寒区特色环境工程教育体系改革探析

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摘要：环境保护是我国绿色生态文明建设的重要工作内容。但是，受寒区低温气候影响，水及污水净化与处理、固体废物处理处置、大气污染防治等工作仍然面临严峻挑战。我国寒区和高寒区面积较为广阔，因此，应特别重视对专业服务于低温区域的应用型工程技术人才的培养。本研究发挥我校环境工程专业在低温污染治理与资源化领域工作累积与地域上的优势，进一步开展了寒区实践课程体系扩充、特色平台构建和师资队伍优化工作，逐步完善了寒区特色环境工程专业实践教育体系建设。该工作对提升专业性特殊区域环境工程技术人才培养质量具有重要参考价值，对寒区经济与环境绿色可持续发展具有深远意义。

关键词：寒区环境工程；实践教育；教学改革；师资；课程体系

1引言

寒区环境保护是我国绿色生态文明建设的重要工作内容。受寒区低温气候影响，水及污水净化与处理、固体废物处理处置、大气污染防治等工作仍然面临严峻挑战。以吉林省为例，由于每年长达6个月以上的低温环境，即便在城镇环保设施扩、改、建的政策支持下，仍然难以解决冬季环保达标困难的瓶颈问题[1-2]。此外，吉林省老工业基地长期积累的高污染、高消耗、低附加值的产业结构不能在短时期内得到根本扭转，使经济发展与环境保护的矛盾更加突出[3-4]。可见，我国寒区、高寒区面积较为广阔，应特别关注低温背景下的环境科学研究、环境工程设计与施工、监测与评价、规划与管理等工作，重视对专业服务于低温区域的应用型工程技术人才的培养。本研究发挥东北师范大学环境工程专业在低温污染治理与资源化领域工作累积及地域上的优势，在我校原有环境工程专业体系的基础上，进一步开展寒区实践课程体系扩充、特色平台构建和师资队伍优化工作，逐步完善了寒区特色环境工程专业实践教育体系建设，以期针对寒区生态文明建设及寒区环保专业人才匮乏等关键问题，面向东北老工业基地特有的环境污染特征与污染控制需求，为我省及其他特征区域定向培养在低温废水、废气、固体废物及其他环境污染控制的工程设计、运行管理和科学研究等方面具有专长的优秀人才。

2实践教育体系改革方案

2.1人才培养体系改革。按照教育部《工程教育专业认证标准（试行）》中对环境工程专业课程设置的相关要求，精简基础实践课程内容，我校环境工程专业丰富了寒区水、气和固体废物处理类专业实践课程，提升专业实践课程的占比。通过建设寒区特色实践课程群，优化实践环节师资力量配置，在配置中强调体现当前寒区主流环境工程技术，同时注重将寒区工程技术的前沿动态引入实践教学课程。在实践课程建设中，继续实施“走出去、引进来”的发展战略，突出学生和专任教师的一线岗位体验，并强化一线技术人员的课堂教学和现场教学，完善寒区特色环境工程实践课程体系和教材体系。我专业将实践课程分为基础实践模块、专业实践模块和岗位能力课程模块，并增设职业拓展课程模块。基础实践模块主要有无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验等化学类实验，寒区特色水力学实验、CAD上机实践等。专业实践模块主要设置寒区水、大气、固废处理等设计，同时开设环境工程原理实验、环境监测实验、寒区特色环境微生物实验、大气污染控制工程实验、寒区特色水质工程学实验和固体废物处置实验。在专业实践模块中，增设寒区再生水处理工程设计和再生水处理实验。岗位能力课程模块主要有寒区特色认识实习、生产实习和毕业实习以及毕业设计等课程。这些课程为培养学生在寒区环境污染治理与研究的实践能力和创新精神奠定了坚实的基础。

2.2产学研实践教学网络建设。结合区域环境污染现状和技术发展的实际需求，本专业与省内环保设备公司联合开展了寒区水、气和固废处理的产学研工作。以现有科技创新中心和工程实验室为基础，以环保设备公司的运营项目和车间为延伸，建立寒区环保设备应用实践教学网络。在与企事业单位合作建设教学网络的过程中，注重问题导向型和技术开发型的需求。在问题导向型需求方面，注重解决企事业在环境污染治理工程实施或运行中带来的难题，降低企事业单位的环境治理成本和提升环境治理水平。在技术开发型需求方面，关注国际先进技术的前沿动态，结合企事业自身发展优势，开展产品更新和新型污染治理产品的研发和技术推广应用。上述寒区特色实践教学网络建设，将高校教师、学生和企事业单位技术人员紧密结合，发挥了高校科研型实验室和企事业单位实践场所的优势，改善了寒区特色专业技术人员的培养条件。

