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摘要:環(huán)境保護(hù)是我國綠色生態(tài)文明建設(shè)的重要工作內(nèi)容。但是,受寒區(qū)低溫氣候影響,水及污水凈化與處理、固體廢物處理處置、大氣污染防治等工作仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國寒區(qū)和高寒區(qū)面積較為廣闊,因此,應(yīng)特別重視對專業(yè)服務(wù)于低溫區(qū)域的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。本研究發(fā)揮我校環(huán)境工程專業(yè)在低溫污染治理與資源化領(lǐng)域工作累積與地域上的優(yōu)勢,進(jìn)一步開展了寒區(qū)實(shí)踐課程體系擴(kuò)充、特色平臺構(gòu)建和師資隊(duì)伍優(yōu)化工作,逐步完善了寒區(qū)特色環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教育體系建設(shè)。該工作對提升專業(yè)性特殊區(qū)域環(huán)境工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要參考價(jià)值,對寒區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境綠色可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
關(guān)鍵詞:寒區(qū)環(huán)境工程;實(shí)踐教育;教學(xué)改革;師資;課程體系
1引言
寒區(qū)環(huán)境保護(hù)是我國綠色生態(tài)文明建設(shè)的重要工作內(nèi)容。受寒區(qū)低溫氣候影響,水及污水凈化與處理、固體廢物處理處置、大氣污染防治等工作仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以吉林省為例,由于每年長達(dá)6個(gè)月以上的低溫環(huán)境,即便在城鎮(zhèn)環(huán)保設(shè)施擴(kuò)、改、建的政策支持下,仍然難以解決冬季環(huán)保達(dá)標(biāo)困難的瓶頸問題[1-2]。此外,吉林省老工業(yè)基地長期積累的高污染、高消耗、低附加值的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不能在短時(shí)期內(nèi)得到根本扭轉(zhuǎn),使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾更加突出[3-4]??梢姡覈畢^(qū)、高寒區(qū)面積較為廣闊,應(yīng)特別關(guān)注低溫背景下的環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境工程設(shè)計(jì)與施工、監(jiān)測與評價(jià)、規(guī)劃與管理等工作,重視對專業(yè)服務(wù)于低溫區(qū)域的應(yīng)用型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。本研究發(fā)揮東北師范大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)在低溫污染治理與資源化領(lǐng)域工作累積及地域上的優(yōu)勢,在我校原有環(huán)境工程專業(yè)體系的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展寒區(qū)實(shí)踐課程體系擴(kuò)充、特色平臺構(gòu)建和師資隊(duì)伍優(yōu)化工作,逐步完善了寒區(qū)特色環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教育體系建設(shè),以期針對寒區(qū)生態(tài)文明建設(shè)及寒區(qū)環(huán)保專業(yè)人才匱乏等關(guān)鍵問題,面向東北老工業(yè)基地特有的環(huán)境污染特征與污染控制需求,為我省及其他特征區(qū)域定向培養(yǎng)在低溫廢水、廢氣、固體廢物及其他環(huán)境污染控制的工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理和科學(xué)研究等方面具有專長的優(yōu)秀人才。
2實(shí)踐教育體系改革方案
2.1人才培養(yǎng)體系改革。按照教育部《工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中對環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)置的相關(guān)要求,精簡基礎(chǔ)實(shí)踐課程內(nèi)容,我校環(huán)境工程專業(yè)豐富了寒區(qū)水、氣和固體廢物處理類專業(yè)實(shí)踐課程,提升專業(yè)實(shí)踐課程的占比。通過建設(shè)寒區(qū)特色實(shí)踐課程群,優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)師資力量配置,在配置中強(qiáng)調(diào)體現(xiàn)當(dāng)前寒區(qū)主流環(huán)境工程技術(shù),同時(shí)注重將寒區(qū)工程技術(shù)的前沿動態(tài)引入實(shí)踐教學(xué)課程。在實(shí)踐課程建設(shè)中,繼續(xù)實(shí)施“走出去、引進(jìn)來”的發(fā)展戰(zhàn)略,突出學(xué)生和專任教師的一線崗位體驗(yàn),并強(qiáng)化一線技術(shù)人員的課堂教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué),完善寒區(qū)特色環(huán)境工程實(shí)踐課程體系和教材體系。我專業(yè)將實(shí)踐課程分為基礎(chǔ)實(shí)踐模塊、專業(yè)實(shí)踐模塊和崗位能力課程模塊,并增設(shè)職業(yè)拓展課程模塊。