面向执业资格体系下专业硕士研究生培养的课程教学改革

黄中华等

[摘 要]环境过程模拟是应用系统分析原理，建立环境系统的理论或实体模型，开展环境评价、预测和预警，制定环境规划和污染控制方案的一门重要的理论与实践课程。在该课程的教学中，如何结合环境工程行业现行的执业资格制度，在环境工程师和环评工程师人才培养中引入专业知识的同时，强化工程素质与评判思维能力的培养，已成为摆在我们面前的重要课题。

[关键词]执业资格 环境工程 专业硕士 环境过程模拟 工程素质

[中图分类号] G643 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）09-0026-02

发展专业学位研究生教育已纳入《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，大力培养应用型、高层次专门人才，已成为研究生教育的时代使命。[1] [2]环境工程领域专业硕士的培养对发展我国环保产业，提升国内国际环保市场竞争力具有重大的现实意义。目前，环境工程行业已有注册环保工程师、环境影响评价工程师等执业资格制度，环境工程专业从业人员取得相应的执业资格已逐步成为就业的重要因素和依据。[3] [4] [5]因此，考虑到学生未来发展的需要，应大力推进相应执业资格体系下硕士培养模式从以学术型为主向以应用型为主的转变，力争培养出更高质量的人才。而环境过程模拟正是环境工程行业执业资格体系中一门非常重要的专业理论与实践课程，其教学质量的高低直接关系到本专业学生的综合理论知识水平和实践技能。我们拟在多年教学实践的基础上，根据这门课程的教学特点及教学现状，对课程的教学内容、教学方法和考核方式等进行改革探索和实践尝试。

一、“环境过程模拟”教学现状

（一）教学内容缺乏系统性

目前，与环境过程模拟相关的课程包括环境系统工程、环境数学模型及环境质量评价，后者更侧重大型水库流域的水温、水质的数学模型建立与水库环境影响评价，缺乏系统完整的介绍其他与环境问题相关的模拟与评价，加上现行的教学模式往往忽略了理论与工程化应用的结合，远远满足不了执业资格体系下专业硕士研究生培养的需要。

（二）课程教材缺乏实践性

据调查，至今为止国内外关于环境模拟与评价类的教材主要有美国的《Modeling the Environment： An Introduction To System Dynamics Modeling Of Environmental Systems》（译为：《环境模拟：环境系统的系统动力学模型导论》）、冯民权著的《水环境模拟与预测》以及叶守泽编著的《水库水环境模拟预测与评价》等。上述教材较侧重运用系统动力学模型的软件工具来解决20世纪美国环境系统各层面的各种动力学关系，这些软件工具不完全适合于我国现行的环境质量影响评价体系。而国内教材更侧重大型水库流域的水温、水质的数学模型建立与水库环境影响评价，缺乏系统完整的介绍其他与环境问题相关的模拟与评价，如对大气质量模拟与评价。因此，我们认为，目前国内外的教材远远满足不了对执业资格体系下高级应用型技术人才培养的需要。

二、教学目标的改革

在最新修订的研究生培养大纲中，我们已经明确了环境过程模拟的教学目标，即通过本课程的课堂教学、上机、研讨、小论文等教学环节的实施，使学生能运用系统思想分析环境问题，综合环境科学与工程基础、水污染控制、运筹学等原理和方法，理顺错综复杂现象中的各种内在联系，定量地刻画各因素之间的联系，应用化学反应动力学和化学迁移动力学原理与方法，建立环境污染物质在空间分布及迁移过程的模型，用于环境影响评价和环境质量预测等方面，为进一步的环境管理课程学习及今后参与环境系统决策打下基础。

环境过程模拟的教学目标，反映了该课程是理论性与实践性相结合的学科。这决定了该课程在教学过程中既要重视理论教学，又要重视实践教学，既注重专业基础教育，又注重工程实践能力的培养。为了满足社会对实践能力强的技术人才的需求，必须转变教学观念和目标。首先，要树立“知识、能力、素质”三位一体的现代教学观念。教师对学生的培养和教育不能只停留在书本知识的讲授上，还要不断更新并丰富教学思想，重视实践教学的观念，注重人才素质的提高和综合能力的培养。其次，将注重“双基”（基础知识和基本技能）教育的教学目标转变为既注重专业基础教育又注重实际应用能力、创新能力、分析和解决问题的能力，面向工程的复合型技术人才培养目标。在教学过程中，不但要突出理论基础知识的掌握，还要加强实践性教学环节，尽可能多的为学生提供实践机会，强化实践能力的培养。

三、课程体系和教学内容的改革

针对目前国内外的教材远远满足不了对执业资格体系下高级应用型技术人才培养的需要这一现状，我们编写了《环境模拟与评价》教材。目前，教材已在环境过程模拟和环境质量影响评价两门课程中试用，获得较好的评价。该教材具有以下特色。

