基于教育产出理念的环境生态工程专业实践教学体系构建*——以华侨大学为例

李裕红 翁铂森 罗专溪 孙 荣

(华侨大学环境科学与工程系，福建 厦门 361021)

我国教育部门高度重视大学生创新精神与实践能力的培养，实践能力和创新能力的培养离不开实践教学。2000年以来，教育部先后出台了深化实践教学改革、完善创新人才培养模式等强化实践育人政策和文件。高校实践育人工作内容不断丰富，形式不断拓展，积累了宝贵经验，但实践教学依然是我国高等教育工科人才培养中的薄弱环节，与高校工科专业培养创新能力强的高质量工程技术人才的要求还有差距。

随着人类社会生产技术和经济的高速发展，地球表面各类生态环境遭受干扰和破坏的复杂性和严重性日益加强，传统污染治理方法的局限性日益凸显，利用生态学的原理和方法从生态系统层面来解决生态环境问题的思想越来越受到重视，并逐渐被纳入环境领域的人才培养中。作为一门在当前生态文明建设强烈需求下促生的新兴工科专业，2011 年环境生态工程专业新增加入教育部本科专业目录，专业代码082504。该专业是介于生态学、环境工程、环境科学专业之间的一个实践性较强的交叉复合型专业。环境生态工程专业目前还处于专业建设初期，重点任务是需要加强课程体系建设，其课程设置不能与生态学专业相同，也不应是环境工程专业的简单延伸[1]。2021年7月在重庆大学召开的第三届全国高校环境生态工程专业建设研讨会统计数据显示，全国高等学校超过3000所，截至2021年7月，仅有70余个高校开设环境生态工程专业。经过近10年的发展，环境生态工程专业实践教学已有探索研究，但仍需继续深入和逐步完善。由此，根据学校的总体培养目标，结合专业自身的发展定位与特点，作为专业培养中重要教育模块的实践类课程应构建出具有自身特点的体系，为培育具有创新能力和实践能力的专业人才提供重要支持。华侨大学依托已有的环境工程专业和环境科学专业的办学基础和条件，向教育部申请并获批准于2016年设立环境生态工程专业，2017年 9 月开始招生，现在已顺利完成2017级学生的培养。本文以新工科建设为背景，结合工程教育认证标准，以环境生态工程专业建设为例，探索构建具有区域特色和侨校特色的环境生态工程专业实践教学体系。

1 环境生态工程专业实践教学体系构建的必要性和重要性

以华侨大学环境生态工程专业为例，该专业培养的人才应具有“人和自然和谐共生”的可持续发展理念，掌握生态学、环境科学与工程设计等基础理论、基本知识和实践技能，具有较强的工程素养、实践能力和创新精神；拥有良好的职业道德、团队合作及学习进取意识，能适应国内外社会经济发展需求；具有优秀的自然科学和人文科学素养、较好的国际视野、较强的沟通和组织管理能力；富有生态环境保护责任感；具有解决复杂环境生态工程问题的实践能力和创新能力；响应“联合国生态系统恢复十年”倡议，成为德智体美劳全面发展的、能在环境生态工程即修复与恢复受损生态系统及相关领域和行业进行创新工作的优秀工程师、科研工作者或从事教学、管理和经营工作的中坚力量。

依据工程教育专业认证标准，基于教育产出理念[2](Outcomes based education,简称OBE)，意即教育过程的设计应当围绕实现学生在学习方面取得某些特定成果而展开，教育环节和教学课程体系的设置都是为了实现学生学习产出(如学生的能力和品质)的手段，以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育活动。工程教育专业认证基于教育产出的教育模式强调教育者必须首先对学生经过学习应达到的能力和品质，即人才培养所达成的目标有清晰的设想，进而构建适宜的教学体系保证学生达到预期培养目标。

