环境工程创新实践课程的教学探讨

茶丽娟

（昆明理工大学环境科学与工程学院 云南昆明 650500）

环境工程专业要求本专业的学生具备环境工程领域的实践操作、科学研究、工程设计、规划与管理等方面的基本能力，可从事水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染防治、污染物监测、环境质量评价、环境规划与管理等方面科研、设计和系统运行管理工作。随着我国对环境污染问题的重视，以及环保产业的不断发展壮大，对环保专业人才的需求也快速增加[1-2]。对环境工程就业单位进行了解，更愿意招聘具有管理能力、工程设计能力和实践操作能力的毕业生。由此，环境工程专业在人才培养的过程中需要加强培养学生的专业实践能力，注重学生的创新和实践操作方面的锻炼。

依据《高等教育法》，贯彻党和国家的教育方针，牢固树立科学发展观，主动适应我国社会经济发展和生态文明建设的需要，及经济全球化对人才培养的要求，坚持知识、能力、素质协调发展，全面推进创新教育，使学生在德、智、体等方面全面发展。

同时，为深入贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》以及《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》，依据《普通高等学校本科专业目录（2012年）》，调整和优化培养目标，培育专业特色，以培养具有较强创新精神和创业能力，符合社会发展需要的合格人才。遵循高等教育基本规律，继承传统、突出特色、体现创新，以改革创新的精神，进一步深化教学改革，突出创新精神与实践能力培养，提高人才培养质量。

所以，为实现人才培养、科学研究、社会服务在本科教学中的协同创新，培养符合社会需求的环境工程专业学生，开设环境工程创新实践课势在必行。

1 环境工程创新实践课的课题来源

在环境工程专业本科教学中，实践教学是重要组成部分。旨在培养学生的动手能力、工程意识、创新能力、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。环境工程实践教学体系包含以下几个方面：实验、各类课程设计、各类实习和科研创新。环境工程创新实践课选题可从实践教学体系中提取。

1.1 环境工程实验

包括环境工程基础实验和污染控制实验两类。其中环境工程基础实验主要包括环境工程原理实验、环境监测实验和环境工程微生物学实验等；污染控制实验主要包括大气污染控制实验、水污染控制实验和固体废物处理与处置实验等。实验的类型包括认知性实验、验证性实验、综合性实验和设计性实验等。

1.2 课程设计

包括环境工程原理、大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与处置等课程设计。指导教师将制定好的设计任务书下发至学生，根据任务书，学生在老师指导下自主完成设计方案。学生通过完成课程设计，能初步了解并掌握工程设计的方法。

1.3 实习

包括认识实习、生产实习和毕业实习，要求教学单位建立相对稳定的实习基地。认识实习是学生将了解的理论知识和技能应用于生产的一个过程，同时在实践中理论知识又得到巩固和深化。生产实习是在学生完成基础课和技术基础课后，理论联系实际，促使认识深化的重要实践性教学环节。毕业实习是学生在修完全部课程之后，将所学理论和技能与生产实际相结合，并在实践中加以扩展和深化的重要环节。

1.4 科研创新

具有鼓励学生开展科研创新的机制，能充分利用各种教学资源取得科技创新成果。

2 环境工程创新实践课程的依托平台

2.1 大学生创新性实验计划项目

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[3]，其实质是以学生为主体，自主研究为基础，以课题为核心的研究性学习和个性化培养的教学方式[4]。近年来，创新实验计划的推广普及，对于培养学生的创新意识和创新能力起到了重要作用，也得到了广大师生的普遍认同[5]。我校大学生创新性实验计划项目从2008年开始启动建设，到目前为止，我校环境工程专业共有国家、省、校级22个项目获得资助，涉及学生人数达90多人次。

学生可通过实践创新课来申报大学生创新性实验计划项目，然后通过项目申报很好地完成课程的学习。

2.2 环境工程国家级实验教学示范中心

2009年向国家教育部申请“环境工程国家级实验教学示范中心”，同年12月获得了国家教育部的批准。中心在国家级教学示范中心的建设期内，已形成了集实验教学、科学研究为一体的实验教学中心，成为我国环境类人才培养和科学研究的重要基地。中心继续实施“夯实基础、突出创新、提升能力”为实验教学理念，以培养学生“实验技能、科学素质、创新意识”的综合能力为目标，建立4个层次的实验教学平台、8个实验教学模块、14门必选实验教学课程的实验教学体系，新增了1个实验模块和6个综合实验项目。

