一般本科院校环境工程专业应用型人才培养体系的研究与

PAGE3一般本科院校环境工程专业应用型人才培养体系的研究与实践指定附件成果完成人陈家庆孔惠周翠红桑义敏常俊英成果完成单位北京石油化工学院成果推荐单位北京市教育委员会

附件目录1．反映成果的总结（不超过5000字）2．教学成果鉴定书（或验收证明）3.《环保设备原理与设计》教材封面

成果总结北京石油化工学院环境工程专业自2001年开始招收第一届本科生以来，秉承学校培养“有工程实践能力的高级应用型人才”的办学宗旨，在特色课程体系、课程建设、教材建设、实践教学体系建设等涉及到人才培养模式的诸多方面进行了系统深入的研究和实践，所取得的成果对于一般院校工科专业人才培养具有较高的推广价值和积极的示范作用。1.应用型人才培养理念的提出，是社会经济和环保产业发展的需要1.1背景与理念当前多数高校的环境工程专业都从环境污染末端治理工艺的角度来培养本科生，但无论是环保设备的研制开发、环保工程项目的招投标，还是环保工程的运行管理，都需要用到环保设备方面的知识。在全国高等教育进入大众化阶段、首都高等教育率先进入普及化阶段的形势下，以培养应用型人才为定位的一般本科院校环境工程专业，如何使毕业生更好地承担环保工程运行管理及设备维护等工作？虽然环保产业在世界范围内被誉为“朝阳产业”，但当前国内该产业的发展尚不太成熟，其主体构成仍为环保设备设计制造业。从专业知识结构来看，目前该产业的一线技术人员多为机械制造、环境工程、市政工程等传统专业模式下的毕业生，存在设备理论基础薄弱、工程绘图能力差等不足。以培养应用型人才为定位的一般本科院校，如何更好地满足当前环保产业发展的客观需求？作为一所具有石油石化行业背景的一般本科院校，在行业转制、划归地方的形势下，如何继续充分利用国家支柱产业所拥有的优势教学资源？如何使所培养的毕业生既能服务区域经济发展，又能满足行业发展需求以巩固行业渊源？如何在国家“提高高等教育质量，建设人力资源强国”的战略目标下，既能体现出专业办学特色，又能确保人才培养的质量意识和精品意识？基于上述现状和认识，该专业在开办之初就明确了“兼顾常规环境工程共性的基础上突出环保设备特色”、“巩固石油石化行业渊源”的办学定位。通过调研分析国内数十所高校环境工程专业的培养计划，制订了高级应用型人才的培养模式，确立了“努力培育特色、认真打造精品”的环境工程专业发展之路。1.2办学地位和优势环境工程专业自创办以来一直受到北京市教委及学校的关心与重视。2002年4月，针对首都经济结构调整和高新技术产业发展的实际情况，学校跨机械工程学院、材料与化工学院、人文社科学院以及经济管理学院四个二级学院建立了“环境保护学科专业群”；2002年10月，学校承建的“环保与资源综合利用人才培养和产学研基地”得到了北京市教委的批准，环境工程专业被批准为“北京市高等学校重点建设专业”；2003年底，环境工程学科被确定为校级重点建设学科。环境工程专业已经形成了较为鲜明的办学特色和人才培养模式，所培养的毕业生在就业市场具有较强的竞争力，社会和用人单位对毕业生的评价较高，毕业生去向与本专业的培养目标较为吻合。2005年6月，北京市教育委员会下发文件[京教高[2005]16号]，环境工程专业被评为北京市高等学校市级品牌建设专业。2005年8月，在“全国高校环境教育发展战略与专业规范研讨会”上，我校环境工程专业所提出的特色课程体系、办学理念和人才培养模式得到了教育部高等学校环境科学与工程教学指导委员会环境工程分委员会的认可；担任2006～2010年教指委副主任的同济大学环境科学与工程学院院长周琪教授在审阅我校专业培养计划的书面反馈意见中明确表示“突出环保设备特色是完全正确的”；2007年5月，在同济大学召开的“全国环境科学与工程学院院长论坛”上，我校突出环保设备特色的人才培养理念得到了教指委秘书长的肯定和认可，并倡导其他高校的环境工程专业可以此为例，办出自己的特色，并有所发展。2008年9月，环境工程专业入选北京市级特色专业建设点。2.特色课程体系的构建，是培养环境工程应用型人才的前提2.1特色课程体系在突出环保设备特色培养的课程体系方面，通过设置“四大化学→环境化学→环境分析与监测→环境流体力学→水污染/大气污染/物理性污染控制”等课程，来体现环境工程专业共性培养；通过设置“工程制图→工程力学→工程材料与成形技术基础→机械设计基础→环保设备原理与设计→环保过程测试技术”等课程，来突出环保设备特色培养，并实现了共性培养和特色培养的有机结合。