化工與環(huán)境交叉實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體系構(gòu)建的影響

榮俊鋒 李伏虎 劉銘 張曄 吳姍姍

摘要：加強(qiáng)交叉學(xué)科建設(shè)是當(dāng)前高等教育改革的熱點(diǎn)。環(huán)境化學(xué)工程是在化學(xué)工程、環(huán)境工程的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一門(mén)交叉學(xué)科，它能消除化工發(fā)展過(guò)程中所帶來(lái)的環(huán)境負(fù)面影響以及為解決與化工相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題提供新方法。本文闡述了環(huán)境化學(xué)工程交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)與質(zhì)量保障的一些相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：交叉學(xué)科；人才培養(yǎng)；環(huán)境化工

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）09-0225-02

一、引言

國(guó)家中長(zhǎng)期教育發(fā)展綱要強(qiáng)調(diào)高等教育結(jié)構(gòu)要更加合理，特色要更加鮮明，要求高校需要結(jié)合自身的學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，注重學(xué)科交叉，適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)和企業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，建立定位明確、有學(xué)校特色、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[1]。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題的重視和公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，無(wú)論是從改善環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)人體健康、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，還是控制或防治環(huán)境污染和生態(tài)惡化等各個(gè)方面，化工與環(huán)境都密不可分。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色化學(xué)工業(yè)是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，環(huán)境化工時(shí)代是化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)必然時(shí)期，環(huán)境化工任重而道遠(yuǎn)[2]。

二、環(huán)境化工簡(jiǎn)介

環(huán)境化工是一門(mén)以化學(xué)工程和環(huán)境工程為基礎(chǔ)，主要研究通過(guò)化工手段處理環(huán)境問(wèn)題，探索綠色化工產(chǎn)品生產(chǎn)的基本原理及實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的工程技術(shù)科學(xué)。環(huán)境化工主要解決了化工生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題和環(huán)境工程技術(shù)問(wèn)題，用化工的方法和技術(shù)解決環(huán)境問(wèn)題。其主要任務(wù)集中在兩個(gè)方面：（1）銷(xiāo)毀無(wú)用產(chǎn)物，保護(hù)環(huán)境；（2）研究開(kāi)發(fā)綠色化工生產(chǎn)過(guò)程[2]。近幾年來(lái)，隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，從事環(huán)境化工領(lǐng)域研究的內(nèi)容迅速增多，并取得了豐碩成果。例如，低溫等離子體廢水、廢氣處理技術(shù)，納米TiO2紫外光催化氧化水處理技術(shù)以及基于絮凝、沉積、氣浮等電化學(xué)原理在電活性污染物處理中的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)[3，4]。

三、環(huán)境化工人才培養(yǎng)方案

環(huán)境化工培養(yǎng)具有化工、環(huán)境交叉學(xué)科形成的環(huán)境化學(xué)工程學(xué)科的基礎(chǔ)理論和扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，熟悉環(huán)境化工的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，具有利用化工和環(huán)境兩方面的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究和解決環(huán)境問(wèn)題的能力的復(fù)合型技術(shù)人才。要求學(xué)生至少掌握一門(mén)外語(yǔ)，德才兼?zhèn)?，能勝任相關(guān)領(lǐng)域的高等院校、科研院所、企業(yè)和其他單位的教學(xué)、科研、工程技術(shù)和管理工作。研究方向主要包括新型環(huán)境化工分離技術(shù)、固體廢物處理技術(shù)、水污染預(yù)防與控制技術(shù)、易揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）和氣體的控制處理技術(shù)、環(huán)境化工過(guò)程與裝備以及生物環(huán)境化工[4]。

四、化工與環(huán)境交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體系

1.構(gòu)建完整的化工、環(huán)境交叉實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教育中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和提高綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，不僅可以傳授知識(shí)、驗(yàn)證理論和掌握實(shí)驗(yàn)技能，而且能促使學(xué)生探索未知知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力[5-7]。

開(kāi)展不同層次不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[8]：（1）使學(xué)生理解化工類(lèi)各實(shí)驗(yàn)基本技能的原理，熟練掌握實(shí)驗(yàn)規(guī)范化的操作流程，熟悉各儀器設(shè)備的使用方法，了解各實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。（2）訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和動(dòng)手能力，使學(xué)生基本養(yǎng)成科學(xué)的思維方式和獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力的提高性實(shí)驗(yàn)。（3）訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技能，并利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決具體實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)。（4）訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科某一方面的研究技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法，研究或探究某些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并能夠加以分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考并解決實(shí)際問(wèn)題和創(chuàng)新實(shí)踐的能力的研究性實(shí)驗(yàn)。

