寒區特色環境工程教育體系改革探析

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摘要：環境保護是我國綠色生態文明建設的重要工作內容。但是，受寒區低溫氣候影響，水及污水凈化與處理、固體廢物處理處置、大氣污染防治等工作仍然面臨嚴峻挑戰。我國寒區和高寒區面積較為廣闊，因此，應特別重視對專業服務于低溫區域的應用型工程技術人才的培養。本研究發揮我校環境工程專業在低溫污染治理與資源化領域工作累積與地域上的優勢，進一步開展了寒區實踐課程體系擴充、特色平臺構建和師資隊伍優化工作，逐步完善了寒區特色環境工程專業實踐教育體系建設。該工作對提升專業性特殊區域環境工程技術人才培養質量具有重要參考價值，對寒區經濟與環境綠色可持續發展具有深遠意義。

關鍵詞：寒區環境工程；實踐教育；教學改革；師資；課程體系

1引言

寒區環境保護是我國綠色生態文明建設的重要工作內容。受寒區低溫氣候影響，水及污水凈化與處理、固體廢物處理處置、大氣污染防治等工作仍然面臨嚴峻挑戰。以吉林省為例，由于每年長達6個月以上的低溫環境，即便在城鎮環保設施擴、改、建的政策支持下，仍然難以解決冬季環保達標困難的瓶頸問題[1-2]。此外，吉林省老工業基地長期積累的高污染、高消耗、低附加值的產業結構不能在短時期內得到根本扭轉，使經濟發展與環境保護的矛盾更加突出[3-4]。可見，我國寒區、高寒區面積較為廣闊，應特別關注低溫背景下的環境科學研究、環境工程設計與施工、監測與評價、規劃與管理等工作，重視對專業服務于低溫區域的應用型工程技術人才的培養。本研究發揮東北師范大學環境工程專業在低溫污染治理與資源化領域工作累積及地域上的優勢，在我校原有環境工程專業體系的基礎上，進一步開展寒區實踐課程體系擴充、特色平臺構建和師資隊伍優化工作，逐步完善了寒區特色環境工程專業實踐教育體系建設，以期針對寒區生態文明建設及寒區環保專業人才匱乏等關鍵問題，面向東北老工業基地特有的環境污染特征與污染控制需求，為我省及其他特征區域定向培養在低溫廢水、廢氣、固體廢物及其他環境污染控制的工程設計、運行管理和科學研究等方面具有專長的優秀人才。

2實踐教育體系改革方案

2.1人才培養體系改革。按照教育部《工程教育專業認證標準（試行）》中對環境工程專業課程設置的相關要求，精簡基礎實踐課程內容，我校環境工程專業豐富了寒區水、氣和固體廢物處理類專業實踐課程，提升專業實踐課程的占比。通過建設寒區特色實踐課程群，優化實踐環節師資力量配置，在配置中強調體現當前寒區主流環境工程技術，同時注重將寒區工程技術的前沿動態引入實踐教學課程。在實踐課程建設中，繼續實施“走出去、引進來”的發展戰略，突出學生和專任教師的一線崗位體驗，并強化一線技術人員的課堂教學和現場教學，完善寒區特色環境工程實踐課程體系和教材體系。我專業將實踐課程分為基礎實踐模塊、專業實踐模塊和崗位能力課程模塊，并增設職業拓展課程模塊。基礎實踐模塊主要有無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗等化學類實驗，寒區特色水力學實驗、CAD上機實踐等。專業實踐模塊主要設置寒區水、大氣、固廢處理等設計，同時開設環境工程原理實驗、環境監測實驗、寒區特色環境微生物實驗、大氣污染控制工程實驗、寒區特色水質工程學實驗和固體廢物處置實驗。在專業實踐模塊中，增設寒區再生水處理工程設計和再生水處理實驗。崗位能力課程模塊主要有寒區特色認識實習、生產實習和畢業實習以及畢業設計等課程。這些課程為培養學生在寒區環境污染治理與研究的實踐能力和創新精神奠定了堅實的基礎。

2.2產學研實踐教學網絡建設。結合區域環境污染現狀和技術發展的實際需求，本專業與省內環保設備公司聯合開展了寒區水、氣和固廢處理的產學研工作。以現有科技創新中心和工程實驗室為基礎，以環保設備公司的運營項目和車間為延伸，建立寒區環保設備應用實踐教學網絡。在與企事業單位合作建設教學網絡的過程中，注重問題導向型和技術開發型的需求。在問題導向型需求方面，注重解決企事業在環境污染治理工程實施或運行中帶來的難題，降低企事業單位的環境治理成本和提升環境治理水平。在技術開發型需求方面，關注國際先進技術的前沿動態，結合企事業自身發展優勢，開展產品更新和新型污染治理產品的研發和技術推廣應用。上述寒區特色實踐教學網絡建設，將高校教師、學生和企事業單位技術人員緊密結合，發揮了高校科研型實驗室和企事業單位實踐場所的優勢，改善了寒區特色專業技術人員的培養條件。

