论具有地矿特色的环境工程人才实践教学体系

宋世杰 赵晓光 聂文杰

摘 要：特色鲜明的实践教学是环境工程专业人才培养的重要组成部分。以西安科技大学为例，阐述了该校围绕“地矿”学科特色、“矿业”行业特色和“西北”区域特色，构建特色鲜明的环境工程人才实践教学体系，并在教学内容、平台建设、实验改革等方面采取措施，着力提升学生的动手能力和创新能力，切实满足社会经济发展对环境工程人才的迫切需求。西安科技大学构建的具有地矿特色的环境工程人才实践教学体系对相关院校的相关专业人才培养具有重要的借鉴作用。

关键词：地矿特色；环境工程；实践教学

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2016）08-0214-02

时至今日，我国高校环境工程专业点已达到247个[1]。三十多年来，环境工程专业向社会输送了大批人才，为环境保护事业做出了一定的贡献。然而，随着社会对环境工程人才要求的不断提升和高校培养环境工程专业学生实践环节的滞后，使得环境工程专业学生不能有效满足社会和市场的需求[2]，尤其是具有行业特色、地区特色的需求。因此，如何结合自身学科特点和定位，构建面向特定行业和区域需求的环境工程专业人才实践教学模式成为高等院校亟待解决的问题。

全国各相关院校在人才培养思路和模式方面做了大量工作，取得了丰硕的成果[3-4]。中国矿业大学依托其强大的矿业学科体系，提出了构建矿业类环境工程专业人才培养模式和体系[5]；中国地质大学结合本校地学特色，努力推进地学和环境学科的有机融合[6]；西安建筑科技大学在环境国家重点学科的框架下，提出“393”环境工程和环境科学专业培养人才模式和理念。

本文以西安科技大学为例，重点阐述结合自身学科特色，打造具有地矿特色的环境工程专业人才实践教学体系的改革思路，希望为国内外同类院校环境工程人才培养提供借鉴。

一、西安科技大学环境工程专业本科生实践教学环节中存在的问题

西安科技大学不仅是国家安全生产监督管理总局和陕西省人民政府共建高校、教育部卓越工程师教育培养计划实施高校、国家特色重点学科项目实施高校和陕西省高水平大学建设高校，更是我国西北地区唯一一所以“地矿”为学科特色，以“矿业”为服务行业，以“西北”为服务区域的专业型高校。我校2003年获得环境工程二级学科硕士学位授予权，2005年获得环境科学与工程一级学科硕士学位授予权，2010年获得环境工程领域工程硕士学位授予权。然而，近些年来由于环境工程专业本科生数量上的迅速增加和学校实践教学平台建设的相对滞后，使得环境工程专业学生的动手能力和创新能力不足，不能满足我校目标行业、目标区域用人单位的实际需求。究其原因，主要问题有以下几个方面。

（一）实践教学内容与能力培养与优势学科发展相脱节

从学校环境工程学科发展历程来看，虽然学科体系日趋完善，但目前环境工程本科生培养的主要研究方向却仍以传统的水、气、固废污染治理、环境材料等为主，视野仅仅停留在本学科上，很少关注本校采矿工程、安全工程、地质资源与地质工程等优势、强势学科的发展趋势、研究进展和重大关键问题，因此很难融合、利用这些学科的优质资源形成自身鲜明的学科特色。环境工程专业实践教学内容和能力培养中缺乏跨系、跨院、跨学科的力度，导致学生仅仅学习本学科、本专业的知识，而对本校优势学科的基础知识却一无所知，从客观上大大限制了依托本校优势学科实现环境工程人才培养的特色发展。

（二）面向目标行业和区域的服务意识有待进一步提高

每一个学科专业的发展必须建立在面向经济社会的实际问题，并满足其实际需求。而这种需求又因行业、因地域不同而不同。因此，面向特定行业、特定区域的需求是一个学科专业实现特色发展的必然选择。而从培养目标来看，本校环境工程本科生的培养还没有充分认识到这一点。在实践教学中过多地强调普适性、一般性的理论与方法教学，而忽略了具有鲜明行业特点、区域特点的实践教学。学生仅仅掌握了一些书本上的理论、方法，缺乏对特定行业中、特定区域内实际问题的关注和思考。因此，当学生面对一个具体项目或工程时，往往表现出一筹莫展。

（三）实践教学平台建设不足

实践教学平台建设是保证实践性教学环节顺利完成的前提，然而我校的实践性教学平台建设不完善。还未建立稳定的生产实习基地和面向本科生的开放实验室，每年的生产实习都要临时联系实习单位，学生的实习时间要根据实习单位的安排再行确定，给正常的教学安排带来了困难；由于没有面向本科生的开放实验室和资金支持，使得一些学生创新思想没有机会去加以验证和实现。

（四）参观演示性实践多，而参与性实践少

环境工程专业本科生的生产实习多选择在污水处理厂、垃圾填埋场等单位，主要以参观为主，由于实习学生人数多、实习时间短，很多学生都是走马观花，实习之后没有留下什么印象，对处理工艺各单元的细节不清楚，实习效果很差。在实验课中，很多单元都是演示性实验，有实验教师操作，学生观察，使得學生缺乏动手参与实践的机会，无法培养学生的创新能力。

