以专业认证为导向的实践教学内容改革
摘 要：本文详细阐述了环境工程专业课程实验、课程设计、实习和第二课堂等实践教学环节所包含的教学内容，与专业认证标准相比存在的不足。针对不足，以专业认证为导向开展了实践教学内容的改革，优化构建实践教学目标体系，以解决复杂环境工程问题为目标的实践教学体系，强化矿业特色产学研实习基地建设，加强网络资源建设以实现网络辅助实践教学，构建实践教学全过程评价体系，有效实施全过程监控。通过实践教学内容改革，以专业认证标准为导向，使实践教学体系更加优化，实践教学目标更加明确，网络辅助实践教学内容更加丰富，全过程评价体系更健全合理，指向性更强，突出工程实践能力的培养。
关键词：工程教育；专业认证；教学内容改革；实践教学体系；工程实践能力
环境工程专业作为一个新兴学科，涵盖面广，知识体系复杂，技术更新快，这就要求学生不但具备扎实丰富的专业知识，还需具备较强的全局观、实践能力和创新能力，以适应我国环境状况急剧恶化，必须增强环境保护的力量、加快培养复合型环境人才的需求。为此，全国各高校的环境工程专业均在关注专业认证动向，并通过环境工程专业认证工作推进人才培养模式和方案的改革，以期提高本专业在全国高等学校同类专业中的竞争优势，更好地保障及拓宽环境工程专业的生源质量及毕业生就业渠道。工程教育专业认证除对理论课程设置和教学内容有明确的规定外，特别注重工程实践能力的培养，现有高校因扩招等种种原因，往往疲于应付本科课堂教学，而忽视了实践教学和工程应用能力的培养。为此，工程类专业需要对现有实践教学现状进行仔细分析，与专业认证通用标准和补充标准进行对比，查找缺项和不足，通过内容对标、实践教学大纲和教学内容的调整，符合专业认证的要求。中国矿业大学环境工程专业2015年顺利通过全国工程教育专业认证，本文以本次认证前后实践教学改革为例，阐述环境工程专业实践教学环节为满足专业认证要求所必须开展的改革内容和关注的几个关键点。
一、 实践教学课程设置现状与不足
环境工程专业认证标准包括通用标准和补充标准，标准规定除了要求环境工程专业必须设置的基础课程和专业必修课程以外，还规定必须设置实践类课程内容和学分比例的要求，特别强调实践教学环节在总学分中所占的比例，以保证专业学生实践能力的锻炼。专业实践课程包括课程实验、课程设计和实习三大类。课堂教学以外的第二课堂也是专业实践能力锻炼的重要补充环节。
（一） 课程实验
课程实验包括专业基础实验、专业综合实验和创新/开放型实验三大类。基础实验含环境监测实验和环境工程微生物学实验两门课程；专业综合实验主要含大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废弃物处置与资源化和物理性污染控制四门课程所涉及的实验。课程实验种类基本满足环境工程专业认证要求，但存在综合性实验缺乏、创新/开放型实验单一的问题。每门课程的实验相互独立，自成一体，交叉和关联偏少，缺乏系统性。开设实验的目的主要是满足课程大纲设置和教学要求，未就课程实验对环境工程专业认证提供何种支撑提出明确要求，更未与专业认证指标间没有对应，未以解决复杂环境工程问题为指向，凸显课程实验间的孤立，无益于复合型工程人才的培养。
（二） 课程设计
课程设计含大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废弃物处置与资源化和环境系统工程四门课程。水污染控制工程课程设计主要是针对粉尘颗粒物和气态污染物开展净化系统设计。水污染控制工程主要是利用物化方法和生化方法开展净化系统设计，固体废弃物处置与资源化主要是针对固体废弃物的处理开展工艺设计。三门课程设计内容和要求没有明确与专业认证达成直接对标，课程之间也未做相应衔接和融通，形成单门课程独立支撑解决复杂环境工程问题所需某个或某一方面能力，综合支撑能力无法体现，课程间相互联系所形成的合力对专业认证的强有力支撑无法显现。
（三） 三大实习
