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“课程-实践-师资”三位一体本科工程人才培养

2024-12-24 42 上传者：管理员

摘要：通过“课程-实践-师资”等多方面改进，深化以课程设计、毕业设计为代表的工程教育，探索卓越环境工程人才培养模式。课程建设、工程实践和师资培养的结合，可有效提升环境工程本科人才的培养质量，为其进一步的专业发展奠定基础。

关键词：
人才培养
工程制图能力
工程教育
环境工程
课程建设
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2006年，教育部开始推动全国工程教育专业认证工作，首批7所高校8个专业通过了认证[1-2]。截至2022年底，全国共有321所普通高等学校2 385 个专业通过了工程教育认证，涉及24个工科专业类[3-4]。2010年，教育部提出了“卓越工程师培养计划”[5-6]，提出工程教育要面向工业界、面向世界、面向未来的“新工科”建设[7]；2018年又推出了“卓越工程师教育培养计划2.0”。

一些高校特别是研究型大学，普遍存在理工并重、理重于工的现象。教育部要求环境工程专业的实践学时要满足20%学分的要求[8]，其中包括设计、实习和实验环节。由于条件所限，实际教学中存在实践课程设置不够系统、规范和合理，课程间关系不明晰，学时分配不够合理，与实际完成任务不匹配等问题。另外，存在缺乏相关工程类基础课程等问题，不能很好地满足工程认证的要求，学生工程基础薄弱，工程制图能力较弱，工程技术知识体系不够完整。课程设计和毕业设计的内容不能充分结合工程实践和典型案例，毕业设计选题单一，不能涵盖环境工程领域的主要工程问题。教学内容、教学手段尚需进一步优化，教学效果不理想，学生的工程素质有待提高。实践类教材建设不足，缺乏适用的课程设计和工程类基础课程教材。课程设计开设的时间较短，承担教学任务的教师特别是青年教师教学经验与工程经验不足。参与毕业设计的师资有限，不能充分结合教师的工程和科研优势发挥学科特色。缺乏稳定、专业的实践教学基地，实习经费有限。教师承担实习类课程的积极性不高，参与师资有限，存在断档的潜在风险。实习过程中实习内容同质化，学生体验深度不够，实习的形式大于内容，流于走马观花。

本文针对本科生培养中工程教育相对薄弱的问题，通过优化工程类课程体系，完善相关设计课程，加强工程实践和师资建设，构建“课程-实践-师资”三位一体培养模式，强化了工程教育，提高了学生的工程素养，更好地满足了经济社会发展与生态环境建设的需求。

一、完善课程体系

（一）建立完善的实践课程体系

自2011年起，本院三次修订教学大纲，按照工程认证的要求，建立了较为完善的工科实践教学体系（表1）。

依据新版教学大纲，开设了水、气、固废污染控制及环境评价、室内外给排水管网方面课程设计共计七门。在原有以水处理及给排水管网为主的课程设计基础上，逐步增加了大气、固废、环评等课程设计，覆盖了环境工程的主要业务领域。经过优化改造，丰富了环境工程专业课程设计，规范、完善了实践类课程体系。

（二）合理分配学时

除水处理课程设计为2学分外，其余课程设计均设为1学分，突出了以水资源与地下水为优势学科的特点。原有的给水管网与泵站（1.5周）和室内给排水与排水管网（1.5周），实际教学中知识联系不够紧密。经过整合将室外给水官网、排水管网与室内建筑给排水分开，泵站设计独立成课，进一步理清了课程间的关系。改造后课程设计由2门变为3门，学时还是3周，但知识相关性好，更加系统、独立，改进了教学效果。

（三）增加工程类基础课程

针对学生工程意识差、施工方面的知识较为薄弱的问题，考虑到本校地学特色优势，增加了测量学和测量实习，让学生对地形图有了直观的认识，为后续开展设计和实习奠定了较好的工程基础。按照工程认证的要求，增设了金工实习，与原有的工程图学、工程力学、环境工程设计施工管理与技术经济组成了完整的工程基础知识体系。

