新工科背景下地方应用型高校环境工程专业课程体系改革——以湖北师范大学为例

马 啸, 王湖坤, 王代芝, 吴宏涛, 李 露

(1.湖北师范大学 城市与环境学院，湖北 黄石 435002；2.湖北理工学院 土木建筑工程学院，湖北 黄石 435003)

地方本科高校普遍存在办学层次相对较低，办学实力较弱，各项工作起步较晚，学科建设定位不准，毕业生实践能力差，在就业市场缺乏竞争力等问题。面对日益严峻的就业压力，在“新工科”“双一流”“卓越工程师计划”及工程教育专业认证等背景下，高校课程体系必须进一步强调学科的实用性、交叉性与综合性[1,2]，各“课程元”以课程内项目、课程组项目、多学科团队项目、科研实践项目和毕业设计研发项目“三类五种项目”为主链，形成一个紧密关联的整体[3,4]。为响应国家地方高校转型发展战略，推进产教融合，服务地方经济社会发展，提高工程教育质量，在当前新工科背景下，必须进一步改革专业课程体系，强化实践环节的教学设计及过程优化，培养学生工程实践能力和解决复杂工程问题的能力。

湖北师范大学(以下简称“我校”)环境工程专业于2000年开始招收全日制本科生，是省“双一流”本科专业、省资源环境特色优势学科群主干专业、省“专业综合改革试点”专业，已获批省战略性新兴(支柱)产业人才培养计划、省“荆楚卓越人才”协同育人计划、省级实习实训基地和省级虚拟仿真实验教学等项目。本专业立足于地方，从培养高素质应用型工程技术人才的角度出发，结合注册环保工程师制度，调整优化课程结构，强化实践教学环节，培养学生创新创业能力，构建特色鲜明的地方应用型环境工程专业课程体系，切实提高本科教育质量。

1 环境工程专业课程体系改革指导思想及基本原则

1.1 课程体系改革指导思想

为适应经济社会发展、专业发展和学生发展需要，提升专业教育水平和创新能力，引导推动人才培养链与产业链、创新链有机衔接，促进人才培养向应用技术型转变。本专业坚持创新驱动、特色与内涵发展，需求导向、协调并进的发展原则，响应国家新工科建设精神，瞄准地方资源枯竭性城市转型需求，立足学校环境工程专业基础，产学研用相结合不断提高人才培养质量，把环境工程专业建成具有一定地方特色和地域优势的专业。

1.2 课程体系改革基本原则

1)产教融合，协同育人。坚持产教融合，校企合作，校校合作，校地共赢，建立开放性协同育人机制。引入行业标准和专业意见，注重行业、企业和相关方对本科专业人才培养的指导作用。立足于学科，瞄准于产业，改造传统的课程体系，调整课程结构，更新课程内容，全面提升本科专业的适应性和教育品质，建立“产学研用”一体化的协同育人模式。

2)创新培养，培育特色。调整充实课程模块体系，适应社会和学生发展需要。重点增设学生终身发展需要的通识教育课程，着重培养学生的综合素养和发展能力；重点增设与行业、产业对接的特色课程模块体系，着重培养学生的应用技术技能和创新创业能力。

3)个性培养，因材施教。尊重学生成长、成才规律，突出学生的主体地位，实行弹性学制。在保证专业基本标准的前提下，开发满足学生专业发展需要的专业个性课程，为学生的个性发展、终身发展创造条件。

4)综合培养，实践引领。全面适应社会职业发展和学生能力提升的要求，注重专业教育与生产劳动、社会实践相结合，强化专业教育的实践性和职业性。科学调整实践教学体系，将创新创业融入课程教学。科学调整各类课程模块比重，建立完善的实践教学课程体系，培育学生的社会责任感、创新精神和实践能力。

1.3 人才培养目标

专业培养目标是课程体系与教学内容设计的基础和最终实现目标。在人才培养方案修订过程中，我们先后调研武汉大学、重庆大学、武汉理工大学、西南大学、重庆工商大学、湖北理工学院等院校环境工程专业本科人才培养模式改革方面的经验，并与地方环境工程企事业实习用人单位广泛研讨，在教研室组织多次讨论，期间多次收集环境工程专业毕业生调查问卷，了解环境保护行业发展状况、工程人才需求状况，以及需要毕业生掌握的知识能力等。在反复调研和论证基础上，参照工程教育专业认证标准和教育部《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》，确定我校环境工程专业培养目标为：本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，掌握扎实的环保知识、化学知识、工程知识和其它相关自然科学知识和技能，具有可持续发展理念、社会责任感、工程实践能力和创新创业能力，适应新时代需要的能够在环境保护、化学化工、工程设计等相关领域从事工程设计及施工、管理和咨询、研究开发和教学等工作的应用型工程技术人才。