三大实习包括认识实习、生产实习和毕业实习。目前，我校环境工程专业三大实习落实非常到位，实习基地建设种类丰富，完全涵盖专业主干课程教学内容。但存在的问题是三大实习环节之间没有层次递进，各阶段实习没有明显的关联性，为了完成实习内容而设立实习基地和实习项目，各阶段实习内容和要求之間没有实质融通和支撑，均未明确指向专业认证指标的达成，未充分体现实践教学环节对学生工程实践能力的培养和解决复杂环境工程问题能力的培养。
（四） 第二课堂
我校大学生第二课堂内容相对较为丰富，包括导师制、项目制、品牌社团、品牌活动等，其中导师制和项目制对提高学生培养质量、优化创新培养模式极具实践价值。通过导师制的施行，学生可根据专业兴趣爱好选择自己喜欢的研究方向开展各项研究。项目制主要涵盖大学生创新训练计划、挑战杯、节能减排大赛等项目，不仅可锻炼学生的创新能力和工程实践能力，更能增强学生的团结合作意识和团队精神。通过第二课堂的锻炼，明显提高了学生的专业兴趣和专业情感，深刻体会到环境工程专业的内涵，使学生继续深造或就业的定位更加精准和清晰。但存在问题是各类型第二课堂的开展均是基于学校或学院学工层面的组织和开展，未能从专业角度和认证角度出发，导致项目的开展或完成均以独立的项目形式呈现，学生参与或完成某个项目的目的较为简单，以完成研究内容为目标，专业理论知识与课外实践联系紧密度不够，不能有效促进理论教学内容的优化和专业实践能力的提升。
二、 以认证为导向的实践教学改革内容
对照我国工程教育专业认证标准包括通用标准和补充标准，我校环境工程专业在实践教学环节仍存有薄弱之处，主要表现在人才培养目标细化不够，缺少操作性好、系统性强的目标体系；实践教学体系设计仍不完善，难以形成教学合力；基地建设系统性不强，目标不明确；实践教学内容较为传统陈旧，实践教学的形式和手段较为单一；已有实践教学体系没有凸显专业特色。针对以上不足，我校环境工程专业开展了以专业认证为导向的实践教学内容改革，采取了以下几点措施。
（一） 以工程教育认证为导向，优化构建实践教学目标体系
基于“培养解决复杂环境问题高级工程技术人才”的人才培养目标定位，将实验、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、第二课堂等每个实践环节逐层融通，搭建起以工程教育认证标准中毕业要求十二条的达成为导向的实践教学目标体系，实现人才培养目标的逐层推进、融会贯通。
（二） 优化构建以解決复杂环境工程问题为目的的实践教学体系
在体系的建设中，包括三个层面：不断更新和充实实验教学内容，提高实验的研究性和设计性，培养学生的动手能力；强化认识实习、生产实习、毕业实习环节与解决工程实际问题的结合，培养学生的工程能力；通过开展“导师制、项目制、品牌社团、品牌活动”等第二课堂活动，培养与提高学生的综合能力、工程能力与创新能力。
1 采用层次教学，逐步提升实验综合设计能力
把实验内容从易到难、由浅入深，按照认识的规律分三个层次，即基础型实验、综合设计型实验和创新/开放型实验，依次开展基本理论应用能力的培养、综合设计能力的培养和创新能力的培养，实行因材施教实验教学方式，使学生的学习由被动变为主动，在掌握水处理实验工艺方法的同时，不仅练习各种操作技术，培养独立分析问题、解决问题的能力，而且调动积极性、创造性，激发对知识和科学的探索。
2 实施“实验—课程设计—实习—毕业设计”贯通模式，强化工程能力与创新能力培养
通过实施“实验—课程设计—实习—毕业设计”纵向贯通模式，使学生全方位参与“实验路线制定，工程设计策略实施、调试及运行方案确立”的全过程，全面提高工程能力；尝试以涉及气固（如垃圾焚烧发电净化系统设计）、水固（如垃圾填埋场设计）、水气（污水处理设施VOCs气体净化设计）以及环境系统工程、环境影响评价、环境规划与设计等复杂环境问题为毕业设计题目，强化课程间相互联系，实现“水—固—气”主要污染治理方向的横向贯通，形成合力有力支撑专业认证的要求，切实培养学生解决复杂性、综合性环境问题的能力。
3 优化构建大学生科研创新平台，以第二课堂为主体激发学生的创新和实践能力
