轻化工特色环境工程专业的实践范文

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摘要：实践教学平台是实践教学的重要基础，也是提升学生工程实践创新能力的重要保证。针对环境工程专业实践平台建设中存在的问题，以新工科建设和工程教育认证理念为指导，构建轻化工特色、虚实结合的校内实践教学平台，以重点实验室为依托的本科生自主科研创新平台，以工程技术研究中心为载体的校内外协同育人实践教学平台等“三位一体”的实践创新平台，全面提升了学生工程实践和创新能力。

关键词：环境工程专业；轻化工特色；实践创新平台

实践教学是高等院校人才培养的重要环节，是理论联系实际，锻炼学生动手能力，提升学生工程实践能力和创新创业能力的有效途径[1-2]。实践教学平台的建设是实践教学质量的重要保证。教育部在《全面提高高等教育质量的若干意见》中强调强化实践育人环节，加强实验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设[3-4]。如何围绕学生工程实践和创新能力培养，搭建特色专业实践教学平台，引导学生参与工程实践与创新活动，是全面提升学生工程实践和创新能力的重要基础[5-6]。2017年教育部启动了新工科建设，开启了在新科技革命、新产业革命、新经济背景下的工程教育改革，提出了以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才[7-8]的目标。在新工科背景下，环境工程专业也需要根据社会发展新需求进行调整和升级改造，以满足新经济条件下对环境工程专业人才的需求[9-10]。工程实践创新能力培养是环境工程专业教育的重要任务，工程实践创新平台的建设是工程实践创新能力培养的重要保证。如何建设适应新经济发展的环境工程专业实践创新平台，对全面提高环境工程专业学生工程实践创新能力的培养具有重要意义。陕西科技大学是一所以轻工为特色的多科性大学，环境工程专业依托我校轻工特色优势学科，培养以轻工污染全程防治为特色的环境工程专业人才，为行业发展提供人才保证。随着国家生态文明建设工作的推进以及打好污染防治攻坚战对轻化工行业化污染治理提出新的要求，开始迫切需要既了解轻化工行业工艺，又能进行环保技术开发和工程设计的复合创新型环保人才，以推动轻化工行业清洁化生产，实现轻化工行业污染的精细化治理[11-12]。以新工科建设和工程教育专业认证理念为指导[13-15]，本专业根据环保技术发展规律以及轻化工行业最新需求，针对实践教学平台中存在的问题，对环境工程专业实践教学平台进行改革和探索，构建轻工特色、虚实结合的实践教学平台，以重点实验室为依托的本科生自主科研创新平台，以工程技术研究中心为载体的、校内校外协同育人实践教学平台为核心的“三位一体”的实践创新平台。

一、环境工程专业工程实践教学平台现状

（一）实践教学内容陈旧，无法满足学生解决复杂工程问题的能力培养

原有部分实践内容更新速度慢，内容陈旧，综合型、研究型和创新型实验内容较少，无法充分体现行业发展现状，导致学生学习缺乏自主性和探究性，无法满足学生解决复杂工程问题的能力培养。实践教学内容同质化倾向明显，无法体现专业特色，学生缺乏核心竞争力。

（二）实践教学设施陈旧，无法满足行业对复合型环保人才的培养

随着国家环保形势日趋严格，对轻化工行业污染治理要求越来越高，需要培养高素质复合型环保人才。而环境工程专业实践教学设备设施更新换代周期较长，无法充分反映行业环保技术发展，也无法满足新经济背景下行业对环保人才的需求，从而导致实践教学效果差，学生积极性不高，不利于学生工程实践和创新能力的培养。

（三）部分实践教学设施缺乏

环境工程专业部分实验如电除尘器、垃圾焚烧以及烟气脱硫脱硝等实验内容对实验设备要求较高，无法正常开设。实习过程中，环保设施处于正常运转，学生无法了解环保设施的具体结构和设备布置情况等，导致学生积极性不高，学习流于形式。

二、环境工程专业实践创新平台建设

环境工程专业工程实践创新平台建设总体思路如图1所示，主要依托省级实验教学示范中心、省级虚拟仿真实验教学示范中心、省级重点实验室、省级工程技术中心和合作企业等构建“基础实践教学平台-科研创新平台-工程技术创新平台”等“三位一体”的环境工程专业实践创新平台，旨在提高学生工程实践创新能力，培养复合型环保专业人才。