2 新工科背景下环境工程专业课程体系的构建

环境工程专业课程体系主要由通识教育课程群、专业教育课程群、综合实践课程群、创新创业课程群4个层面构成(见表1)。根据新课程体系，要求科学合理地调配所开设课程的教学课时，既要确保专业知识素质课具有充分课时开展教学，又要通过专题讲座、工厂实践、自学讨论等多种教学途径，保证思想道德素质课、身心素质课、文化素质课在课时减少的情况下的教学质量，以达到更好的教学效果。

2.1 通识教育课程群

通识教育课程是本科教育的基础课程，其要旨在为学生发展奠基。其中，必修课程设置“思政通识”“语言通识”“IT(信息技术)通识”“健康通识”等四类。“思政通识”共设《思想道德修养与法律基础》《中国近现代史纲要》《马克思主义基本原理概论》《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》《形势与政策》等5门课程。“语言通识”系由《大学英语》《普通话》和《大学语文》等课程组成。“IT(信息技术)通识”系由原《大学计算机基础》《程序设计语言》等合并组成，革新教学内容和形式，实行分级分类教学，重点讲授IT(信息技术)应用及信息检索，要求学生熟练掌握常用办公软件和信息技术应用，奠定互联网时代的职业素养。“健康通识”由《大学体育》和《心理健康》组成，旨在帮助学生养成关爱身心健康的良好习惯、提高身心素质。通识教育选修课程设置“科学与生命”“历史与文化”“公民与社会”“艺术与审美”“哲学与道德”“教育与人生”等6个选修课程模块，适度提升通识教育选修课程地位，增加学生的选择性，促进学生个性发展，满足学生自主发展需要。

表1 湖北师范大学环境工程专业课程体系结构

2.2 专业教育课程群

通过建设不同就业方向下的相应课程群，有利于学生清晰定位自己未来发展方向，有利于师资队伍建设和教学资源的优化配置，提高教学管理水平和教学实践效果。根据环境工程专业就业的可能方向，形成特色鲜明的多个支撑就业方向的课程群，各专业老师根据自己的科研方向加入相应的课程群中，形成课程组师资队伍，负责相应课程的建设。构建“工程设计类课程群”“环境监测类课程群”和“环境管理类课程群”等面向就业方向课程群。每个课程群由3门以上课程组成，课程之间的有机联系紧密，内在逻辑性强。各模块课程学时、学分比例见图1.

图1 面向就业专业教育课程群学分学时比例

1)工程设计类课程群：以培养“注册环保工程师”为主要目标，就业方向包括政府环保部门或事业单位、各类环境保护公司和厂矿企业，是学生就业的主体和专业主要的培养方向。主要课程有：《水污染控制工程》《大气污染控制工程》《固体废物处理与处置》《物理性污染与控制工程》《水处理管网工程》《环境工程设计》《环境工程实验》等。

2)环境监测类课程群：就业方向包括政府部门或事业单位(如环境监测站)、第三方检测公司或企业中的环境监测实验室。主要课程有：《环境监测》《环境监测实验》《环境工程实验》《分析化学》等。

3)环境管理类课程群：以培养“注册环境影响评价工程师”为主要目标，就业方向包括环境保护行政管理部门及事业单位、企业的环境管理部门、环评机构和环保公司，主要从事环境管理、环境评价和环境咨询服务工作。主要课程有：《环境规划与管理》《环境影响评价》《清洁生产》等。

2.3 综合实践课程群

该课程群包括《金工实习》《社会实践》《课程见习》《专业见习》《水污染控制工程课程设计》《大气污染控制工程课程设计》《固体废物处理与处置课程设计》《环境影响评价课程实践》《生产实习》《毕业实习》《毕业论文(设计)》等。

2.4 创新创业课程群

本课程群由集中的课程模块和分散的课程组合共同组成。集中的课程模块设置《创新基础》《创业指导》和《大学生就业指导理论与实践》等必修课程；分散的课程组合包括“环境工程前沿专题”“环境工程创新创业训练”“环境工程创新创业论坛”和其他创新创业活动(学科竞赛、学术成果和专业特长等)。

3 应用型高校环境工程专业课程体系改革

我国环境工程学科是在70年代中后期才逐渐发展起来的，其专业课程体系主要来源于3类相近专业，而各高校的专业特色及培养模式均明显依附于其母体专业。一是土木类的给水排水工程专业，这也是环境工程专业是主流，偏重于水处理方向；二是冶金、地矿、化工等与三废治理相关的工科专业方向，其中源于化工专业偏重于化学化工类课程，源于冶金，地矿专业偏重于固废处理及大气污染控制；三是由水利、生物、海洋等专业发展而来。实际上，环境工程专业的任何一个方向都是以多个基础学科或工程学科为基础的。

随着我国经济建设的发展和国民环保意识的提高，环境问题与人民大众美好生活需求的矛盾进一步凸显。与此同时，国家环保主管部门的管辖范围不断扩大，行政级别也不断提升，并于2018年更名为中华人民共和国生态环境部。在此背景下，环境工程专业的教学课程体系仍存在着将其视为传统环保专业的现象，由此也导致了诸多后续问题。

