服务地方生态文明建设的环境生态工程专业实践课程构建与探索

赵敏慧，朱 艺，王 泉，赵 斌，石贵明

（玉溪师范学院 化学生物与环境学院，云南 玉溪 653100）

环境生态工程是一门为了解决生态环境问题，涵盖自然科学、社会科学和技术科学的交叉边缘新工科专业．为培养能够掌握生态学和环境学的方法原理，从事环境生态研究、修复和建设的复合型专门人才，2011 年教育部首次将环境生态工程列入本科专业目录中[1]．全国开设环境生态工程专业的时间短、学校少，其人才培养模式、课程体系、实践课程构建等有待进一步完善．此外，环境生态工程专业是从环境工程、环境科学与生态学专业中交叉整合而来[2-3]，人才培养方案中的知识、能力和素质目标过于笼统陈旧，尤其是高校对学生的培养方式过分偏重于理论知识层面的教学，缺乏实践动手能力的训练和提升，不足以支撑工科专业毕业生的培养要求[4]．因此，开设环境生态工程专业的高校如何优化人才培养方案、构建实践课程体系，办出特色和优势是必须深入思考和亟待解决的问题．

1 环境生态工程专业实践教学存在的问题

环境生态工程专业一般是在原来的生态学、环境科学和环境工程专业基础上形成的，需要借助生态学原理和工程手段来应对生态环境问题，但其工程设计和实践内容与环境工程、环境科学迥异[5]．玉溪师范学院环境生态工程专业是在环境科学专业基础上申请的新工科专业，以生态学、环境学、环境工程学为基础开展教学．目前从理学转为工学突显出明显的问题，如下：（1）培养目标和毕业要求大而全，缺乏少而精；（2）课程设置理论课程比例偏大，实践实训课程不足；（3）有校内实训实践平台，但实训方向单一；（4）与企业之间的联系不够，学生到企业锻炼的时间短，见习、实习时间不足；（5）工科背景师资力量薄弱．

云南因独特的环境条件、丰富的物种和矿产资源成为家国生态文明建设的示范者．玉溪师范学院地处滇中，坐拥“两山三湖”（帽天山、哀牢山、抚仙湖、星云湖、杞麓湖）的环境资源优势．环境生态工程专业以工程教育认证为标准，依托云南省优势特色重点学科“环境科学与工程”，交叉融合生态学，结合“两山三湖”区域生态环境保护与治理特点，扎根玉溪，直接服务国家生态文明建设重大需求，在实践教学方面做了系列的探究与实践．

2 构建提升实践应用能力的人才培养方案

2.1 细化培养目标和毕业要求

环境生态工程专业目前处于专业建设初期，重点任务是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[6]．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的统计数据显示，全国高等学校超过3 000 所，截至2021 年7 月，仅有70余个高校开设环境生态工程专业[7]．经过近10 余年的发展，环境生态工程专业实践教学已有一定实践基础，各高校依据培养目标，结合专业的发展定位与特点，构建出具有自身优势的实践类课程体系．玉溪师范学院在国家生态文明建设大背景下，以培养地方性应用型人才为总体目标，以教育产出理念为导向，以区域“两山三湖”为实践教育资源，从政治素养、学科知识、工程与手段、发展能力四个方面制定培养目标．从政治品质、职业规范、学科专业知识、设计/开发解决方案、研究能力、现代手段、工程与社会、沟通合作、项目管理、终身学习十个方面制定毕业要求，并细化成24 个指标点，对应8 门专业核心课程、19 门专业必修课程、若干专业选修课程和4 门综合实践课程．每门课程制定课程内容与课程目标、课程内容与毕业要求的关联矩阵，课程紧扣毕业目标开展教学，使每门课程真正服务于学生专业综合技能和素养的培养，使学生成长为拥有扎实的自然科学基础知识、工程基础知识，较强的工程实践能力、良好的终身学习意识和团队合作精神，掌握环境学、生态学和工程学的相关基本理论和技术，具备运用环境生态工程技术解决环境污染和生态修复能力的地方一流应用型人才．