通过跨学期的“大学生科研训练、导师制、挑战杯、节能减排、社会实践”等课内外实训教学，吸收学生参加教师的科研项目，开展生态规划、企业清洁生产和节能减排项目，发挥我校的学科交叉优势，拓展专业视野，培养增强系统解决区域环境问题能力的人才。
（三） 强化矿业特色产学研实习基地建设，培养学生的实践能力
以建设国家工程实践中心、国家“千生计划”基地、矿业特色实践教学基地为核心，在已有一个国家级工程教育实践中心和近40个实践教学基地的基础上，围绕煤炭开采、洗选、深加工和利用，以“千生计划”实践基地建设为标准，优选或继续建设高层次矿业特色实践教学基地，同时加强理论教学与实习训练相结合、基本技能与综合训练相结合、个性化训练和团队精神培养相结合的“三个结合”教学思路，促进实践环节教学质量的有效提升。
（四） 加强网络资源建设，实现网络辅助实践教学
建设三大实习网络化辅助教学系统，与实验室信息化管理运行平台进行对接，激励学生自主学习、自主创新实践提供优良的网络化辅助教学环境。通过网络资源建设，形成网络化、开放化的管理模式。网络化辅助教学系统的建设，丰富实践教学资源，学生可自主进行网络辅助学习，对将要实习的内容进行预习和全面了解，在现场能有针对性地将理论知识与实际相结合，激发学生的实践教学环节的兴趣，提高实践教学效果。网络辅助实践教学系统的建设，也是“千生计划”所提倡的依托互联网形成实习实训新模式的一种探讨和尝试，努力实现实践教学环节人才培养新模式。
（五） 构建实践教学全过程的评价体系，有效实施全过程监控
构建以专业人才培养定位以及实践课程体系为基础，对实践教学目标、内容、实践教学保障、教学过程进行全方位、多角度、多渠道监控的实践教学全过程评价指标体系，以体现实践教学特点、科学反映实践教学水平和综合评价的学生实践能力。
三、 结论
作为工程教育的专业认证，特别强调工程实践能力和解决复杂工程问题能力的培养。通过对现有实践教学体系设置和存在问题的剖析，找出课程实验、课程设计、三大实习和第二课堂在实施过程中存在的层次递进不明显、相互关联性不够、系统性不强和指向性不明确等问题，通过以专业认证为导向开展了实践教学内容的改革，优化构建实践教学目标体系；构建突出以解决复杂环境工程问题为目的的实践教学体系；突出特色办学和特色专业建设为目的的矿业特色产学研实习基地建设；加强网络建设，丰富网络实践教学资源，实现网络辅助实践教学；构建实践教学全过程评价体系，有效实施全过程监控。通过实践教学内容改革，始终以专业认证标准为导向，使实践教学各个环节层次递进更加明显，相互关联性更强，互为补充和相辅相成。通过实践教学内容改革，将学生工程实践能力的锻炼放在首位，通过各类型实践基地的建设和网络辅助实践教学平台的搭建，全方位培养学生的工程实践能力和创新能力。
参考文献：
[1] 修开喜.中美工程教育专业认证体系的比较研究[D].大连：大连理工大学，2013.
[2] 严玲，闫金芹.应用型本科专业认证制度及其作用机理研究[J].清华大学及教育研究，2012，33（4）：80-88.
[3] 余天佐，刘少雪.从外部评估转向自我改进——美国工程教育专业认证标准EC2000的变革及启示[J].高等工程教育研究，2014（6）：28-34.
[4] 胡文龙.工程专业认证背景下的高校教师教学发展[J].高等工程教育研究，2015（1）：73-78.
[5] 李丽.中国高等工程教育专业认证制度研究[D].武汉：武汉理工大学，2009.
[6] 李志义.解析工程教育专业认证的学生中心理念[J].中国高等教育，2014（21）：19-22.
[7] 彭燕，王筱虹，张发根.以专业认证为导向的环境工程专业实践教学探索[J].长春理工大学学报，2012（10）：215-216.
[8] 陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015（6）：157-161.
[9] 董华青，周震，艾宁.融通式工程实践教学体系建设[J].高等工程教育研究，2013（3）：168-171.
作者简介：田立江，张洁，王丽萍，周来，江苏省徐州市，中国矿业大学环境与测绘学院。