基于教育产出理念，专业课程体系的构建、教材的编制或选用、教学的设计与组织及效果评估等是实现预期学习产出的途径和手段。设置课程体系和开展教学活动前应先明确其对实现预期学习产出的贡献。环境生态工程专业的培养人才产出目标以培养具有解决复杂环境生态工程问题的实践能力和创新能力，能在环境生态工程及相关领域和行业进行创新工作的优秀工程师为主。为达到本专业人才培养的教育产出目标，课程体系的设置需要强调培养学生具有解决复杂环境生态工程问题的专业实践能力和创新能力。为达到人才培养目的，必须将理论学习与实践教学结合在一起，以提高学生分析和解决复杂受损生态系统问题的工程能力。环境生态工程需要借助生态学原理和工程学手段来应对生态环境问题，修复各类受损生态系统的结构和功能，恢复其生态系统服务，因此与环境生态工程相关的实践内容显著有别于注重处理水、气、固体废弃物等污染控制的环境工程专业。对基于OBE理念构建环境生态工程专业实践教学体系的相关研究成果少见报道[3]，急需加强探索和积累。

2 环境生态工程专业实践教学存在的问题

我国高校环境生态工程专业的实践教学课程体系组成主要包括四个模块:①专业实验课，包括专业基础课和专业核心课的实验；②课程设计，如环境生态工程课程设计、生态规划课程设计等；③专业实习、创新创业实践和社会实践等各种课内外专业实践；④毕业设计。目前国内各高校环境生态工程专业的建设发展中，这几个方面的实践教学都存在需要克服和解决的问题。

专业实验课方面存在的问题主要有：①环境生态工程专业实验课教材少。虽然环境科学与工程类传统专业实验教材比较丰富，但这些教材并不能满足也不符合环境生态工程专业培养目标的需求。②符合环境生态工程专业特性的综合性实验项目偏少，实验内容的设计性和探索研究性不足，不利于创新性的培养。③由于实验学时有限，一些实验设计和实验准备工作均由教师完成，学生仅进行实验操作，不利于提升学生的创新能力; 此外与专业紧密相关的生态修复实验项目因为耗时较长而不容易顺利开展。④投入实验课教学建设的经费相对不足，实验设备和实验场地的建设投入有待加强。面对层出不穷的生态环境问题，实验设施与条件的限制使得部分实验难以达到预定目标。

课程设计方面存在的问题主要有：①课程设计是培养学生工程实践能力的重要一环。但目前国内生态环境治理中对生态系统的结构和功能进行科学生态修复的实际案例偏少，多数高校专业教师缺乏现场经验，在教学过程中侧重环境生态工程设计案例涉及的生态原理，难以给予工程意义上的全面解释，对课程设计的指导能力需要提高。②各类生态系统规划和设计方面的相关文献、设计手册较少。每个生态系统具有其独特性，近年来陆续出台的关于生态修复相关的技术指南、行业技术规范等良莠不齐，面对不同受损原因和受损程度状况，需具体问题具体分析。

教学实习与社会实践方面存在的问题主要有：①由于具有科学示范性的环境生态工程项目相对较少，导致专业实习基地匮乏，实习基地的建设无法满足实践教学的需要。②实习经费短缺，仅能满足安排学生在离学校比较近的地区进行短时间的参观实习，路途较远、实习条件好的异地实习难于安排，势必影响专业实习的质量，难以保障教育产出的人才具有解决各类复杂环境生态工程难题的能力。③部分学生没能理解专业实习的重要性，因此缺乏专业实习的主动性和积极性。

毕业设计方面存在的问题主要有：①教师指导毕业设计的积极性不高。目前高校教师所承担的科研项目多数是研究型，环境生态工程领域的研究项目极少，因此学生的毕业设计无法结合指导老师的科研项目，指导老师缺少积极性，或投入在指导学生毕业设计上的时间较少。②教师指导毕业设计的能力和水平亟待提高。一方面，多数指导教师缺乏环境生态工程实际经验，另一方面，环境生态工程专业的毕业设计需要用图来表达生态设计理念和生态技术，部分教师对绘图技术没有系统地认知和掌握，缺乏对制图规范的把握以及图文的理解。