2.3師資隊伍優化。我校環境工程實踐教學實行“雙導師制”，即每名研究生由1名校內導師和1名校外導師共同指導。由專任教師和校外指導專家聯合授課，完成學生從學習崗位到工作崗位的初步過渡，并為畢業后從事相關行業崗位工作奠定堅實的職業基礎。校內導師強調工程背景、實踐經驗和技術水平，以及面向實際的課題和能夠為全日制專業學位研究生提供實習的條件。實習基地所能承擔的實習內容涉及工程設計和工程應用，這一培養環節對教師也是一種鍛煉與提升。教師在指導實習的過程中，從擬定實習內容、審閱方案到修訂方案，同樣提高了自身的業務水平與實踐能力。校外指導教師包括高級工程師（含教授級）、環保管理部門的廳級干部等在寒區環境保護工作中業務熟練、實踐經驗豐富的技術骨干。這有利于強化“雙師型”師資隊伍建設，對形成一支結構合理、素質優良、科研和實踐能力協同發展、綜合素質較高的創新型工程技術人才隊伍具有顯著意義。

3實踐平臺建設

3.1校外實習基地建設。我校與東北市政設計院等9家企事業單位簽署了校外實踐基地合作協議，雙方在技術咨詢、生產實習、崗位培訓、水質監測、在職培訓等方面達成一致意見，在寒區的校外合作基地為學生寒區特色認識實習、生產實習提供方便。專業教師與企事業管理人員、一線工程師從崗位職業分析入手，明確職業崗位的要求，共同構建符合寒區特色崗位需求的課程體系，使整個課程設計體現職業性與實踐性，有效地提高了教育教學質量。以校外實踐基地為核心，讓學生參與水廠各車間的工藝管理與設備運行，采用崗前培訓和技術專家帶領的模式，使學生了解企業運行、管理和監測的全過程。在畢業實習方面，按照實習內容要求，與校外指導專家共同協商，安排學生參與工藝調控管理等實踐工作，并采集和分析樣品，完成工藝調節的報告撰寫，強化學生綜合運用所學知識分析與解決實際問題的能力。要注重學校與實踐基地之間的人才交流和技術開發，建立良性互動機制，形成長期穩定的合作關系。依托實踐基地的教學和實踐技能培養的優勢，聯合高等院校和環保企業，進一步開放教學資源，提升寒區特色環境專業人才培訓質量。在寒區特色實踐基地建設中，注重培養學生掌握低溫污水處理中的混凝、沉淀、過濾和消毒技術，同時強化對學生低溫生物處理和高級氧化法處理工藝的專業技能培養，由此提高學生的工程實踐能力。

3.2校內實習實訓平臺建設。針對寒區污水處理特點，東北師范大學于2012年在本部校區建設了300m3/d的中水工程校內實踐基地。該基地利用先進的低溫接觸氧化、過濾和消毒工藝，將學生宿舍的洗漱廢水收集并合理處置后達到再生水回用標準，并回用于宿舍樓的沖廁。項目實施過程中，我專業規劃了東北師范大學凈月校區小河沿子河畔校內實訓基地建設。首先，采用水泵及管道收集和輸送校園污水至設備保護罩。其次，收集后的污水經設備保護罩內設有的不同單元即可靈活設計和組合的污水處理與資源化裝置處理，這些裝置具體包括污水Fenton高級氧化預處理裝置、污水混凝沉淀再生與地下儲存工藝及污水脫氮除磷SBR裝置。再次，使用水質分析儀對處理后的污水進行分析。最后，再生污水達標后排放至校內河流改善河流水質，或回用于道路噴灑和校園綠化，也可用于對其產電和產能價值的科學研究。污水處理系統可全流程運行，也可單元實驗操作。該系統既可以作為實際工廠滿足本科生和研究生實習環節的培養要求，也可以靈活使用以滿足本科生產實習、畢業設計和創新創業等教學環節需求。

4結語

寒區特色環境工程專業實踐教育體系的改革，不僅培養了普適性環境工程專業人才，而且通過開設三階式生產實習課程與實踐，循序漸進地提升了學生的寒區特色工程認知能力、工程實驗能力、工程設計能力和工程實施能力，多角度、全方位地對學生進行寒區特色工程應用能力的培養，導向性地培養了寒區環境污染防治與可持續發展的特色優勢人才。該工作對提升特殊區域環境工程技術人才培養質量具有重要參考價值，對寒區經濟與環境的綠色可持續發展具有深遠意義。

參考文獻

[1]趙陽.水質變動條件下傳統水處理工藝優化中試研究[D].西安:西安建筑科技大學,2016.

[2]劉鎖,牛川,李賀.低溫下活性污泥處理廢水技術的研究進展[J].環境科技,2019，32(1):54-58.

[3]吉林省生態環境廳.吉林省環境保護“十三五”規劃[EB/OL].(2017-08-29).[2018-09-01].

[4]孟彩紅,梁冬梅,孫大光,等.長春市生態保護紅線劃定方法及方案[J].水土保持研究,2018,25(6):408-412.

作者:崔曉春 付亮 朱遂一 周丹丹 霍明昕 單位:東北師范大學