（一）自主设计具有轻化工特色，虚实结合的实践教学平台

根据轻化工污染防治技术发展趋势，本专业教师根据多年科研和实践成果自主设计的以典型轻化工污染防治工艺为主的中试实验教学平台，如《水污染控制工程实验》中增设沉淀池+A2/O工艺+辐流式沉淀池+混凝沉淀，A2/O工艺+竖流式沉淀池+臭氧生物活性炭池，UASB+接触氧化+竖流式沉淀池+光催化，混凝沉淀+水解酸化+接触氧化+辐流式沉淀池+BAF，气浮+铁碳微电解+MBR，ASBR+SBR+超滤等轻化工水污染控制最新工艺的实验设备（图2）。《大气污染控制工程实验》开设VOCs气体活性炭吸附净化实验，VOCs气体吸收净化实验和VOC催化氧化实验等轻化工行业气态污染物处理最新工艺的实验教学仪器设备。通过更新实践教学平台内容，开发新实验教学设备，强化行业特色，让学生全方位了解轻化工污染防治工艺应用现状，掌握轻化工污染防治工艺的开发、设计、运营等。该实验教学中心获批省级实验教学示范中心。针对环境工程专业实习过程中存在污染防治设施正常运行时无法看到构筑物详细结构、无法开展焚烧、烟气脱硫脱硝等特殊专业实验等问题，借助于虚拟现实、计算机仿真、多媒体和人机交互等先进技术手段，自主设计开发虚拟实践教学资源，建成了污水处理厂A2/O工艺3D虚拟仿真实训，垃圾焚烧处理厂3D虚拟仿真认知实习等3D实验项目，UASB工艺、AB工艺好氧堆肥工艺等2D虚拟实验项目，充分满足本科生专业实验和生产实习等实践教学环节的需求。2018年污水处理厂A2/O工艺3D虚拟仿真实训和垃圾焚烧处理厂3D虚拟仿真项目被认定为省级虚拟仿真实验教学示范性教学项目。环境工程虚拟仿真实验教学中心获批为省级虚拟仿真实验教学中心。

（二）依托重点实验室等科研平台，构建本科生自主科研创新实践平台

依托本学科现有陕西省无机材料绿色制备与功能化重点实验室、学院分析测试中心以及各科研团队科研平台，积极创造条件将本科实验教学、实践教学、毕业论文以及本科生创新竞赛等引入本学科自主科研创新平台（图3）。鼓励重点实验室等高水平教师指导学生实验、撰写毕业论文等工作，将本科生毕业论文和创新实验与教师科研项目相结合，使毕业论文具有更强的针对性和价值，使参与高水平国家级项目研究的学生能跨越式地站在学科前沿，综合运用所学知识进行科学研究，在科研中培养其创新思维、创新能力以及实验动手能力。目前，已将环境工程专业综合实验、毕业论文等本科生专业实践教学交由重点实验室等科研平台的教师全程指导。1.在环境工程专业实施本科生导师制，并将本科生学术创新竞赛纳入导师制的工作任务，邀请重点实验室、各科研团队教师指导学生创新竞赛。同时将课外学术竞赛、本科生创新项目研究和自主科研探索等纳入本科生实践教学体系。2.改革环境工程专业综合实验教学方式，所有学生的综合实验由指导教师结合自己的科研项目，在各研究团队实验室或本科生实验教学中心开展，由学生自主设计实验内容、开展相关实验研究，通过加强实验过程指导、改革实验教学考核方式，锻炼学生独立开展环境工程技术开发的能力。3.毕业论文与导师科研课题结合，由本科生在指导教师实验室独立完成毕业论文全部科研内容。同时，延长毕业论文完成时间为1年，由学生根据自己情况自主完成毕业论文的课题研究工作。

（三）依托工程中心等科研平台，构建校内校外协同育人创新实践平台

依托中国轻工业水污染控制工程技术研究中心，资源与环境工程产学研协作联盟（校友企业）等平台，通过将工程中心工程项目引入本科生实验内容，本科生参与工程项目技术开发以及本科生工程研究中心实习等方式，将工程中心优势资源引入本科生实践教学环节，建立校内校外协同育人平台，着力提升本科生工程实践创新能力（如图4）。建立校内轻化工特色实验教学平台，工程技术研究中心和合作企业之间的共享机制，将轻化工特色实验教学平台作为工程技术中心或合作企业技术研发支持，可有效降低工程技术中心或合作企业技术开发的投入，也可将工程技术、研发技术引入校内实验教学体系。工程技术中心与合作企业可作为本科生工程实践单位，有利于本科生将工程技术研发和工程技术实施结合起来，实现本科生真正参与工程项目的目的。

三、结束语

依托我校轻工特色和行业发展需求，以新工科建设与专业认证理念为指导，针对环境工程专业实践教学平台建设中存在的问题，着重构建以轻化工特色、虚拟结合的校内实践教学平台，以重点实验室为依托的本科生自主科研创新平台，以工程技术研究中心为载体的校内校外协同育人实践教学平台等为核心的具有轻化工特色环境工程专业人才培养实践创新平台，着力提升学生工程实践和创新能力，提高学生解决复杂工程问题的能力，适应新经济条件下对环保人才的需求。经过多年的实践教学平台建设，建成了以省级实验教学示范中心、省级虚拟实验教学示范中心、省级重点实验室和省级工程技术研究中心等为核心的实践创新平台，有效提升了环境工程专业人才培养质量和专业综合实力，环境工程专业于2018年通过工程教育专业认证，并于2019年入选陕西省“一流专业”建设点。

作者：王家宏 于生慧 景立明 单位：陕西科技大学环境科学与工程学院