表1 环境工程实践课程体系

表2 实习基地建设情况

二、改进教学内容与教学手段

充分结合工程实践和典型案例，课程设计与毕业设计中尽量结合实际工程项目和典型案例开展实践教学。毕业设计环节可参与校内导师的工程设计项目，也可参与校外导师所在企业的具体工程项目，提升工程能力。设计选题多样化和特色化，毕业设计环节以往以传统的城市污水处理设计为主，经过师生的共同努力，逐渐扩展到废气处理、固体废弃物处理与处置、乡镇污水土地处理工程、地下水PRB工程、矿山生态修复工程等领域，极大地拓展了毕业设计的范围，涵盖了环境工程的不同方向。同时，也更好地发挥了本院以地下水为特色的学科优势，体现了地学专业特色。提升工程基本素质，更新相关设计规范和设计标准，丰富设计资料，如实际工程的可研报告、施工图等。依据工程规范和工程标准，严格工艺设计和图纸绘制，在设计中培养工程意识和工程能力。

采用信息化手段改进教学，设计中均采用excel软件编制工艺设计计算表，工程绘图采用 CAD软件。城镇给排水管网设计中，采用选泵软件选取水泵；给水管网设计中，采用软件完成设计中的管网平差。另外，学生可利用多媒体手段和开放性数据库查阅相关设计资料。课程设计中也可采用教学管理软件进行随机分组，通过提高学生的组织效率，有效提高设计任务的完成质量。

三、加强教材与师资建设

建设工程教育中亟需的优质教材和适用教材，鼓励并支持教师出版工程类高等学校规划教材。完善课程设计任务书、指导书，将其应用于设计课程的教学实践。

有的专业教师具有注册工程师资质，可采用毕业设计集体指导和课程设计一主一副的方式，带动年轻教师参与设计的教学工作。聘请工程经验丰富的校外专家不定时开设工程设计方面的专家讲座，提升师资工程水平。毕业设计环节聘请校外导师进行指导；答辩环节聘请校外专家评审，在保证工程人才质量的同时，也给教师创造了交流和学习的机会。

采取管理手段鼓励教师深度参与实践活动，如职称评审过程中增加对实践课程工作量的要求；实践课程教学工作量大，环境相对艰苦，教学工作量分配时可考虑适当倾斜；发挥“传帮带”作用，培养青年教师积极参与实践课程，逐渐建立实践教学梯队。

四、加强实习基地建设

结合专业特色建立野外实践教学基地，实习内容包括生态调查、气象观测与水质检测等，目前已建有周口店与秦皇岛两处野外实习基地。与环保企业通过产学研基地的形式建立长期合作关系，开展废（污）水处理、固废处理及工业园区环境治理的实习活动。紧密联系典型排污企业，有针对性地开展城市污水处理、工业废水处理、固体废弃物资源化等实习参观活动（见表2）

五、结语

“课程-实践-师资”三位一体工程人才培养模式，可有效提升环境工程人才的培养质量，满足国家生态文明建设和生态环境保护重大需求对人才的要求，为国家地下水污染防治规划（2011 2020年）、土壤污染防治行动计划（2016-2030）、生态环境保护“十三五”规划和环境影响评价技术导则地下水环境、土壤环境和生态环境的实施提供了人才资源。

参考文献:

[1]教育部办公厅.关于印发《全国工程教育专业认证试点办法》和《全国工程教育专业认证专家委员会章程(暂行)》的通知 [EB/OL].

[2]教育部高等教育司.关于公布2006年度工程教育专业认证结论的通知[EB/OL].中华人民共和国教育部.

[3]教育部高等教育司.关于转发《中国工程教育专业认证协会教育部高等教育教学评估中心关于发布已通过工程教育认证专业名单的通告》的通知[EB/OL].中华人民共和国教育部,

[4]中国工程教育专业认证协会,教育部高等教育教学评估中心.关于发布已通过工程教育认证专业名单的通告[EB/ OL].

[5]教育部高等教育司.教育部关于批准第一批“卓越工程师教育培养计划”高校的通知[EB/OL].

[6]教育部高等教育司.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[EB/OL].

[7]教育部,工业和信息化部,中国工程院.关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见[EB/OL].

[8]教育部高等学校教学指导委员会.普通高等学校本科专业类教学质量国家标准下[M].北京:高等教育出版社,2018 :488-494.

[9]人事部,国家环境保护总局.环境影响评价工程师职业资格制度暂行规定,环境影响评价工程师职业资格考试实施办法[Z].(国人部发[2004]13号),2004.

[10]人事部,建设部,国家环境保护总局.注册环保工程师制度暂行规定,注册环保工程师资格考试实施办法[Z].国人部发 [2005]56号),2005.

基金资助:北京市高等教育学会2023年立项面上课题(MS2023215);中国地质大学(北京)2021年度本科教育质量提升计划建设项目(JG202123);