環境工程專業實驗教學體系建設路徑

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【摘要】環境工程作是典型的工程類交叉學科，其專業實驗與實踐課程教學體系尚不完善，主要存在著工程實驗平臺信息化程度不高，工程實踐資源的共建共享薄弱等問題，較難滿足新工科建設背景下跨學科資源整合的教學需求。環境工程專業實驗與實踐教學體系的改革，需要從“立足區域生態環境實際，保證質量凸顯環境治理特色”“打破學科壁，促進工程實驗與實踐創新”和“促進環境資源信息化及共建共享”的思路出發，對環境工程專業實驗教學體系進行探索。

【關鍵詞】環境工程；專業實驗；課程體系；共建共享

1引言

當前，我國環境保護進入快速發展階段，以互聯網為核心的新一輪科技和產業革命蓄勢待發，新技術、新產品、新業態的快速發展，對環境工程專業的教學改革提出了新的要求[1-3]。在我國環境保護的新形勢下，迫切需要新型環境工程人才的支撐，需要面向未來探索信息化與傳統工程教學相互融合，具有多樣化和個性化特色的教學新模式[4，5]。環境工程是應用性與實踐性很強的工程學科，故該學科的實驗與實踐教學十分重要。隨著我國環境保護的形勢日趨嚴峻，環保需求日益增長，環境工程專業的建設與發展成為當今社會環保產業升級與發展的迫切需求。這就要求深化高校環境工程教育改革，以滿足我國環保產業和綠色經濟發展的現實需求。然而長期以來，受各方面教學條件的限制，國內高校環境工程專業的實驗教學與工程實踐教學體系尚不完善，主要表現為工程實驗平臺信息化程度弱，專業分支體系交叉跨度不大，工程實驗與實踐資源的共建共享薄弱等方面，難以滿足新工科建設背景下跨學科資源整合的教學需求[6，7]。因此，需要結合新的環境保護形勢，以互聯網+為代表的信息化技術為研究手段，探索信息化與新型工程教學實踐模式深度融合的方式方法。緊密圍繞化學化工、環境工程、生態工程等環境工程相關學科的教學內容，構建“互聯網+”背景下新型工科高度信息化、跨學科交叉集成的教學模式和體系。針對環境工程專業的實驗課程教學特點，應當從“立足區域生態環境實際，保證質量凸顯環境治理特色”“打破學科壁，促進工程實驗與實踐創新”和“促進環境資源信息化及共建共享”的總體思路出發，對環境工程專業的實驗教學的信息化方式方法進行探索和實踐，力爭從新的教學視角創建環境工程實驗教學的新模式。為此，本文將首先闡述環境工程專業實驗課程建設面臨的主要問題，然后提出該專業實驗教學改革的重點措施。在此基礎上，探討該專業實驗教學的合理化教學模式，為構建和優化環境工程專業實驗教學體系提供新的思路。

2環境工程專業實驗教學體系建設面臨的問題

當前，在新工科建設的新形勢下，環境工程專業實驗教學及專業建設面臨著諸多難題。首先，在環境工程專業領域，有關深度融合信息化與工程實驗教學，并且具有多樣化與專業化的綜合性工程實驗教學模式比較缺乏。在信息化時代的今天，環境工程專業實驗教學需要體現出三個方面的“融合”。一是工程教育模式與信息化技術的深度融合；二是工程實驗教學方式專業化與多樣化的相互結合；三是環境工程專業與相關學科的交叉融合。縱觀國內大專院校的環境工程實驗教學模式，都普遍存在一定的問題，主要包括信息化程度不高，教學手段多樣化有余而專業特色不鮮明，多學科的交叉集成跨度不大等問題。其次，具備資源共享功能的環境工程專業實驗教學實踐平臺亟待建設。目前而言，對于大多數高等院校來說，環境工程專業實驗教學資源可能并不缺乏，但這些教學資源的共建共享平臺的建設卻十分薄弱。調查顯示，絕大多數高校的環境工程專業實驗設備大多只對本院系開放共享使用，跨校共享工程專業實驗儀器和設備面臨不小的困難。因此，探索跨校和遠程資源共享功能的環境工程專業實驗教學體系是十分必要的。