2.2 构建实践课程体系

为达到提升实践应用能力的培养目标，提高学生综合素质与动手能力，必须将实践教学与理论学习融合，强化学生解决实际问题的能力[5]．围绕核心专业技能的培养目标，核心课程加强理工结合与技术融合，重点培养学生掌握工程制图、环境生态监测、生态恢复、废弃物处理基本技术和方法，使学生具有一定的生态工程设计与污染治理能力、生态环境监测、生态工程规划、设计与管理技能．实践教学课程体系由实验实训、综合实训（包括课程论文、课程设计、专业见习、专业实习）、与毕业设计三部分组成，占人才培养方案学科专业教育课程最低修学学分的29.11 %．该体系体现出三个方面特点：一是加大了实践课程的总课时数和开设门数，相应的压缩了理论课程．二是增加实践性专业选修课的开设，如环境工程CAD、工程概预算、湖泊水污染控制理论与技术、水土保持学、农业面源污染控制等．三是延长综合专业见习和实习时间．

3 合理设置服务于地方环境监测和生态建设的实验实训

实验实训是环境生态工程专业培养实践应用能力的重要内容．通过教学团队教师和地方相关企事业人员的充分研讨，开设了13 门实验实训课程，并制定了与学分制人才培养方案配套的实验教学大纲和课程手册．其中在1～3 学期开设5 门基础实验课程，包括大学物理、工程化学基础实验、无机及分析化学实验、测量学实践实训、Python 程序设计．在3～6 学期开设8 门专业实验课程，包括基础生态学、环境生物学实验、环境生态监测实验、环境影响评价、遥感与环境信息系统、环境工程CAD、环境统计与实验设计、文献检索与论文写作．8 门专业实验课，囊括了生态环境工程实践中的环境质量分析、环境监测与治理、环境规划与管理、生态恢复、生物多样性保育等涉及的水、气、声、渣、土壤、微生物等常规指标检测、仪器设备使用、遥感影像合成与环境信息系统要素提取应用、工程制图及野外样方调查等基础技能训练，为应用型人才的培养提供了保证．

实验课程13 门，共编制实验大纲119 个．开出顺序以先开学科基础实验课，又开专业实验课，各实验前后紧密衔接，使学生实验技能由简单到复杂逐步得到巩固．实验大纲编制时做到了以下几方面：第一，精选的实验必须依据国家标准制定规范的实验、实习操作规程．第二，开出的实验全面且无课程间重复．第三，制定严格的过程性技能考核方式，使学生通过实验课程的学习，基本掌握服务地方生态环境建设需求的各类实验操作技能．

4 精选有代表性的地方生态环境工程案例设计见习路线

云南地形多样、气候复杂，孕育了多种多样的资源环境条件，不同地域受经济发展和文化习俗的影响，使各地州资源的开发利用程度和生态环境问题也表现出差异性．学校所在地玉溪市是连接内地到东南亚国家的枢纽之地，跨亚热带北部和南部两个气候带，属于南盘江和元江两大流域，有中高山山地、中山山原、高原湖盆、干热河谷四种地貌类型，海拔垂直高差从3 137 米到400 米，拥有“三湖一库”淡水资源（仅抚仙湖储水量占全省九大高原湖泊总量的68.2 %，国控淡水湖泊水资源总量的9.16 %），丰富的矿产资源（镍矿储量52 万吨是全国第二大镍矿，铁矿、磷矿、铜矿、高岭土、陶瓷土等储量丰富），世界文化和自然遗产——帽天山动物化石群，全国中山湿性常绿阔叶林面积最大的国家级自然保护区——哀牢山，云南最大的蔬菜生产基地——通海，拥有多个生态农业示范县等等．优势的地理区位，复杂多样的气候、地质地貌和丰富的环境资源，为玉溪经济的快速发展提供了条件．同时也是由于经济的快速发展，使玉溪市各县区均不同程度地出现了生态破坏和环境污染的问题．党的十八大以后生态文明建设被纳入国家五位一体的战略[8]，玉溪市委市政府重视全市生态环境保护与社会经济的协调发展，认真落实国家环境保护巡察组的工作意见，制定、颁布了系列环境治理和生态文明建设的战略规划与法规，围绕“两山三湖”实施了系列卓有成效的生态环境治理与修复工程．因此，在玉溪市本土范围内围绕“两山三湖”环境资源和系列防治工程就可以为环境生态工程专业提供较好的专业见习场所．