基礎(chǔ)實(shí)踐模塊主要有無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)等化學(xué)類實(shí)驗(yàn),寒區(qū)特色水力學(xué)實(shí)驗(yàn)、CAD上機(jī)實(shí)踐等。專業(yè)實(shí)踐模塊主要設(shè)置寒區(qū)水、大氣、固廢處理等設(shè)計(jì),同時(shí)開設(shè)環(huán)境工程原理實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)、寒區(qū)特色環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、寒區(qū)特色水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)和固體廢物處置實(shí)驗(yàn)。在專業(yè)實(shí)踐模塊中,增設(shè)寒區(qū)再生水處理工程設(shè)計(jì)和再生水處理實(shí)驗(yàn)。崗位能力課程模塊主要有寒區(qū)特色認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程。這些課程為培養(yǎng)學(xué)生在寒區(qū)環(huán)境污染治理與研究的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。結(jié)合區(qū)域環(huán)境污染現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需求,本專業(yè)與省內(nèi)環(huán)保設(shè)備公司聯(lián)合開展了寒區(qū)水、氣和固廢處理的產(chǎn)學(xué)研工作。以現(xiàn)有科技創(chuàng)新中心和工程實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),以環(huán)保設(shè)備公司的運(yùn)營項(xiàng)目和車間為延伸,建立寒區(qū)環(huán)保設(shè)備應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)。在與企事業(yè)單位合作建設(shè)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)的過程中,注重問題導(dǎo)向型和技術(shù)開發(fā)型的需求。在問題導(dǎo)向型需求方面,注重解決企事業(yè)在環(huán)境污染治理工程實(shí)施或運(yùn)行中帶來的難題,降低企事業(yè)單位的環(huán)境治理成本和提升環(huán)境治理水平。在技術(shù)開發(fā)型需求方面,關(guān)注國際先進(jìn)技術(shù)的前沿動態(tài),結(jié)合企事業(yè)自身發(fā)展優(yōu)勢,開展產(chǎn)品更新和新型污染治理產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)推廣應(yīng)用。上述寒區(qū)特色實(shí)踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),將高校教師、學(xué)生和企事業(yè)單位技術(shù)人員緊密結(jié)合,發(fā)揮了高校科研型實(shí)驗(yàn)室和企事業(yè)單位實(shí)踐場所的優(yōu)勢,改善了寒區(qū)特色專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)條件。
2.3師資隊(duì)伍優(yōu)化。我校環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)實(shí)行“雙導(dǎo)師制”,即每名研究生由1名校內(nèi)導(dǎo)師和1名校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。由專任教師和校外指導(dǎo)專家聯(lián)合授課,完成學(xué)生從學(xué)習(xí)崗位到工作崗位的初步過渡,并為畢業(yè)后從事相關(guān)行業(yè)崗位工作奠定堅(jiān)實(shí)的職業(yè)基礎(chǔ)。校內(nèi)導(dǎo)師強(qiáng)調(diào)工程背景、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平,以及面向?qū)嶋H的課題和能夠?yàn)槿罩茖I(yè)學(xué)位研究生提供實(shí)習(xí)的條件。實(shí)習(xí)基地所能承擔(dān)的實(shí)習(xí)內(nèi)容涉及工程設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用,這一培養(yǎng)環(huán)節(jié)對教師也是一種鍛煉與提升。教師在指導(dǎo)實(shí)習(xí)的過程中,從擬定實(shí)習(xí)內(nèi)容、審閱方案到修訂方案,同樣提高了自身的業(yè)務(wù)水平與實(shí)踐能力。校外指導(dǎo)教師包括高級工程師(含教授級)、環(huán)保管理部門的廳級干部等在寒區(qū)環(huán)境保護(hù)工作中業(yè)務(wù)熟練、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)骨干。這有利于強(qiáng)化“雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè),對形成一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、科研和實(shí)踐能力協(xié)同發(fā)展、綜合素質(zhì)較高的創(chuàng)新型工程技術(shù)人才隊(duì)伍具有顯著意義。
3實(shí)踐平臺建設(shè)