2.積極開(kāi)展課外實(shí)踐性教學(xué)活動(dòng)[9-11]。大學(xué)本科教育應(yīng)該走兼顧通才與專(zhuān)才、基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性、知識(shí)與能力、系統(tǒng)性與前沿性、學(xué)術(shù)性與應(yīng)用性、規(guī)?；c個(gè)性化的培養(yǎng)模式，給具有科研發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)生提供充分的課外實(shí)踐性學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中，有意識(shí)地把環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)滲透到化學(xué)工程教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生了解化學(xué)工程和環(huán)境工程的交叉點(diǎn)和各自特色。具體表現(xiàn)為：（1）開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放日活動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生參觀環(huán)境化工研究所、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，展示環(huán)境化學(xué)工程學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生了解本學(xué)科研究的熱點(diǎn)問(wèn)題以及環(huán)境化學(xué)工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究工作和最新進(jìn)展，這些活動(dòng)對(duì)于堅(jiān)定學(xué)生的專(zhuān)業(yè)思想非常有幫助。（2）利用本課題組環(huán)境化工的資源與科研優(yōu)勢(shì)，積極將教師的科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)造條件吸引優(yōu)秀的高年級(jí)本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合課題組重大科學(xué)研究課題進(jìn)行選題，為學(xué)生提供參與科研實(shí)踐和科研訓(xùn)練的機(jī)會(huì)與平臺(tái)，培養(yǎng)優(yōu)秀的本科生，同時(shí)為他們研究生階段的深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.實(shí)行環(huán)境工程與化學(xué)工程聯(lián)合培養(yǎng)制度。高等教育的總體目標(biāo)是為21世紀(jì)培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才，其基本模式為厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、強(qiáng)能力。為此，可以探索環(huán)境工程與化學(xué)工程聯(lián)合培養(yǎng)制度。具體方式為：（1）在化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中融合進(jìn)環(huán)境工程的理念和思維，把化學(xué)工程的理論融合到環(huán)境工程的實(shí)踐應(yīng)用。（2）選拔化工類(lèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)感興趣的本科生進(jìn)行試點(diǎn)培養(yǎng)，讓化工類(lèi)本科生較早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，跟隨環(huán)境化工專(zhuān)業(yè)碩士生、博士生進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)思維，擴(kuò)大視野，對(duì)提高本科生的交叉知識(shí)和綜合素質(zhì)能起到前期的啟蒙和幫助作用，也是本科教育的一個(gè)亮點(diǎn)。（3）讓化工類(lèi)的學(xué)生建立良好的環(huán)保意識(shí)，建立交叉學(xué)科學(xué)習(xí)氛圍，開(kāi)放包容，鼓勵(lì)創(chuàng)新，為學(xué)生靈動(dòng)思維培養(yǎng)提供自由的發(fā)揮空間，最大限度地激發(fā)學(xué)生的靈感和創(chuàng)造力。舉辦環(huán)境化學(xué)工程知識(shí)普及等系列講座，激發(fā)學(xué)生對(duì)化工、環(huán)保的學(xué)習(xí)熱情，為復(fù)合型人才培養(yǎng)提供經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)。

五、總結(jié)

展望未來(lái)，環(huán)保仍將是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須堅(jiān)守的方針。環(huán)境化工在化工行業(yè)中將發(fā)揮更大的作用，為化工行業(yè)在社會(huì)的發(fā)展中保駕護(hù)航，也為交叉學(xué)科人才培養(yǎng)提供了保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張培茵.構(gòu)建開(kāi)放實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)行業(yè)適應(yīng)性人才[J].中國(guó)高等教育，2010，（15）：52-53.

[2]李薇.環(huán)境化學(xué)工程的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].甘肅科技，2005，21（1）：120-121.

[3]張毅民，李淑芬，馬沛生.化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科設(shè)置環(huán)境化工方向研究生學(xué)位教育的必要性[J].化學(xué)工業(yè)與工程，2005，22（增刊）：110-113.

[4]張毅民，王成揚(yáng)，馬新賓，等.環(huán)境化學(xué)工程研究生人才培養(yǎng)與實(shí)踐[J].化學(xué)工業(yè)與工程，2005，22（增刊）：106-107.

[5]阮樂(lè)，張哲.化工綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2012，（3）：51，67.

[6]段祖安.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的措施[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16（1）：62-64.

[7]孫文彬.開(kāi)放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25（2）：148-151.

[8]錢(qián)曉榮，邵榮，郁桂云，等.環(huán)境化工專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].中國(guó)成人教育，2012，（17）：125-126.

[9]王麗梅，孟昭福，張?jiān)鰪?qiáng)，等.環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011，（7）：82-84.

[10]章穎.化工與環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，16（6）：87-89，92.

[11]張永利，王慶雨.化工類(lèi)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].當(dāng)代化工，2008，37（3）：319-321.