服務地方生態(tài)文明建設的環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)實踐課程構建與探索

趙敏慧，朱 藝，王 泉，趙 斌，石貴明

（玉溪師范學院 化學生物與環(huán)境學院，云南 玉溪 653100）

環(huán)境生態(tài)工程是一門為了解決生態(tài)環(huán)境問題，涵蓋自然科學、社會科學和技術科學的交叉邊緣新工科專業(yè)．為培養(yǎng)能夠掌握生態(tài)學和環(huán)境學的方法原理，從事環(huán)境生態(tài)研究、修復和建設的復合型專門人才，2011 年教育部首次將環(huán)境生態(tài)工程列入本科專業(yè)目錄中[1]．全國開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的時間短、學校少，其人才培養(yǎng)模式、課程體系、實踐課程構建等有待進一步完善．此外，環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)是從環(huán)境工程、環(huán)境科學與生態(tài)學專業(yè)中交叉整合而來[2-3]，人才培養(yǎng)方案中的知識、能力和素質目標過于籠統(tǒng)陳舊，尤其是高校對學生的培養(yǎng)方式過分偏重于理論知識層面的教學，缺乏實踐動手能力的訓練和提升，不足以支撐工科專業(yè)畢業(yè)生的培養(yǎng)要求[4]．因此，開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的高校如何優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、構建實踐課程體系，辦出特色和優(yōu)勢是必須深入思考和亟待解決的問題．

1 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)實踐教學存在的問題

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)一般是在原來的生態(tài)學、環(huán)境科學和環(huán)境工程專業(yè)基礎上形成的，需要借助生態(tài)學原理和工程手段來應對生態(tài)環(huán)境問題，但其工程設計和實踐內容與環(huán)境工程、環(huán)境科學迥異[5]．玉溪師范學院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)是在環(huán)境科學專業(yè)基礎上申請的新工科專業(yè)，以生態(tài)學、環(huán)境學、環(huán)境工程學為基礎開展教學．目前從理學轉為工學突顯出明顯的問題，如下：（1）培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求大而全，缺乏少而精；（2）課程設置理論課程比例偏大，實踐實訓課程不足；（3）有校內實訓實踐平臺，但實訓方向單一；（4）與企業(yè)之間的聯(lián)系不夠，學生到企業(yè)鍛煉的時間短，見習、實習時間不足；（5）工科背景師資力量薄弱．

云南因獨特的環(huán)境條件、豐富的物種和礦產(chǎn)資源成為家國生態(tài)文明建設的示范者．玉溪師范學院地處滇中，坐擁“兩山三湖”（帽天山、哀牢山、撫仙湖、星云湖、杞麓湖）的環(huán)境資源優(yōu)勢．環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)以工程教育認證為標準，依托云南省優(yōu)勢特色重點學科“環(huán)境科學與工程”，交叉融合生態(tài)學，結合“兩山三湖”區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與治理特點，扎根玉溪，直接服務國家生態(tài)文明建設重大需求，在實踐教學方面做了系列的探究與實踐．