在巩固石油石化行业渊源的课程体系方面，根据当前该行业环保工作的实际需求，开设了《石油石化工业环保技术概论》、《HSE管理体系》等课程；开发了含油废水旋流/粗粒化/膜分离、稠油废水超临界水氧化、活性炭吸附-吸收油气回收、柴油车尾气净化等结合行业热点环保问题的实验项目，部分本科教学实验项目为北京地区高校首次开设；部分专业实习也密切依托燕山石化环保事业部来开展，从而培养了学生对石油石化行业的熟知度和认同感。选修课程的设置方面，除考虑学生知识结构的合理性之外，还力求体现知识的实用性和先进性，如开设了《环境材料与纳米技术》、《人工环境与设备》、《空气质量净化新技术》等课程。2.2课程建设课程是重要的教学载体，办学质量和办学特色在很大程度上要通过课程教学来实现，各类课程(群)的负责人坚持认真贯彻执行学校的教学管理制度。课程建设按照“围绕一个目标，改进两种教学手段，建好四个课程系列”的计划执行，其中两种教学手段是多媒体教学和网络教学。尤其是在《环保设备原理与设计》、《水污染控制工程》、《石油石化工业环保技术概论》等专业课程的授课过程中，主讲教师能够在介绍中文专业术语的同时介绍相应的英文术语，便于学生利用互联网络手段查阅最新的英语专业资料，拓展学生的国际视野，培养其向国际先进技术看齐的意识和紧迫感。专业核心课《环保设备原理与设计》的建设与发展，使环保设备特色的环境工程人才培养理念得到了落实和固化，该课程于2007年被评为北京市高等学校精品课程；专业核心课程《水污染控制工程》也被评为校级精品课程。为进一步促进课程建设，相关教师积极参加课程培训、专业论坛及各种专业调研，如每年参加环境工程专业教学指导委员会主办的环境类课程报告论坛，并在会上积极发言，主动与其他兄弟院校的教师进行经验交流等。2.3教学改革当前环境工程技术与日俱新，新观念、新技术不断涌现，为与社会发展同步，全体教师十分明确自身在专业质量提升过程中的作用，并积极围绕课程体系、教学内容、教学方法与手段、实践教学等问题进行教育教学改革研究工作。相关专业基础课和专业课教师迄今主持或参与承担了近二十项教改研究项目，其中教育部１项、北京市教委2项、校级重点项目3项；5人次荣获2008年度北京市教育教学成果奖(高等教育)一等奖，10人次获得校级教学改革成果一等奖，10人次获得校级教学改革成果二等奖。先后在《高等工程教育研究》、《大学环境类课程报告论坛论文集》、《中国现代教育装备》、《化工高等教育》等出版物上发表相关教学改革与研究论文二十余篇。3.特色教材等教学载体的建设，是培养环境工程应用型人才的保障3.1教材建设教材是培养工程技术专门人才的知识载体，是进行教学的基本工具。在教学运行过程中，与共性培养相关的理论课程均选用国家级规划教材。与此同时，还结合学校办学定位和突出环保设备特色的专业人才培养理念，大力开展新教材建设。先后组织编写了《环保设备原理与设计》、《石油石化工业环保技术概论》、《油气回收技术》、《能源环境与可持续发展》、《环保过程测试技术》、《环境工程CAD》等教材和讲义，其中《环保设备原理与设计》于2006年获得北京市高等教育精品教材奖，并于2007年入选普通高等教育“十一五”国家级规划教材。在进行反映教学内容改革成果的新教材建设的同时，还积极推进教材、教学参考资料和教学课件三位一体的立体化教材建设。3.2现代化教学手段建设开发了环境工程专业门户网站(/xxsz/jxgc/jigou/huanjing)，实现了全部多媒体教学素材、教学软件资源、典型多媒体课件的内部共享，至今已先后制作了近二十门专业基础课和专业课的多媒体教学课件，大多数课件已经过四次以上的改版完善；北京市精品课程《环保设备原理与设计》的独立网站(70/jigou/hbyl)也已经实现了对外网的开通运行。4.全方位实践教学体系的确立，是培养环境工程应用型人才的关键环境工程是实践性较强的专业，培养学生从事工程设计与实践的能力至关重要。为了将对学生工程实践能力的培养贯穿于整个教学过程，围绕实验、实习和实训等环节构建了以实验基本技能操作训练为基础、以环境污染治理工程设计为主线、以产学研合作教育基地或校外人才培养基地等为依托的实践教学体系(如下图所示)，通过课内外相结合、校内外相结合，巩固了突出工程实践能力的、“做中学”的应用型人才培养模式，强化了对本科生工程实践能力和计算机应用能力的持续培养。