综上所述，目前我国新工科环境生态工程专业的实践教学存在着诸多薄弱环节，急需整合校内外资源，有针对性地改革并构建有效的实践教学体系。

3 扬长避短，构建具有区域特色和侨校特色的环境生态工程专业实践教学体系

针对当前环境生态工程专业实践教学普遍存在的问题和困境，如何结合学校和地方资源优势，扬长避短，本文结合华侨大学环境生态工程专业在逐年改进培养方案和课程体系过程中的一些做法进行探讨。

3.1 将湿地资源优势融入环境生态工程专业实践教学体系

华侨大学两个校区分别坐落于中国著名侨乡福建省厦门市和泉州市，所在地域是东南沿海湿地类型和面积占比丰富的地区，海岸咸水和半咸水湿地、内陆淡水湿地、多种人工湿地齐全，海岸线绵长，流域湿地资源丰富。随着沿海经济快速发展，人类干扰的程度和强度也极大，由此受损的生态系统案例也丰富，海岸带生态修复以及流域内陆湿地生态修复工程急需大量专业人才。在湿地生态修复领域容易获得更多的实践教学和人才输出机会，地方优势资源也利于促进编制如《湿地生态系统的维护与利用》这类具有专业特色和地方资源特色的实践教材。

湿地被誉为自然之肾，是重要的生态资源。泉州市湿地学会于2013年2月世界湿地日成立，以凝聚社会力量加强对地方湿地资源的保护和研究交流为初心，现挂靠于华侨大学化工学院，依托环境科学与工程系教师队伍力量共同发展，泉州市湿地学会学会理事长现主持环境科学与工程系工作，同时也是环境生态工程专业建设负责人。学会近10年的发展和积累，特别是在海峡两岸湿地生态教育、湿地环境及其生物多样性保育等方面的政产学研联合资源可作为专业发展的特色支持。如泉州市湿地学会与泉州市农业农村局在2020年联合地方农企共建10个湿地生态美科教基地，包括泉州田格里拉生态园、泉州惠安女风情园、泉州凤翔山庄、泉州御仙庄、泉州皇旗尖生态茶园、泉州聚巢生态园等具有优良实践基地的单位，这些学会共建单位可为环境生态工程专业学生的实践活动提供充足的实践基地资源。此外，学会团体单位为本专业2017级和2018级学生暑期社会实践中提供了“同心爱鲎、共护家园”以及“弘扬护生文化、保护农村湿地”等良好机会和指导力量，以保护湿地为主题的实践队伍屡次荣获省、校优秀实践团队荣誉。因此，相关社会资源可作为校内实践教学资源的有益补充和重要延伸。

自2017年开始招生以来，基于OBE理念，根据人才培养目标的输出需求，人才培养方案逐年修订与完善。近期刚完成的2022级环境生态工程专业人才培养方案突出了湿地领域的教研和服务社会特色，为了利于学生能运用专业理论和技术方法解决生态评价、生态修复、生态治理、生态恢复等环境生态工程的设计、运行和管理的复杂工程问题，在专业基础课中增设了加强对湿地生态水文过程认知的基础课《生态水文和水力学基础》；在专业核心课中增设了湿地相关的工程课程，如《湿地科学与工程》《湿地科学与工程实验》；在课程设计中增设了《湿地生态系统服务设计》，并在《环境生态工程综合实验》中增设优化人工湿地参数、提升生态修复效果的比较实验；在认知实习、生产实习、生态学野外综合实习、毕业实习等系列专业实践中都包涵湿地生态工程实践内容。环境生态工程专业所在的华侨大学厦门园区被誉为“海绵校园”，是认知湿地结构和功能服务的天然课堂。

3.2 结合侨校特色构建环境生态工程专业实践教学体系

华侨大学是以优势的工科学科背景和弘扬中华民族优秀文化、服务海外人才教育为特色的中央统战部直属侨校。OBE模式充分考虑优秀工程技术人才培养的特点，注重知识、能力、素质全面发展。基于OBE理念，结合侨校的人才培养特色，环境生态工程专业培养的人才是需要具有国际化视野，具有较强沟通能力的优秀工程师。

根据工程教育专业认证对该专业人才培养的要求，环境生态工程专业人才应该能够就复杂环境生态工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写环境生态工程项目报告和生态设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