2 構建提升實踐應用能力的人才培養(yǎng)方案

2.1 細化培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)目前處于專業(yè)建設初期，重點任務是要加強課程體系建設，其課程設置不能與生態(tài)學專業(yè)相同，也不應是環(huán)境工程專業(yè)的簡單延伸[6]．2021 年7 月在重慶大學召開的第三屆全國高校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)建設研討會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全國高等學校超過3 000 所，截至2021 年7 月，僅有70余個高校開設環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)[7]．經(jīng)過近10 余年的發(fā)展，環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)實踐教學已有一定實踐基礎，各高校依據(jù)培養(yǎng)目標，結合專業(yè)的發(fā)展定位與特點，構建出具有自身優(yōu)勢的實踐類課程體系．玉溪師范學院在國家生態(tài)文明建設大背景下，以培養(yǎng)地方性應用型人才為總體目標，以教育產(chǎn)出理念為導向，以區(qū)域“兩山三湖”為實踐教育資源，從政治素養(yǎng)、學科知識、工程與手段、發(fā)展能力四個方面制定培養(yǎng)目標．從政治品質、職業(yè)規(guī)范、學科專業(yè)知識、設計/開發(fā)解決方案、研究能力、現(xiàn)代手段、工程與社會、溝通合作、項目管理、終身學習十個方面制定畢業(yè)要求，并細化成24 個指標點，對應8 門專業(yè)核心課程、19 門專業(yè)必修課程、若干專業(yè)選修課程和4 門綜合實踐課程．每門課程制定課程內容與課程目標、課程內容與畢業(yè)要求的關聯(lián)矩陣，課程緊扣畢業(yè)目標開展教學，使每門課程真正服務于學生專業(yè)綜合技能和素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學生成長為擁有扎實的自然科學基礎知識、工程基礎知識，較強的工程實踐能力、良好的終身學習意識和團隊合作精神，掌握環(huán)境學、生態(tài)學和工程學的相關基本理論和技術，具備運用環(huán)境生態(tài)工程技術解決環(huán)境污染和生態(tài)修復能力的地方一流應用型人才．

2.2 構建實踐課程體系

為達到提升實踐應用能力的培養(yǎng)目標，提高學生綜合素質與動手能力，必須將實踐教學與理論學習融合，強化學生解決實際問題的能力[5]．圍繞核心專業(yè)技能的培養(yǎng)目標，核心課程加強理工結合與技術融合，重點培養(yǎng)學生掌握工程制圖、環(huán)境生態(tài)監(jiān)測、生態(tài)恢復、廢棄物處理基本技術和方法，使學生具有一定的生態(tài)工程設計與污染治理能力、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)工程規(guī)劃、設計與管理技能．實踐教學課程體系由實驗實訓、綜合實訓（包括課程論文、課程設計、專業(yè)見習、專業(yè)實習）、與畢業(yè)設計三部分組成，占人才培養(yǎng)方案學科專業(yè)教育課程最低修學學分的29.11 %．該體系體現(xiàn)出三個方面特點：一是加大了實踐課程的總課時數(shù)和開設門數(shù)，相應的壓縮了理論課程．二是增加實踐性專業(yè)選修課的開設，如環(huán)境工程CAD、工程概預算、湖泊水污染控制理論與技術、水土保持學、農業(yè)面源污染控制等．三是延長綜合專業(yè)見習和實習時間．

3 合理設置服務于地方環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)建設的實驗實訓

實驗實訓是環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)培養(yǎng)實踐應用能力的重要內容．通過教學團隊教師和地方相關企事業(yè)人員的充分研討，開設了13 門實驗實訓課程，并制定了與學分制人才培養(yǎng)方案配套的實驗教學大綱和課程手冊．其中在1～3 學期開設5 門基礎實驗課程，包括大學物理、工程化學基礎實驗、無機及分析化學實驗、測量學實踐實訓、Python 程序設計．在3～6 學期開設8 門專業(yè)實驗課程，包括基礎生態(tài)學、環(huán)境生物學實驗、環(huán)境生態(tài)監(jiān)測實驗、環(huán)境影響評價、遙感與環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境工程CAD、環(huán)境統(tǒng)計與實驗設計、文獻檢索與論文寫作．8 門專業(yè)實驗課，囊括了生態(tài)環(huán)境工程實踐中的環(huán)境質量分析、環(huán)境監(jiān)測與治理、環(huán)境規(guī)劃與管理、生態(tài)恢復、生物多樣性保育等涉及的水、氣、聲、渣、土壤、微生物等常規(guī)指標檢測、儀器設備使用、遙感影像合成與環(huán)境信息系統(tǒng)要素提取應用、工程制圖及野外樣方調查等基礎技能訓練，為應用型人才的培養(yǎng)提供了保證．