3環境工程專業實驗課程體系的建設措施

3.1強化環境工程實驗教學專業化與信息化，促進資源共建共享

環境工程專業的實驗內容主要包括水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與利用、噪聲污染控制等相關實驗。因而該專業實驗的教學內容存在著一定的高污染及高消耗等特點，其實驗課程教學過程中不可避免的面臨著難度大、危險性偏高、教學效果不突出等問題。因此，需要將專業實驗教學與信息化技術有機結合，依靠計算機網絡化技術，強化該專業實驗教學的信息化程度，促進環境工程專業實驗教學資源的共建共享，進而切實提高環境工程專業實驗教學的效率，更好地實現新工科信息化專業教學的目標。首先，為使環境工程專業實驗教學體現高度的信息化和集成化，在構建跨學科實驗課程體系的同時，有條件的高等院校可以依托一些虛擬仿真實驗教學的硬軟件平臺，通過校企合作、自主開發等手段逐漸充實和完善自身的信息化工程專業實驗課程體系，以互聯網+模式的實驗教學素材、實驗軟件、教學平臺等方式對專業實驗課程內容進行信息化改造，通過深度融合的課程內容、更加直觀的教學手段增加師生互動程度、調動學生學習積極性，更好地促進環境工程類專業實驗教學效果的提升。其次，多渠道促進不同之間學校環境工程專業實驗教學資源的整合與共享。一方面，可以將環境工程類的基礎實驗、專業實驗、實訓等教學模塊進行整合升級，另一方面對該專業實驗的平臺性能進行拓展和優化，以提高平臺使用順暢程度，使其能更好地應用于學校及鄰近高校的實驗教學共享。第三，校企合作開發環境工程實驗教學輔助軟件，提升教學效果。聯合計算機企業進行校企合作，對教師在環境工程專業領域所取得的教學科研成果進行創新實驗軟件的聯合開發。一方面使其成為教學的優良資源，另一方面加強專業學術成果的轉化，以科研成果促進工程教學。

3.2打破學科壁壘，促進工程創新

環境工程是典型的學科交叉性較強的工科專業。學科交叉是21世紀科學發展的典型特征，現代科技的學科界限愈加模糊，同時現代環保工程問題的解決通常會涉及到環境科學、給排水工程、化學化工、資源科學等多個相關學科。通過多學科的協同合作，利用工程學科融合理念開展環境工程專業教學，打破學科界限與壁壘，可以給學生傳授多學科融合理論，賦予其創造性解決新時期環保問題相關復雜問題的能力。通過課程內容的融合、課程體系的重構、專業構架的重塑、跨學科課程體系的信息化等措施，逐步構建起融會貫通的信息化跨學科課程體系，為環境工程專業實驗教學探索改革路徑[3]。

3.3立足區域生態環境實際，保證教學質量凸顯專業特色

環境工程專業實驗旨在培養學生對一般性環境污染問題的解決能力，如水體污染、空氣污染、土壤污染和垃圾處理等問題。我國幅員遼闊，生態系統類型多樣，不同地區所表現出來的環境問題各有不同。因此，不同地區所開設的環境工程專業實驗，應結合區域的生態環境實際情況，體現出一定的特色和差異。例如針對青藏高原地區的生態環境退化問題，長江經濟帶的水環境污染問題，太湖、巢湖、滇池的湖泊水體富營養化問題，北京上海等大城市的垃圾圍城問題等，開發特色鮮明的環保污染治理專業實驗。在此基礎上，將這些專業實驗教學資源進行共建共享，以此實現工程專業實驗教學的良性循環發展。

4結論

學科交叉是21世紀科學發展的典型特征，環境工程作為學科交叉性極強的工程專業，不僅涉及水環境、大氣環境、固體廢物、土壤環境、生態環境等多個環境要素，它與化學工程、給排水工程、工程力學、生態工程等專業也有緊密聯系。環境工程專業實驗需要利用學科融合理念開展專業實驗課程的教學工作，在今后的專業實驗教學過程中，應逐步打破學科壁壘與限制，通過傳授多學科融合理論和專業實驗技術，賦予其創造性的解決我國社會經濟發展過程中可能出現的各類典型環境問題以及復雜的新型環境問題。因此，環境工程實驗教學體系的構建需要通過實驗課程內容的融合、專業課程體系的重構、專業構架的重塑、跨學科課程體系的信息化等措施，逐步構建起融會貫通的信息化跨學科的專業實驗教學體系，以期為新工科建設背景下環境工程專業實驗教學體系的建設探索新的改革思路。

參考文獻

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[7]任洪艷,符波,趙明星,等.輕工特色環境工程新工科人才培養的改革與探索[J].大眾科技,2019,21(1):75-77.

作者：柏松 單位：西南民族大學