2.3 环境工程仿真实验室

环境科学与工程学院仿真实验室是以环境工程仿真软件为核心、计算机为工具的实验室，其软件是用实时运行的动态数学模型模拟真实实验的一门新技术，它适用于环境工程中大气污染控制、水污染控制、分析化学等相关专业的模拟实验。

环境工程仿真实验室配合“环境工程专业实验”的教学与实验，仿真实验室配备了“大气污染控制工程仿真实验”、“水处理工程仿真实验”，共8个仿真操作实验。仿真实验内容覆盖了从知识点的预习、实验操作、报告处理、相关课件演示及习题考核等与实验相关的内容。实验通过动态数学模型实时模拟真实实验现象和过程，通过对互动3D模型模拟现场真实实验装置的操作，让学生在计算机上通过模拟真实现场操作，达到每个学生都能够亲自动手做实验，观察实验现象，验证“水处理工程”和“大气污染控制工程”中相关公式、原理、定理的目的。

2.45个特色优势团队

我院共有5个特色优势团队工业废气净化及资源化创新团队、环境生态科学与工程创新团队、高原水环境污染防治创新团队、固体废弃物资源化及无害化创新团队和先进环境功能材料创新团队。

3 环境工程创新实践课程的实施

根据我校教务处规定，要求各教学单位在专业选修课中开设《创新实践课》，2学分，32学时。根据学院自身情况，环境工程专业于2014年向大二学生开设了创新实践课程，前12个学时统一授课，主要介绍了水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置工程、物理性污染控制工程等环境工程方面知识和环境工程实验、课程设计、实习、科研创新等实践教学体系，以及课程依托的实践平台。后20学时是实践创新,要求学生利用课堂时间在教师引导下完成课题研究，并获得课题预期的研究结果。创新实践课不同于传统课程，具有形式灵活、小组型班和一定的准入要求等特点[6]。创新实践课程的实施步骤主要包括：课题申报、课题可行性研究和定题、师生双向选择、实施方案设计、课题实施、课题验收等。

3.1 课题申报

任课教师根据自身的学科背景，在科研课题的研究需求，或者是社会热点，申报欲将指导的课题名称。

3.2 课题可行性研究和定题

学院成立课题评审专家组对申报的课题进行教学、经济和社会可行性等方面进行研究和讨论，确定最终开设的课题。

3.3 师生双向选择

根据兴趣爱好和今后发展意向，学生选择指导老师和课题。当报名人数超过课题研究所限人数时，指导教师应制定一定的方法择优选生。

3.4 实施方案的设计

设计实施方案时，要做到周密和详细，考虑方案的可行性和合理性，做到最低预算。根据不同的选题设计出不同的方案，一般实施方案包括：研究内容、研究目的，方法及步骤，计划进度安排，如何分工以及研究要具备的条件等。

3.5 方案的实施

方案一经指导老师同意后，不得擅自改动，要严格按所确定的方案进行实施。若在实施过程中存在问题和困难，要跟小组成员讨论，并与指导老师进行沟通。

3.6 结果的表达和报告的撰写

学生应认真对待研究结果的处理，要对实验数据进行处理，撰写研究报告。指导老师可以根据毕业设计（论文）的管理方法和专利写作的格式来要求学生。通过本次课程，可以作为论文和专利写作的实战练习。

3.7 课程验收

学期末，学院要进行检查验收工作，组织学生答辩，对学生的研究成果(如论文、设计、作品等)进行考核评定。

[1]朱军,毛晓铧,殷念生．应用型人才实习基地建设的探索和实践[J].实验技术与管理,201l,28(8)：176-178．

[2]陈跃进,柏连阳,金晨钟,等.地方本科院校生物技术专业校内课外实践教学研究[J].湖南人文科技学院学报,2011(2)：119-121．

[3]陈曦,冯希平.对国家大学生创新实验计划实践的思考[J].西北医学教育,2009,17(1)：12-13．

[4]张伟,钟杰,仇念文.实施国家大学生创新性实验计划的实践与思考[J].实验科学与技术,2011(9)：65-68．

[5]傅迷,张文昭,唐洁云.关于大学生创新性试验计划的理想探讨[J].中国地质教育,2010(3)：96-99．

[6]马小进,闵照翠,赵欣.创新实践课程实施初探[J].河北建筑科技学院学报（社科版）,2006,23(4)：114-115．

[7]陈吉明．创新实践课程教学中科学思维能力的培养[J].实验室研究与探索，2011，30(2)：85-87．