實驗課程13 門，共編制實驗大綱119 個．開出順序以先開學科基礎實驗課，又開專業(yè)實驗課，各實驗前后緊密銜接，使學生實驗技能由簡單到復雜逐步得到鞏固．實驗大綱編制時做到了以下幾方面：第一，精選的實驗必須依據(jù)國家標準制定規(guī)范的實驗、實習操作規(guī)程．第二，開出的實驗全面且無課程間重復．第三，制定嚴格的過程性技能考核方式，使學生通過實驗課程的學習，基本掌握服務地方生態(tài)環(huán)境建設需求的各類實驗操作技能．

4 精選有代表性的地方生態(tài)環(huán)境工程案例設計見習路線

云南地形多樣、氣候復雜，孕育了多種多樣的資源環(huán)境條件，不同地域受經(jīng)濟發(fā)展和文化習俗的影響，使各地州資源的開發(fā)利用程度和生態(tài)環(huán)境問題也表現(xiàn)出差異性．學校所在地玉溪市是連接內地到東南亞國家的樞紐之地，跨亞熱帶北部和南部兩個氣候帶，屬于南盤江和元江兩大流域，有中高山山地、中山山原、高原湖盆、干熱河谷四種地貌類型，海拔垂直高差從3 137 米到400 米，擁有“三湖一庫”淡水資源（僅撫仙湖儲水量占全省九大高原湖泊總量的68.2 %，國控淡水湖泊水資源總量的9.16 %），豐富的礦產(chǎn)資源（鎳礦儲量52 萬噸是全國第二大鎳礦，鐵礦、磷礦、銅礦、高嶺土、陶瓷土等儲量豐富），世界文化和自然遺產(chǎn)——帽天山動物化石群，全國中山濕性常綠闊葉林面積最大的國家級自然保護區(qū)——哀牢山，云南最大的蔬菜生產(chǎn)基地——通海，擁有多個生態(tài)農業(yè)示范縣等等．優(yōu)勢的地理區(qū)位，復雜多樣的氣候、地質地貌和豐富的環(huán)境資源，為玉溪經(jīng)濟的快速發(fā)展提供了條件．同時也是由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，使玉溪市各縣區(qū)均不同程度地出現(xiàn)了生態(tài)破壞和環(huán)境污染的問題．黨的十八大以后生態(tài)文明建設被納入國家五位一體的戰(zhàn)略[8]，玉溪市委市政府重視全市生態(tài)環(huán)境保護與社會經(jīng)濟的協(xié)調發(fā)展，認真落實國家環(huán)境保護巡察組的工作意見，制定、頒布了系列環(huán)境治理和生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略規(guī)劃與法規(guī)，圍繞“兩山三湖”實施了系列卓有成效的生態(tài)環(huán)境治理與修復工程．因此，在玉溪市本土范圍內圍繞“兩山三湖”環(huán)境資源和系列防治工程就可以為環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)提供較好的專業(yè)見習場所．

專業(yè)見習作為實踐教學的重要組成部分，是理論課的延伸和頂崗實習的基礎，也是學生專業(yè)認知、職業(yè)認知和實踐工作能力初步形成的重要途徑[9]．團隊教師充分聽取校外專家意見，經(jīng)實地考察，綜合環(huán)境地學、環(huán)境生態(tài)工程、環(huán)境生物學、恢復生態(tài)學、水處理工程、廢棄物資源化利用等課程精選了環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的見習路線（見下表1）．通過4 天的專業(yè)見習，讓學生看到不同類型、不同形式的內容，以增強學生對專業(yè)知識和職業(yè)技能的認知和興趣，確定未來職業(yè)目標，樹立為地方生態(tài)文明建設服務的信心和決心．

