到。为奠定环保设备工程人才的专业基础，湘潭大学确定以环境工程、机械工程与化学工程优势学科（均为湖南省的重点学科）为依托，培养知识与能力结构有效汲取该三个专业精髓的环保设备人才。人才培养方案还考虑了为各类精英人才提供充足的发展空间，根据教育部“卓越工程师教育培养计划”通用标准，将大众教育与精英教育相结合，为各类拔尖人才的个性化培养预留接口。

3.夯实理论基础，突出实践。环保设备工程专业是应用性很强的专业，培养方案构建也必须符合社会与用人单位的需求，重视加强实验、实习、社会实践和毕业论文（设计）等实践教学环节。人才培养方案各实践教学环节的学分达到了总学分的30%。同时，积极推进实验内容和实验模式改革和创新，注重实验项目的优化和整合，培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力；加强产学研合作，拓宽学生校外实践渠道，与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地，还设置了企业课程，增强就业学生对用人单位的适应性；采取各种有力措施，确保学生毕业论文（设计）的时间和质量。

4.坚持把创新创业教育贯穿人才培养全过程。培养模式构建中把创新创业教育贯穿人才培养全过程，积极搭建学生自主研学平台，加强课堂教学与课外科技活动结合，提升学生就业竞争力与发展后劲。结合专业特色，引入了创新创业训练共4个学分，制订了详细的创新创业训练学分实施细则。

5.兼顾应用型人才培养与学术深造的需求。环保设备工程专业应用性很强，在学术和技术创新方面的发展空间也很广阔，学生仍然可以攻读研究生实现学术深造，鉴于该专业交叉性强、学科跨度大，兼顾学生兴趣可能偏向环境或者机械，课程结构与课时设置都做了相应的安排。

三、培养方案架构

我们希望卓越的环保设备工程专业毕业生应该具有科学的世界观、系统的思维方法，有坚实的专业基础，开阔的专业视野，具备良好的专业技能和实践能力，具备团队协作精神，有创新意识和良好的工程美感。基于此，我们在对口用人单位大量调研的基础上，初步制订了培养方案。

1.课程设置模块。专业培养方案的课程类别分为公共基础课、学科基础课、专业主干课、专业方向课、集中实践环节等5个部分，其具体构成及建议学分具体如表1所示。

表1 环保设备工程专业课程设置模块

2.公共基础课程。公共基础课程由公共基础A类课程、公共基础B类课程和文化素质教育课程三部分组成，课程设置旨在加强学生基础知识教育，提高学生综合素质，促进学生全面发展。公共基础A类课程包括思想政治理论课、大学英语、大学体育、就业教育、大学生心理健康教育、军事理论等面向全校学生统一开设、统一要求的课程。思想政治理论课的“形势与政策”课程采取集中授课与各学期时事报告讲座形式进行，讲授当代世界经济与政治和时事政策。公共基础B类课程包括高等数学（Ⅰ）、大学物理（Ⅱ）、大学物理实验，虽然高等数学（Ⅱ）已能满足环保设备工程专业的就业和环境工程学科考研需求，鉴于会有学生报考机械学科攻读研究生，故本专业学习高等数学（Ⅰ）。文化素质教育课程旨在建设以社会主义核心价值体系为主导的大学文化，推进大学文化整体育人。课程分为公民教育、人文社科、科学技术、艺术审美和湖湘文化等5个模块，由学校设置指导性课程。学生至少需要修读6个学分方可毕业，所选课程需涵盖3个以上（含3个）模块，其中艺术审美类课程至少要修读2个学分。

3.学科基础课程。学科基础课程旨在使学生掌握本学科的基本理论和基础知识，课程设置时充分考虑了学科要求和专业人才培养的特殊性，该模块的主要课程为：线性代数、现代工程图学（上）、现代工程图学（下）、工程材料与热处理、计算机制图（双语）、大学化学、工程力学Ⅲ、机械制造基础、电工电子学、机械设计基础、控制理论基础、化工原理Ⅲ1-2、化工原理实验。

4.专业主干课程。专业主干课程是专业知识的载体和主渠道，是本专业必须修读的专业基础课程和核心课程，旨在对学生进行全面的专业知识、能力和技术的培养。充分发挥本专业的优势和特色，结合自身的科研优势，精心设置了专业主干课程，包括流体力学与流体机械、环境工程学Ⅰ（固废、噪声）、环境工程学Ⅱ（水部分）、环境工程学Ⅲ（气部分）、过程装备力学基础、环保设备原理与设计（含反应工程与生物反应器基础）。

5.专业方向课程。专业方向课程是进一步深化、拓宽专业相关知识与技能的课程，旨在培养学生的个性、兴趣，拓宽学生专业知识面，增加学生就业适应性。该类课程按照专业定位与人才培养服务面向构建课程体系，课程设置着眼于社会需要，体现模块化、小型化、多样化，课程设置如表2所示，其中创新创业训练是学生参加课外科研能力训练、专业技能训练、社会实践、文化体育等活动，并取得创新成果的反映。

表2 专业方向课程设置

6.集中实践环节。集中实践环节指各专业集中安排的实践环节，不含课程实验，主要包括军训、实习、社会调查、学年论文、课程设计、毕业论文（设计）等环节，如表3所示。

7.学时学分。本专业学生修满177学分即可毕业，总体上学生学业负担不重，其中必修课123学分，选修课26学分（包括文化素质教育课程6学分），实践教学环节28学分。

表3 集中实践环节设置

四、教材体系构想

教材是教学的重要媒介，是实现培养计划的重要手段，鉴于该专业与现有的环境工程、机械工程人才功能培养存在较大差异，为提高教学效率、确保人才培养质量，建立该战略新专业特有的教材体系十分必要，围绕图1与图2的关系，我们提出了表4所示的教材体系架构。基于既定的该专业人才培养方案，该专业的课程体系中涉及的“环境工程学”与“环保设备设计”等课程，目前虽能借助相关的教材开课，但适用性和针对性均不够好，需要围绕环保设备新专业的人才培养方案量身定制教材。

五、结语

科学的人才培养方案和完善的课程体系对学生的培养至关重要，而对社会需求与教育教学大环境的了解与掌握又对培养方案的建立起着决定性作用，社会在发展，需求也在变化，培养方案的建设与完善也需要在相对稳定的基础上与时俱进，不断完善。在兄弟院校的广大师生的共同努力下，一定可以制定出科学合理、适应性强的培养方案，共同把环保设备工程这一国家战略性新兴产业本科专业建设好，培养出更多的符合社会和企业需求的复合型高科技人才。

表4 环保设备工程专业教材体系构想

[1]马燕合.大力开发先进环保仪器设备推动我国环保产业发展[J].中国设备工程，2007，（12）.

[2]刘晶.我国环保产业的发展现状、问题与对策[J].海南师范大学学报，2011，24（5）.

[3]解清杰，赵如金，刘宏，储金宇.环保设备工程专业复合型人才培养方案构建——以江苏大学为例[J]，中国电力教育，2012，（32）.

G642.0

A

1674-9324（2014）30-0176-03

本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2012]401号）的研究成果。

张俊丰（1976-），男，吉林永吉人，工学博士，教授，湘潭大学环保设备工程专业负责人，研究方向：环境保护教育与工程技术应用、开发。