4.1实验教学环节除建有校内中水回用示范工程之外，学校自2001年以来还先后投入1500多万元，建成了水质工程技术、大气污染控制技术、环保过程测试技术、环保多相流分离技术、环境分析与检测等5个环境工程专业实验室，实验室硬件条件达到了国内同类院校的先进水平，构建了面向整个环境工程学科的专业实验平台。与此同时，打破了原来实验项目紧密附属于相应理论课程的“小实验”模式，实现了四大化学实验、机械工程基础实验、环境工程专业实验独立开课，使实验课程的开设既与相关理论课程紧密联系，又有相对的独立性。在设置实验教学内容时突出了综合型、设计型实验，注重对学生综合能力和创新能力的培养。例如，在《环境工程专业实验》课程中开设了“气态污染物的光催化净化实验”和“污水处理厂模拟运行”等设计型实验，并以活性污泥的培养为结合点，实现了水质工程技术实验室、校内中水处理设施等校内实验教学设施对学生的预约开放。4.2实习环节我校作为北京地区首个“全国产学研合作教育实验基地”、“环保与资源综合利用北京市人才培养与产学研基地”的承建单位，包括环境工程在内的各专业与多家单位签订了产学研合作教育协议。在与环境工程专业签订了产学研合作教育协议的单位中，有依托石油石化行业、处理工艺齐全、设备先进的北京燕山威立雅水务有限责任公司(燕山石化环保事业部)——燕山石化也是北京教委正式批准我校设立的“北京市高等学校校外人才培养基地”；有我国最大的污水处理厂——北京城市排水集团高碑店污水处理厂；有我国第一家与外方合作的污水处理厂——与法国威立雅水务集团合资共建的北京卢南污水运营有限责任公司；有亚洲最大的城市垃圾卫生填埋场——北京环境卫生工程集团阿苏卫卫生填埋场；还有距离学校较近、拥有国内行业最大环保设备生产车间的海斯顿环保设备有限公司。这些基地的建设为锻炼学生的基本专业技能、提高学生的综合能力提供了良好的软硬件保障。为了巩固“产学研合作”的成果，除认识实习和生产实习外，专业教师还在实验室建设、科学研究等方面主动与上述单位合作。例如，阿苏卫卫生填埋场除每年为学生提供，还与专业教师进行了密切的科研合作，多名学生结合毕业设计(论文)、大学生研究训练(URT)计划等环节参与了垃圾渗滤液处理的研究工作，在校内实验室建成了“碟管式反渗透(DTRO)垃圾渗滤液处理装置”，并由专业教师和现场工程技术人员共同指导，在现场进行了为期半年的中试工作，取得了科学研究和实践教学的双丰收。与此同时，还积极探索采取多种灵活形式来丰富实习内容，如通过引进或购置计算机仿真软件，利用计算机图形技术仿真模拟实际生产过程，设置一些生产中常见的非正常情况或生产故障，使学生在模拟的工业控制键盘上验证各处理工艺的常用原理及效果，也可以在仿真操作中反复练习工艺操作过程，并通过人为设置进行系统工艺条件的调整、工艺和设备故障处理等操作。这些措施不仅解决了部分操作难以现场实现的问题，同时也增强了学习的趣味性。4.3实训、毕业设计及大学生研究训练计划等环节结合专业理论课程，开设了《污水管道工程课程设计》、《机械设计基础课程设计》以及多门环境污染治理工程类的专业课程设计，形成了理论教学与实践教学的有机结合，体现了“做中学”的工程应用型人才培养理念。在毕业设计环节中每位指导教师最多只能指导6名学生，申报题目时坚持一人一题，设计类题目不低于总题目数的1/2。坚持选题与专业自身内涵的一致性、科学性、可行性和多样性，绝大多数选题与教师的在研项目、学科发展规划、工程实际或社会实际紧密结合。在学生的毕业设计(论文)过程中突出设计和综合训练，同时综合考虑经济、环境、职业道德等各种制约因素，使得学生从选题论证、文献查阅、资料翻译、设计或实验、结果分析、绘图或编程、规范写作、录入排版、结题答辩等环节得到全面锻炼。与此同时，通过开设《计算机绘图实习》、《环境工程CAD》、《环境工程仿真与控制》等课程，并在上述课程设计以及毕业设计(论文)等环节中加入计算机编程、计算机绘图和计算机三维实体造型等内容，既实现了理论教学内容与实践训练的有机结合，又加强了对学生计算机应用能力的培养，使其体会到计算机辅助设计(CAD)对于解决实际工程问题的巨大促进作用。此外，鉴于大学生研究训练(URT)计划是北京高等学校教学质量与教学改革工程的