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浅析环境工程硕士教育的现状及弊病

发布时间:2017-01-02 15:17


随着世界范围内环境破坏和资源浪费的加剧,各国政府对环境修复和可持续发展等问题的关注程度越来越高,因此环境保护相关专业被誉为21世纪最热门的职业之一。近年来我国各高校相继増设环境工程硕士点,环境工程硕士毕业生人数逐年増多。随着经济和社会的发展,人们对环境质量的要求在不断提高,对环境工程硕士人才的素质要求也越来越高。目前高校对环境工程硕士生的创新能力和实践能力方面的培养仍不够到位,很难达到社会对高素质环境人才的期望值。目前,对各高校环境工程硕士生的教育培养模式,尤其在实验与实践方面亟需进行深入的探索与思考。


1环境工程硕士教育现状及弊病


环境工程是在20世纪60—70年代兴起的。1970年在新成立的美国环境保护局的不懈努力下,环境工程学科的地位得以在美国确立。经历了确立后20多年的发展,目前环境工程学科在世界范围内正处在强劲的发展阶段。


作为一门集理论、实践和工程技术于一体的学科,环境工程学科具有鲜明的特点:(1)环境工程已发展为典型的交叉学科,包括物理、化学、生物、物理化学、计算机、社会学和经济学等领域的重叠和交叉;(2)环境工程在研究上朝着更微观的方向发展,而在工程上体现对节能高效工艺技术的需求;(3)不断出现的环境污染治理的新技术、新理论更新了专业知识和体系。长期以来,我国环境工程硕士生的培养忽视了教育应当培养学生的创新精神和实践能力,致使学生的独立性和创造性日渐消失,表现在:


(1)对当今与环境工程相关领域科学技术的新进展、新动向,特别是一些正在探索而尚未解决的问题,不敏感缺兴趣,少研究,不能或不敢运用所学的知识大胆地提出和分析新问题,更谈不上有多少带创新性的学术新思想、新观点。


(2)在科学研究中存在着自主选题难、科研上手慢、研究思路不活跃、研究方法偏传统、攀登高峰缺勇气、开拓创新欠实力等现象,高水平的学位论文不多,在国际上有影响的学术成果更少,因而未能充分起到基础和应用基础研究生力军的作用。


(3)学生进入社会后,面对迅速发展的市场经济、快速变换的环境问题、日新月异的工程技术及先进的污染监测治理手段,面对实际工作中遇到的大量新课题,无论是专业知识、基本素质,还是工程实践能力和创新能力均达不到社会对环境类高端人才的要求。


2硕士生实验与实践教学环节的改革与实践


我国环境污染治理和生态保护的发展无疑对我们的教学方式、教学手段及教学理念,尤其在实验与实践环节提出了更高的要求,过去陈旧的硕士生培养模式己不再适应当前对人才需求的形势。如何培养多层次、多规格的实践和创新型环境工程硕士研究生人才,是摆在高等教育工作者面前的重大课题。


借鉴国内其他高校本专业的教学改革,结合学校实际,青岛大学环境工程硕士生培养模式从教学体系、实验环节和课外实践3方面进行了部分改革。


2.1教学体系的改革


我国传统高校教学方式是以教师和教材为中心,关注的是向学生灌输了哪些知识,忽视了对学生学习潜能和创新能力的开发,导致学生理论与实践的脱节。硕士研究生的课程教学特点在于培养其自己获取知识并将之应用于实践的能力,所以在教学方法上应该使讲授和自学、讨论相结合。要做到这一点,就必须充分调动学生的学习积极性和主动性,讲课时重点启发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创造性思维。


增加实验与实践性选修课的比例目前,我国高校环境类专业硕士教学计划中选修课,尤其是实验与实践选修课所占比例太小,选择范围限制太大。环境工程硕士生相较于本科生来说科研范围更专业化,研究性、实验与实践性更强,而且环境工程专业本身具有多学科交叉的性质,因此要求选修课程的范围更加广泛,尤其对于研究内容具有学科交叉性的硕士生来说,跨专业,甚至跨学院选修课的安排显物专业的课程,水质自动化监测控制方向的学生需要研修计算机专业的课程,而环境污染物迁移建模方向的学生需要研修数学专业的课程。