结合侨校人才培养特点，结合“一带一路”的海外发展重要需求和国家与地方生态文明建设对环境生态工程专业工程人才的迫切需求，将沟通能力、创新能力和实践能力的培养，以及国际化视野的提高具体落实在实践教学课程体系四个模块的构建中。

在专业实验课方面，重点将近年国际典型生态系统修复案例中需要应用的技术性技能和创新性探索训练落实在专业实验课如生态监测与评价实验、环境工程微生物实验、湿地科学与工程实验、环境生态工程综合实验等实验项目的设计、教案编制以及教学活动中。

在课程设计和毕业设计方面，该专业目前有三门课程设计：环境生态工程课程设计、环境影响评价课程设计、湿地生态系统服务设计。课程设计和毕业设计相似，鼓励多同学合作，并鼓励与环境工程、给排水、土木、园艺、建筑、工商管理等专业同学合作，融合各自专业所长，对环境生态工程的问题准确诊断，并有针对性地对项目进行科学规划与生态设计。环境生态工程专业的任务是修复与恢复受损生态系统。生态系统恢复需要多方合作，正如全球推动的“联合国十年倡议”，鼓励多伙伴合作。2021年 6 月4日，由联合国环境规划署和联合国粮食及农业组织共同领导的“联合国生态系统恢复十年”(2021—2030)倡议召集并发起一场规模宏大且覆盖广泛的全球性运动，致力于推动世界各地对生态系统进行保护和修复，以加快生态系统的恢复进程，使世界步入实现“可持续未来”的轨道，从而造福全球人类和自然。这十年旨在激励和支持全球各国政府、多边组织、民间社会、个人等，在全球范围内合作、制定及促进生态恢复举措。从课程设计的实践教学设计和组织过程，鼓励来自不同专业的同学合作，利于促进沟通与合作能力的提高。

在专业实习、创新创业科研训练实践和社会实践等各种课内外专业实践方面，基于OBE理念的工程教育实践教学要以能力和品质培养为主线，加强建设校内外实践教学基地，构建产学研协同实践平台，聘请企业工程师入校指导以弥补专业教师在工程实践指导上的不足，并鼓励学生在专业实践中根据自身兴趣和特长多元化地增强创新素质。

本专业近年主动携手专业相关企事业单位和社会团体力量，积极共建长期稳定的学生专业实践教育基地，如与厦门市园林植物园等单位和社团共建实践基地，为本专业大学生提供了丰富的校外实践教育机会，学生可以在所在区域或其推荐的环境生态工程项目场所开展现场踏勘、生态调研、规划与设计、生态监测与评价、生态修复等方面的实习。本专业在2020年指导和支持学生成立了华侨大学湿地保护协会，依托湿地学生社团，拓展学生实践平台，将环境生态工程的思想理念和知识技能培养辐射到全校来的一百多个学生，目前该社团的主要干部均是环境生态工程专业的学生。

在创新创业科研训练及社会实践活动方面，鼓励学生根据自己的兴趣爱好或职业规划选择不同的课题，鼓励学生依托院校在海峡两岸和亚太地区的合作基础，在创业与创新、科创比赛以及实践训练过程中，鼓励设计具有国际化视野的课题，吸引境外同学参与，通过组合项目小组成员，合理分配项目内容，根据各自兴趣和长处，精诚合作，教师则给予指点和答疑。通过项目训练中伙伴关系的合作，有效锻炼和提升学生的沟通能力，发挥学生的能动性和创造性，提升工程实践与创新能力，实现预期的学习产出目标。

4 结束语

大学生实践能力和创新能力的提高离不开实践教学。实践教学是高校环境生态工程专业教育培养体系不可或缺的重要环节，是培养专业优秀工程人才的重要途径，但也是目前环境生态工程专业建设比较薄弱的环节。基于工程教育认证标准和教育产出理念，根据实验教学体系的基本模块组成，结合地方优势资源和学校办学特点，构建以学生为本、以人才输出目标为考量指标的环境生态工程专业实践教学体系，可更好地为我国生态文明建设培养具有工程意识、管理意识、创新意识和国际视野的高素质复合型工程技术人才。