3.1校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)。我校與東北市政設(shè)計(jì)院等9家企事業(yè)單位簽署了校外實(shí)踐基地合作協(xié)議,雙方在技術(shù)咨詢、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、崗位培訓(xùn)、水質(zhì)監(jiān)測、在職培訓(xùn)等方面達(dá)成一致意見,在寒區(qū)的校外合作基地為學(xué)生寒區(qū)特色認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)提供方便。專業(yè)教師與企事業(yè)管理人員、一線工程師從崗位職業(yè)分析入手,明確職業(yè)崗位的要求,共同構(gòu)建符合寒區(qū)特色崗位需求的課程體系,使整個(gè)課程設(shè)計(jì)體現(xiàn)職業(yè)性與實(shí)踐性,有效地提高了教育教學(xué)質(zhì)量。以校外實(shí)踐基地為核心,讓學(xué)生參與水廠各車間的工藝管理與設(shè)備運(yùn)行,采用崗前培訓(xùn)和技術(shù)專家?guī)ьI(lǐng)的模式,使學(xué)生了解企業(yè)運(yùn)行、管理和監(jiān)測的全過程。在畢業(yè)實(shí)習(xí)方面,按照實(shí)習(xí)內(nèi)容要求,與校外指導(dǎo)專家共同協(xié)商,安排學(xué)生參與工藝調(diào)控管理等實(shí)踐工作,并采集和分析樣品,完成工藝調(diào)節(jié)的報(bào)告撰寫,強(qiáng)化學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析與解決實(shí)際問題的能力。要注重學(xué)校與實(shí)踐基地之間的人才交流和技術(shù)開發(fā),建立良性互動機(jī)制,形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。依托實(shí)踐基地的教學(xué)和實(shí)踐技能培養(yǎng)的優(yōu)勢,聯(lián)合高等院校和環(huán)保企業(yè),進(jìn)一步開放教學(xué)資源,提升寒區(qū)特色環(huán)境專業(yè)人才培訓(xùn)質(zhì)量。在寒區(qū)特色實(shí)踐基地建設(shè)中,注重培養(yǎng)學(xué)生掌握低溫污水處理中的混凝、沉淀、過濾和消毒技術(shù),同時(shí)強(qiáng)化對學(xué)生低溫生物處理和高級氧化法處理工藝的專業(yè)技能培養(yǎng),由此提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
3.2校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)。針對寒區(qū)污水處理特點(diǎn),東北師范大學(xué)于2012年在本部校區(qū)建設(shè)了300m3/d的中水工程校內(nèi)實(shí)踐基地。該基地利用先進(jìn)的低溫接觸氧化、過濾和消毒工藝,將學(xué)生宿舍的洗漱廢水收集并合理處置后達(dá)到再生水回用標(biāo)準(zhǔn),并回用于宿舍樓的沖廁。項(xiàng)目實(shí)施過程中,我專業(yè)規(guī)劃了東北師范大學(xué)凈月校區(qū)小河沿子河畔校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。首先,采用水泵及管道收集和輸送校園污水至設(shè)備保護(hù)罩。其次,收集后的污水經(jīng)設(shè)備保護(hù)罩內(nèi)設(shè)有的不同單元即可靈活設(shè)計(jì)和組合的污水處理與資源化裝置處理,這些裝置具體包括污水Fenton高級氧化預(yù)處理裝置、污水混凝沉淀再生與地下儲存工藝及污水脫氮除磷SBR裝置。再次,使用水質(zhì)分析儀對處理后的污水進(jìn)行分析。最后,再生污水達(dá)標(biāo)后排放至校內(nèi)河流改善河流水質(zhì),或回用于道路噴灑和校園綠化,也可用于對其產(chǎn)電和產(chǎn)能價(jià)值的科學(xué)研究。污水處理系統(tǒng)可全流程運(yùn)行,也可單元實(shí)驗(yàn)操作。該系統(tǒng)既可以作為實(shí)際工廠滿足本科生和研究生實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的培養(yǎng)要求,也可以靈活使用以滿足本科生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)需求。
4結(jié)語
寒區(qū)特色環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教育體系的改革,不僅培養(yǎng)了普適性環(huán)境工程專業(yè)人才,而且通過開設(shè)三階式生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程與實(shí)踐,循序漸進(jìn)地提升了學(xué)生的寒區(qū)特色工程認(rèn)知能力、工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、工程設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)施能力,多角度、全方位地對學(xué)生進(jìn)行寒區(qū)特色工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),導(dǎo)向性地培養(yǎng)了寒區(qū)環(huán)境污染防治與可持續(xù)發(fā)展的特色優(yōu)勢人才。該工作對提升特殊區(qū)域環(huán)境工程技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要參考價(jià)值,對寒區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的綠色可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
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作者:崔曉春 付亮 朱遂一 周丹丹 霍明昕 單位:東北師范大學(xué)