传统的教学计划会导致同专业的学生所学课程没有明显差异性,极大地限制了环境工程硕士生今后的科研发展,制约了其个性与能力培养。如果选修课少的原因是缺少师资,建议采取跨校选课和跨校授课的方式解决,同时在本专业选修课中増设CAD制图、工程制图、计算机设计等实践性较强的工具类课程,増加自主实验与实践性题目,以提高硕士生在实际工程设计和应用中的整体素质。


案例、问题、项目和课题为中心的教学与实验着名教育家杜威曾说过:最好的一种教学,就是牢牢记住学校教材和实际经验二者相互联系的必要性,使学生养成一种态度,习惯于寻找这两方面的接触点和相互的联系。以案例、问题、项目和课题为中心组织教学与实验就是一种寻找理论与实践结合点的十分有效的教学方式15。


与本科生注重基础知识的讲解不同,研究生教育更应该注重对学生思维能力、分析能力和创新能力的锻炼,更应该注重培养学生通过所学知识解决实际问题的能力。教师在课堂上可以通过将案例、问题、项目和课题引入到教学内容中,通过分析向学生提出问题,学生带着问题在课后自己查找资料,参阅文献,分析问题,最后提出对策,设计解决方案,到实验室实验或到企业实践。通过教师在课堂上启发学生在环境工程学术领域中的求知欲望和创造性思维,培养学生的实际工作技能、实验与实践能力、工程设计能力、团队合作能力以及交流能力等。


取各校之长,办有自身特色的环境工程专业各高校在保证环境工程硕士专业课程的基础上的同时,应结合各高校的特长加强相应的课程,办出有自身特色的环境工程专业。例如:农业院校的环境工程专业可在农业环境方面有所侧重;地质院校的环境专业可发挥其地质优势,多涉及地质或自然环境方面的教学与研究内容;海洋院校的环境工程应促进其海洋环境生态的保护研究;化学化工院校的环境工程专业可以更多设计污染物质在环境中的转化,以及各种污染物质的反应机理研究;而环境工程专业历史较长的综合院校也宜进一步拓宽基础教学,加强培养文理渗透、理工结合的复合型人才。


培养环境工程硕士的环境人文精神环境工程硕士教学体系的改革要求我们在环境工程专业中融入环境社会和环境人文科学的内容。作为环境工程高层次的硕士研究生人才,更应该在精神和道德层面上加强对于环境工程学科内涵的理解,增强忧国忧民,对社会、对人民、对国家负责的意识,充分认识到作为21世纪环保型人才所肩负的历史重担,从而更加热忱和富有激情地投入到环保事业中。


在我校的环境工程硕士课程中开设有“环境伦理学”、“环境社会学”、“环境经济学”、“环境政治学”、“环境保护与可持续发展”等课程,并且经常以实时出现的环境问题为题目让学生开展广泛的研讨会,并通过论文的形式制定出切实可行的预防措施或整治策略,从而让学生树立起环境意识与环境道德观、环境资源与可持续发展观、环境保护全球观、环境政策法制观,明确自己的权利、义务、责任与价值,建立起道德底线与价值底线。


2.2实验环节的改革


环境工程硕士的传统实验教学缺乏综合性和创造性,基本实验技能多是从本科阶段的实验教学中学得的,或是通过参与导师和高年级学生的实验课题获得。在本科的实验教学中因为学时有限,实验条件不足,实验安排仅能做最基本的认知性和验证性实验,实验教师也仅仅是满足教学计划要求,缺乏主动性及与学生的互动性,所以造成升入硕士阶段学习的学生普遍动手能力和创新能力差。跟随导师和高年级生的实验课题学习实验技能,往往造成学生消极被动地接受实验方法和技能,没有自己的体会和收获,分析数据和解决实验中出现的问题的能力差。因此改革现行的环境工程硕士生的实验教学体系显得尤为重要。


以问题为导向建立综合性实验教学体系环境工程硕士生的实验教学目的,不仅在于加深学生对基本理论和技术的理解还在于培养学生分析问题、解决问题的能力。实际环境问题的解决必须要求学生具有全面的、综合的能力,因此强化学生综合能力的培养尤为重要16。综合性实验可使学生综合运用所学的理论知识,全面提高学生从事实际工作的能力。