2.3师资队伍优化。我校环境工程实践教学实行“双导师制”，即每名研究生由1名校内导师和1名校外导师共同指导。由专任教师和校外指导专家联合授课，完成学生从学习岗位到工作岗位的初步过渡，并为毕业后从事相关行业岗位工作奠定坚实的职业基础。校内导师强调工程背景、实践经验和技术水平，以及面向实际的课题和能够为全日制专业学位研究生提供实习的条件。实习基地所能承担的实习内容涉及工程设计和工程应用，这一培养环节对教师也是一种锻炼与提升。教师在指导实习的过程中，从拟定实习内容、审阅方案到修订方案，同样提高了自身的业务水平与实践能力。校外指导教师包括高级工程师（含教授级）、环保管理部门的厅级干部等在寒区环境保护工作中业务熟练、实践经验丰富的技术骨干。这有利于强化“双师型”师资队伍建设，对形成一支结构合理、素质优良、科研和实践能力协同发展、综合素质较高的创新型工程技术人才队伍具有显著意义。

3实践平台建设

3.1校外实习基地建设。我校与东北市政设计院等9家企事业单位签署了校外实践基地合作协议，双方在技术咨询、生产实习、岗位培训、水质监测、在职培训等方面达成一致意见，在寒区的校外合作基地为学生寒区特色认识实习、生产实习提供方便。专业教师与企事业管理人员、一线工程师从岗位职业分析入手，明确职业岗位的要求，共同构建符合寒区特色岗位需求的课程体系，使整个课程设计体现职业性与实践性，有效地提高了教育教学质量。以校外实践基地为核心，让学生参与水厂各车间的工艺管理与设备运行，采用岗前培训和技术专家带领的模式，使学生了解企业运行、管理和监测的全过程。在毕业实习方面，按照实习内容要求，与校外指导专家共同协商，安排学生参与工艺调控管理等实践工作，并采集和分析样品，完成工艺调节的报告撰写，强化学生综合运用所学知识分析与解决实际问题的能力。要注重学校与实践基地之间的人才交流和技术开发，建立良性互动机制，形成长期稳定的合作关系。依托实践基地的教学和实践技能培养的优势，联合高等院校和环保企业，进一步开放教学资源，提升寒区特色环境专业人才培训质量。在寒区特色实践基地建设中，注重培养学生掌握低温污水处理中的混凝、沉淀、过滤和消毒技术，同时强化对学生低温生物处理和高级氧化法处理工艺的专业技能培养，由此提高学生的工程实践能力。

3.2校内实习实训平台建设。针对寒区污水处理特点，东北师范大学于2012年在本部校区建设了300m3/d的中水工程校内实践基地。该基地利用先进的低温接触氧化、过滤和消毒工艺，将学生宿舍的洗漱废水收集并合理处置后达到再生水回用标准，并回用于宿舍楼的冲厕。项目实施过程中，我专业规划了东北师范大学净月校区小河沿子河畔校内实训基地建设。首先，采用水泵及管道收集和输送校园污水至设备保护罩。其次，收集后的污水经设备保护罩内设有的不同单元即可灵活设计和组合的污水处理与资源化装置处理，这些装置具体包括污水Fenton高级氧化预处理装置、污水混凝沉淀再生与地下储存工艺及污水脱氮除磷SBR装置。再次，使用水质分析仪对处理后的污水进行分析。最后，再生污水达标后排放至校内河流改善河流水质，或回用于道路喷洒和校园绿化，也可用于对其产电和产能价值的科学研究。污水处理系统可全流程运行，也可单元实验操作。该系统既可以作为实际工厂满足本科生和研究生实习环节的培养要求，也可以灵活使用以满足本科生产实习、毕业设计和创新创业等教学环节需求。

4结语

寒区特色环境工程专业实践教育体系的改革，不仅培养了普适性环境工程专业人才，而且通过开设三阶式生产实习课程与实践，循序渐进地提升了学生的寒区特色工程认知能力、工程实验能力、工程设计能力和工程实施能力，多角度、全方位地对学生进行寒区特色工程应用能力的培养，导向性地培养了寒区环境污染防治与可持续发展的特色优势人才。该工作对提升特殊区域环境工程技术人才培养质量具有重要参考价值，对寒区经济与环境的绿色可持续发展具有深远意义。

参考文献

[1]赵阳.水质变动条件下传统水处理工艺优化中试研究[D].西安:西安建筑科技大学,2016.

[2]刘锁,牛川,李贺.低温下活性污泥处理废水技术的研究进展[J].环境科技,2019，32(1):54-58.

[3]吉林省生态环境厅.吉林省环境保护“十三五”规划[EB/OL].(2017-08-29).[2018-09-01].

[4]孟彩红,梁冬梅,孙大光,等.长春市生态保护红线划定方法及方案[J].水土保持研究,2018,25(6):408-412.

作者:崔晓春 付亮 朱遂一 周丹丹 霍明昕 单位:东北师范大学