“新工科”建设是我国为应对挑战、适应改革提出的重要战略举措，更注重工科人才实践能力、创新能力和国际竞争力的培养。围绕建设现代职业教育体系的目标，结合行业企业标准，从企业需求、岗位任职要求、岗位职业能力等出发，注重理论到实践的转化，加强工程应用能力的培养，提高学生的工程实践能力和综合应用能力，培养适应行业、企业发展需要的应用型人才。

3.1 调整课程体系结构，突出实践教学环节

目前传统的环境工程教学与当下新兴的水污染处理、土壤污染修复及环境影响评价等领域存在着理论与实际不相符的情况，缺乏系统性、针对性的教学与实践。这是典型的工程教育与新兴产业有所脱节的表现，这种情况一方面可能会降低学生对该学科的兴趣，导致学习缺乏主动性与积极性；另一方面可能会产生理论无法适应实际情况的问题，导致学生缺乏实际应用经验。这些都是与“新工科”所提倡的时代性、前沿性、创新性相违背的。 通过完善实验教学、课程设计和认识实习等环节，提高学生的创新能力和专业实践能力。我校环境工程专业将总学分要求从2012版人才培养方案的183降低到了170学分。其中通识教育课程从33%降到27%，专业理论课程从51%降到38%，专业实践环节从16%增加到35%.新版人才培养方案从课程体系结构上突出了实践教学环节，重点培养学生创新创业能力。

3.2 增加工程性课程，凸显专业特色

由于我国长期的精英教育模式统治，部分地方应用型高校在办学理念上忽视分层分类的特征，同质化严重。我校环境工程专业源于化学学科，2012版人才培养方案课程设置采用的是传统学科导向的课程体系，包括通识教育课、专业基础课及专业课、集中实践环节和课外特长等。通过课程体系改革建设不同就业方向下的相应课程群，有利于学生清晰定位自己未来发展方向，有利于促进教材建设和师资队伍建设，有利于教学资源的优化配置，提高教学管理水平和教学实践效果。

我校环境工程专业通过将《环境科学概论》调换为《环境工程导论》，将《流体力学》调换为《流体力学泵与风机》，更加凸显专业的工程应用性。将72学时核心课程《水污染控制工程(上、下)》分解为32学时《水处理管网工程》和48学时《水污染控制工程》，便于老师教授和学生接受。增加专业个性课程《土壤污染与防治》，与国家最新颁布的“土十条”紧密对接，体现国家环境保护的新要求。

3.3 合并缩减部分课程，避免重复授课

当前环境类专业对于专业课程设置缺乏系统性布局的考量，不少是针对传统环保行业的课程设置，缺乏行业新兴业态，很难适应生态环保理念、土壤污染修复等新技术新领域、新需求。导致课程内容的重复度比较高，各课程之间的不可替代性较差，另外可能遗漏某些重要内容。为此，我们应及时改变专业教学内容与社会和产业需求脱节现象，把先进的科技成果运用到实践教学中，实现人才培养与企业需求在教学内容与工作内容上的对接。

我校环境工程专业将《无机化学》《分析化学》合并为一门《无机及分析化学》，将《化工原理(一)》和《化工原理(二)》合并调整为《环境工程原理》，删减了环境科学类课程《环境经济学》《环境法与执法》和《实用生态工程学》。减少环境工程学生专业基础课学时，将更多的时间和精力放在专业课程上。

3.4 调整课程学期分配，优化各课程承接关系

目前诸多环境类专业对于课程设置缺乏系统布局，设置较为随意，缺乏逻辑系统性考量，各课程之间的前置或后置关系混乱不清。我校环境工程专业将《大学物理》由大一第1学期调整到大一第2学期，刚刚学完《高等数学》微积分部分知识，更容易接受《大学物理》课程。《流体力学泵与风机》调换到第3学期，为第4学期《环境工程原理》做基础准备。《环境工程专业英语》从之前的大二第4学期调整到大三第5学期，这样学生在具备一定的专业知识基础上学习专业英语，且为第6学期专业核心课程学习提供基础。

4 结语

地方院校立足地方，依托地方也要服务地方。黄石市是全国资源枯竭城市转型试点，主要以矿山开采、冶金、建材、加工行业为主，废水、废气、废渣污染排放量大，企业治理力度大，为环境工程专业实习实训提供了得天独厚的条件。我校环境工程专业教师一直为黄石市地方经济服务，为企业解决技术难题，既锻炼了教师队伍，同时，又让学生参与这些科研、设计项目，使学生得到锻炼和提高，做到了科研促进教学。

高等院校本科课程体系应当不断地调整优化，以适应国家社会经济发展的新形势，尤其应注重面向市场需求的专业方向课程群建设及实践环节的强化[5]。根据新工科建设的要求，在充分采纳用人单位、兄弟院校和毕业生的意见和建议的基础上，对专业课程群、实验实践环节和毕业设计(论文)等进行重新修订，新的课程体系在满足工程教育专业认证标准的基础上，朝着专业“应用型”转变，突出工程实践教育和创新创业教育，实现地方高校毕业生与社会需求的无缝对接。