表1 環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)野外見習路線表

5 校企聯(lián)合開展專業(yè)實習提升學生實踐能力和就業(yè)實力

環(huán)境生態(tài)工程作為新工科專業(yè)，除了培養(yǎng)學生科學、人文素養(yǎng)和掌握學科專業(yè)知識外，要求學生對行業(yè)職業(yè)規(guī)范、生態(tài)環(huán)境質量評價、環(huán)境污染與生態(tài)恢復方案編制、工程制圖、項目實施、現(xiàn)代技術手段和方法的應用、研究能力、溝通合作能力、項目管理等方面都有較高的要求，而這些能力在校內的實訓平臺做訓練是很有限的．因此，玉溪師范學院積極和中國科學院南京地理與湖泊研究所、撫仙湖高原深水湖泊研究站、玉溪市環(huán)境監(jiān)測站、玉溪市質量監(jiān)督綜合檢測中心、元江干熱河谷水土保持云南省野外科學觀測研究站、玉溪玉昆鋼鐵有限公司、玉溪北控水質凈化有限公司、云南環(huán)綠環(huán)保技術有限公司等簽訂實習基地協(xié)議．通過實習，讓學生提前融入社會，增強學生的實踐和就業(yè)能力．

6 編制指導性課程論文、課程設計和畢業(yè)設計選題

環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)是一個以解決現(xiàn)實生態(tài)和環(huán)境問題為出發(fā)點和落腳點的實用性很強的專業(yè)．學生通過4 年的學習，寫作就是培養(yǎng)學生運用所學的知識，進行問題探究和寫作訓練的重要環(huán)節(jié)．一般需進入大二，學生對學科學習有一定基礎才選擇性的進入課程論文的寫作．為此，教學團隊教師依據(jù)個人所教授課程和所從事的科研方向制定若干選題，指導學生關注社會和本土的環(huán)境熱點和生態(tài)環(huán)境遺留問題，用所學知識來解釋和闡明問題產(chǎn)生的根源，變化發(fā)展的機理，并探討修復、重建、管理的方法、技術、策略，以規(guī)范的行文格式提交6 000 字左右的科技論文，作為過程性考察計入課程平時成績．

課程設計則在第七學期開出，設置了大氣污染控制工程設計、水污染控制工程設計、固體廢棄物處理處置設計、環(huán)境生態(tài)規(guī)劃類設計和生態(tài)修復工程設計五門課程．課程授課教師按照行業(yè)規(guī)范從設計書文本編寫、圖件制作等方面對學生進行指導，為畢業(yè)設計打基礎．

畢業(yè)設計實行導師制，由本專業(yè)具有講師及以上職稱的教師和外聘企事業(yè)單位相關技術人員共同擔任．學生依自己的興趣和未來的就業(yè)方向，選擇課程設計的其中一個方向，以具體項目為設計對象，在導師指導下完成選題、開題、文本撰寫和圖件制作．畢業(yè)設計是學生4 年學習的一個難點，也是最鍛煉和提升能力的一個環(huán)節(jié)，過程中需要師生加強互動，綜合應用四年所學知識來提交設計，申請畢業(yè)答辯．

7 結 語

大學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開實踐教學．實踐教學是高校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教育培養(yǎng)體系不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)專業(yè)優(yōu)秀工程人才的重要途徑，但也是目前環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)建設比較薄弱的環(huán)節(jié)[7]．玉溪師范學院環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)基于工程教育認證標準和教育產(chǎn)出理念，根據(jù)實踐教學體系的基本模塊組成，立足市場對人才的需求、本土環(huán)境資源和生態(tài)建設工程項目開展實踐教學，構建以學生為本、以人才輸出為考量指標的實踐教學體系，符合學校培養(yǎng)應用型人才的發(fā)展定位，符合市場的需求，可更好地為我國生態(tài)文明建設培養(yǎng)具有工程意識、管理意識、創(chuàng)新意識的復合型工程技術人才．教研成果從2018 級開始施行以來，學生對課程興趣、學科理論知識的理解，實驗操作技能、生態(tài)環(huán)境問題分析、環(huán)境治理方案編制、設計的能力均得到提高，既豐富和拓展了課程內容，也幫助學生明確了未來職業(yè)的發(fā)展方向，樹立了為地方生態(tài)文明建設服務的信心和決心．