专业见习作为实践教学的重要组成部分，是理论课的延伸和顶岗实习的基础，也是学生专业认知、职业认知和实践工作能力初步形成的重要途径[9]．团队教师充分听取校外专家意见，经实地考察，综合环境地学、环境生态工程、环境生物学、恢复生态学、水处理工程、废弃物资源化利用等课程精选了环境生态工程专业的见习路线（见下表1）．通过4 天的专业见习，让学生看到不同类型、不同形式的内容，以增强学生对专业知识和职业技能的认知和兴趣，确定未来职业目标，树立为地方生态文明建设服务的信心和决心．

表1 环境生态工程专业野外见习路线表

5 校企联合开展专业实习提升学生实践能力和就业实力

环境生态工程作为新工科专业，除了培养学生科学、人文素养和掌握学科专业知识外，要求学生对行业职业规范、生态环境质量评价、环境污染与生态恢复方案编制、工程制图、项目实施、现代技术手段和方法的应用、研究能力、沟通合作能力、项目管理等方面都有较高的要求，而这些能力在校内的实训平台做训练是很有限的．因此，玉溪师范学院积极和中国科学院南京地理与湖泊研究所、抚仙湖高原深水湖泊研究站、玉溪市环境监测站、玉溪市质量监督综合检测中心、元江干热河谷水土保持云南省野外科学观测研究站、玉溪玉昆钢铁有限公司、玉溪北控水质净化有限公司、云南环绿环保技术有限公司等签订实习基地协议．通过实习，让学生提前融入社会，增强学生的实践和就业能力．

6 编制指导性课程论文、课程设计和毕业设计选题

环境生态工程专业是一个以解决现实生态和环境问题为出发点和落脚点的实用性很强的专业．学生通过4 年的学习，写作就是培养学生运用所学的知识，进行问题探究和写作训练的重要环节．一般需进入大二，学生对学科学习有一定基础才选择性的进入课程论文的写作．为此，教学团队教师依据个人所教授课程和所从事的科研方向制定若干选题，指导学生关注社会和本土的环境热点和生态环境遗留问题，用所学知识来解释和阐明问题产生的根源，变化发展的机理，并探讨修复、重建、管理的方法、技术、策略，以规范的行文格式提交6 000 字左右的科技论文，作为过程性考察计入课程平时成绩．

课程设计则在第七学期开出，设置了大气污染控制工程设计、水污染控制工程设计、固体废弃物处理处置设计、环境生态规划类设计和生态修复工程设计五门课程．课程授课教师按照行业规范从设计书文本编写、图件制作等方面对学生进行指导，为毕业设计打基础．

毕业设计实行导师制，由本专业具有讲师及以上职称的教师和外聘企事业单位相关技术人员共同担任．学生依自己的兴趣和未来的就业方向，选择课程设计的其中一个方向，以具体项目为设计对象，在导师指导下完成选题、开题、文本撰写和图件制作．毕业设计是学生4 年学习的一个难点，也是最锻炼和提升能力的一个环节，过程中需要师生加强互动，综合应用四年所学知识来提交设计，申请毕业答辩．

7 结 语

大学生实践能力和创新能力的培养离不开实践教学．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[7]．玉溪师范学院环境生态工程专业基于工程教育认证标准和教育产出理念，根据实践教学体系的基本模块组成，立足市场对人才的需求、本土环境资源和生态建设工程项目开展实践教学，构建以学生为本、以人才输出为考量指标的实践教学体系，符合学校培养应用型人才的发展定位，符合市场的需求，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、创新意识的复合型工程技术人才．教研成果从2018 级开始施行以来，学生对课程兴趣、学科理论知识的理解，实验操作技能、生态环境问题分析、环境治理方案编制、设计的能力均得到提高，既丰富和拓展了课程内容，也帮助学生明确了未来职业的发展方向，树立了为地方生态文明建设服务的信心和决心．