加强实验内容的综合性,可以采用“学生主体教师主导”的教学模式,给学生提出问题,让学生自己设计实验,充分调动学生的主动性。学生针对选定的专业问题,运用掌握的专业技能进行分析综合,提出最终的解决方案。学生针对自己的实验,可以完全自主地运用多种方法进行实验研究,在强化综合实践能力的基础上,培养科研创新能力,増强解决实际问题的能力。学生独立完成实验,由于实验中任何一个步骤的失误都将直接影响最终结果,因此培养了学生严谨的科学态度,为下一步投入科学课题的研究打下了良好的基础。


密切联系专业实验教学与实际工程将专业实验教学与实际工程密切联系,不仅可以提高硕士生的实践能力,还对其创新能力的培养大有裨益。


实际工程中所涉及的实验,一般都具有很强的探索和研究性质,由于以工程为背景,使实验更有针对性,实验内容更加鲜活,学生不仅能了解局部,而且能了解全局,更能促使学生积极地思维,激发学生的兴趣和发挥聪明才智,从而提高科研能力和实践能力。例如,针对盐度对污泥降解污染物和沉降性能影响的问题,设立污泥生物相监测和污泥特性分析实验,掌握污泥降解污染物和沉降性能的监测方法和评价指标。在学生掌握了基本分析监测技能后,进一步通过设计性实验,引导学生对不同盐度条件下的污泥特性进行分析,考察污泥盐度对活性污泥降解性能和沉降性能的影响。最后通过查找资料,对问题进行分类总结,提出活性污泥降解污染物的最佳盐度范围和极限值,为实际工程提出相应的工程指标。


在将专业实验教学与实际工程密切联系的过程中,不仅应强调对研究过程和研究方法的重视,还应该强调其在实际工程中的使用价值和应用潜力。因为环境工程学科是工程性较强的专业,所以我们更应该重视学生将科学研究应用于实际工程中、将科研结果转化为现实生产力的能力。


2.3课外实践的改革


环境工程专业是一门工程性很强的学科,这就要求环境工程硕士生具有很强的工程设计与实践的能力。但是我国高校大多没有建立与环境工程发展相适应的实践教学体系,普遍存在着实践教学环节薄弱的现象。通过环境工程硕士课外实践环节的改革,总结出如下经验。


开展大型科技活动和工程设计竞赛通过开展大型科技活动和工程设计竞赛,激发环境工程硕士生的科技创新热情,培养实际工程设计能力,増强对环境工程专业的学习兴趣,不断充实科技知识和专业技能。我校每学期都举办专家、教授讲座,举办科技活动周,开展学术研讨、环境工程类设计竞赛等活动,开阔学生的知识视野,培养其对环境工程前沿技术的兴趣,并锻炼其实践能力。


校外参观定期安排学生到污水处理厂、垃圾处理厂、环保设计公司、环境监测局等单位进行认识实习,先了解企业的污染物处理等情况和处理工艺,以及面临的难题,然后将实际问题带回学校,有针对性地对这些问题进行讲解、探讨。学生通过查阅相关文献,并动手做相关的模拟实验和工程设计,为工厂和企业提供合理化建议和技术改进措施,再将解决办法和思路带回到企业。务必使学生认识到环境工程专业必须面对实际的环境和工程问题,决不能理论偏离实际。


建立实践创新基地建立实践创新基地的目的是激励硕士生刻苦钻研,提高素质,勇于创新,多出成果。通过与本校合作的企业和工厂内设立相关的污染物治理实验室和工程设计室,将本校环境工程专业相关研究方向的硕士生送去学习和实践,不仅能充分调动学生学习的积极性和专业兴趣,还可让其在解决实际问题中充分了解自身专业知识的不足,促使其在实践创新基地实习中更主动地去掌握专业领域里的各项基本技能,使专业素质不断提高,强化对实际环境工程问题的解决能力,加深了对工厂和企业产生污染物质的方式和污染程度的认识,为明确研究方向、适应环境规划与治理工作的能力起到了积极的作用。


3结束语


总结国内外环境工程先进的办学理念,并大胆地改革与创新。我校通过对环境工程硕士教学体系、实验环节和课外实践3方面的改革,使环境工程硕士生的实践能力和创新能力不断得到强化,科研水平和综合素质有了明显提高,培养的学生很受社会欢迎。


作者:张培玉,曲洋,于德爽,李悦,孙文寿(青岛大学环境工程系,山东青岛266071)

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