（一）学科交叉性

环境过程模拟是应用系统分析原理，建立环境系统的理论或实体模型，开展环境评价、预测和预警，制定环境规划和污染控制方案的一门重要的理论与实践课程。因此，教学内容应注重学科内各分支学科的综合，如将环境过程数学模型与环境质量影响评价进行统整，兼顾不同学科间的综合，有利于学生用系统分析原理深入分析环境中的问题。

（二）实践性和工程性

针对环境科学与工程专业类课程的教学特点，新教材力求贴近实践（积累工作场所的知识），注意趣味性（解决为什么的问题）、工程性（包括参数的获得、计算值的分析、禁忌参数的舍弃）和互动性（培养学生评判思维的能力）。

（三）学科前瞻性

教材中涵括了环境数学模型、河流水质模型及参数估算、湖库水质模型、大气污染控制模型、水处理单元操作及单元过程数学模型、环境影响评价技术导则和大量案例分析等，与时俱进，紧跟环境科学与工程学科发展的最新研究进展，或与其他学科交叉，具有学科前瞻性。

四、教学方法的改革

课堂教学是教学活动中最活跃、最关键的一部分。教学方法的选择和运用，直接影响着教学效果和学生的学习兴趣，是提高教学质量的关键因素。针对本课程的特点，我们从以下几个方面入手，对教学方法进行改革。

（一）加强与学生的互动交流，培养学生创新思维

根据环境过程模拟课程的特点对教学内容进行设计，逐步形成以教师讲授、学生自学、师生互动进行讨论相结合的教学方法。每次课后，提前抛出下一次课要讨论的问题，让学生进行自学，查阅相关文献，为课堂的学习和讨论做好准备。课后适当布置一些课外小组讨论、作业、课外实践或考察，如选定学校附近具体的河段或区域，让学生利用河流水质模型、大气模型等进行模拟预测，将预测结果进行分组讨论与交流。这不但使学生能及时巩固课堂所学知识，同时，学生在解决实际环境问题的过程中，也培养了自身的创新思维。

（二）重视计算机模拟技术，培养学生工程素质和评判思维

改“验证性”上机实验为“探索性”上机实验，从传授实践知识变为指导实践方法，变教师独自讲授为学生自学互教，变学生被动接受为自觉汲取，切实提高学生的创造性思维，培养学生的观察能力、创造能力。目前，学生已经在研究生课程教学中尝试采用Amerod、QUAL2K、WASP等大气和水质软件进行计算机模拟，通过对常见大气和水质模型软件的模拟实践，在实际案例分析的基础上，引导学生查阅大量的文献资料，并进行分组讨论和实践，在提高实践技能的基础上，激发了学生学习主动性，提升了学生的工程素质和评判思维，更有利于高校培养工程应用型的专业硕士人才。

（三）训练论文写作，培养学生用系统思想分析环境问题的能力

课程教学中尝试让学生进行课程小论文的写作，这样可以提高学生对课本知识的掌握与运用能力。通常是给定学生一个范围，如“试述数学模型在（水处理、环境影响评价、环境管理、大气治理……）中的应用”，或由学生自主命题，列举某一具体模型或有关建模工具在环境问题中的应用，写一篇有案例分析的学术小论文。课程小论文的写作有助于充分调动学生的学习积极性和主动性，充分体现出学生自身的一种学习能力。同时，因为小论文的写作要求学生掌握查阅文献的方法、掌握科技论文的基本格式和基本写作方法，课程论文的写作可以作为科学研究的初步训练。因此，小论文的写作不但加强了学生对环境预测数学模型枯燥理论的理解，激发了学生在实际中运用理论模型的兴趣，而且还培养了学生用系统思想分析环境问题的能力。

总之，环境过程模拟课程的改革必须转变教学观念和教学目标，在人才培养模式构建上要有前瞻意识和创新精神，从培养目标、教学内容和方法上，多角度、多层面地开辟人才培养的新视野，这样才能适应执业资格体系下人才培养的要求，培养出工程实践能力强的高级人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要[N].人民日报，2010-03-01（05）.

[2] 林蕙青.积极探索 开拓创新 深入开展专业学位研究生教育综合改革试点[J].中国高等教育，2011（6）：9-12.

[3] 黄中华，李健生，孙秀云，江芳.面向执业资格体系下的专业实验教学改革[J].大学教育，2014（12）：151-152.

[4] 任屹罡，杨艳琴，张宏忠，等.就业导向型的环境工程本科课程体系改革[J].广西轻工业，2011（27）：122-123.

[5] 匡颖，张焕祯.职业资格制度与环境工程本科教学改革探讨[J].教育与职业，2010（17）：107-109.

[责任编辑：陈 明]