二、具有地矿特色的环境工程专业人才实践教学体系构建

（一）实践教学体系框架设计

按照“加强通识基础，拓宽学科领域，凝练专业主干，突出特色方向，服务目标行业与区域”的总体思路，从三个方面对环境工程专业人才实践教学体系框架进行重新设计，凸显“地矿特色”。

1.基本知识层面：在传统环境工程基础知识包括以数理化生为代表的工程分析基础知识；以热传导学、流体力学等为代表的工程技术基础知识；以水、气固废设计为代表的工程设计基础知识的基础上，有机地融合地质学科、矿业学科基础知识。其中，地质学科基础知识主要包括环境地质学、环境矿物学、环境水文地质学、灾害学等；矿业工程学科基础知识主要包括岩石力学、安全工程原理等；环境、地质与矿业交叉学科基础知识主要包括矿山环境工程学、矿区土地复垦与生态重建、矿区生态学等。

2.基本能力层面：在强调传统环境工程专业基本能力，包括环境监测与分析能力及实验能力、水污染控制工程分析与设计能力、大气污染控制工程分析与设计能力、固体废弃物治理工程分析设计能力、噪声污染控制工程分析与设计能力、环保设备的设计安装与调试能力、环境影响评价的原理和方法、生态环境保护的基本原理和方法的基础上，融合地矿类基本能力。主要包括矿区污染源的调查与分析能力、生态因子与污染因子的识别与分析能力、矿区生态系统稳定性分析与安全评价能力、矿区地质环境灾害条件分析能力、地质环境灾害致灾因子的识别与评价能力、矿产资源综合利用方案设计与实施能力、生态环境修复原理与工程技术、工矿区地下水保护原理与工程技术、清洁生产方案设计与执行能力。

3.实践环节：在传统环境工程实践环节，包括环境基本实验、计算机仿真与模拟、毕业实习与实践、工程实例分析与设计、环境影响评价报告编写、环境管理与规划设计之外，再添加具有地矿特色的实践活动。包括：地矿野外调查与实验、数值与相似材料模拟、矿区地质环境灾害的评价报告的编写、矿产资源综合利用方案分析与设计、环保论文撰写选题等。

（二）实践教学平台建设

第一，多层次实验教学平台建设。环境工程坚持把拓宽专业口径与柔性专业方向有机结合，把加强基础与强调针对性有机结合，构建多层次实验教学平台，由基础实验平台、综合实验平台与研究实验平台不同层次构成，共同保证人才的基本规格和全面发展的共性要求，体现特色化。

第二，模块化工程实践教学平台建设。积极构建“四个模块”：即基本教学实验模块、校内实践教学模块、模拟仿真实验模块、校外工程实践教学模块为基础（见图1），以校内外工程实践基地为支撑，以开放管理运行机制为保障的实验与实践教学新体系，强化学生实践能力、创新能力培养。

（三）实验模式与规格改革

第一，改变过去单纯的演示和验证性质的实验，加强和凸显基本实验内容的综合性和设计性，多采用新方法、新内容、新手段。

第二，加强校园内实践教学基地建设，着重强化综合性和实践性。特别努力建设能模拟各类工矿环境的实验与实践场所，例如：矿山环境工程综合实验室。

第三，将仿真引入实践教学，突出实践手段的先进性。学院新建“数值模拟实验室”、“相似材料物理模拟实验室”、“烟气脱硫仿真系统”等，将仿真模拟实践教学作为一个独立的模块引入教学过程。

第四，建立稳固的校外实践基地，加强产学结合。一方面努力开拓新的校外实习基地，另一方面坚持统一组织，定期召开有校外实习基地负责人参加的实习协调会，确保实习有序高效进行。

三、结语

在“环境工程专业发展战略研究”和“高等学校本科环境工程专业规范”思想的指导下，西安科技大学围绕“地矿”学科特色、“矿业”行业特色和“西北”区域特色，构建了特色鲜明的环境工程人才实践教学体系。在教学内容、平台建设、实验改革等方面采取措施，着力提升学生的动手能力和创新能力，切实满足社会经济发展对环境工程人才的切实需求。西安科技大学构建的具有地矿特色的环境工程人才实践教学体系是高校特色化发展的有益尝试，其成果对相关院校的相关专业人才培养具有重要的借鉴作用。

参考文献：

[1]张明泉，曾正中，陶燕，等.环境科学专业各实践教学环节的内容与方法研究[J].高等理科教育，2003（5）：28-31.

[2]彭永臻，崔有为，王淑莹.环境工程专业研究型实践教学体系的构建[J].实验技术与管理，2007，24（3）：14-18.

[3]張灵，禹奇才，张俊平.专业特色建设的几个基本问题[J].中国大学教育，2012（9）：28-30.

[4]王亚杰，陈岩，谢苗锋.论学科特色型大学竞争力的形成与发展[J].高等工程教育研究，2010（4）：14-20.

[5]于彩虹，王建兵，于妍，等.矿业特色环境专业创新人才培养模式的探索[J].环境科学与管理，2012，37（7）：4-7.

[6]陈男，胡伟武，冯传平，等.以工程实践和创新能力培养为导向的教学体系探索——以中国地质大学（北京）环境工程专业研究生实践教学为例[J].中国地质教育，2015，24（4）：142-145.