环境生态工程专业课程体系的建设 下载本文

环境生态工程专业课程体系的建设

作者:王吉 夏小敏 黄川 桂昕 王怡

摘要:作为一个由环境科学、环境工程与生态学三个专业相互交叉产生的新增专业,环境生态工程专业尚未在国内高等院校开设,其人才培养目标和模式仍处于摸索阶段,而课程体系是教学改革的基本环节和专业建设的关键。通过与传统的生态学专业进行对比分析,指出环境生态工程专业的特点及其人才培养目标,并对其课程体系进行了初步的构建。

关键词:生态工程,生态学

我国生态工程近

1 0多年有进一步发展 ,研究和应用对象扩展为社会-经济

-自然复合生态系统 ,目标明确为可持续发展 ,从追求一维的经济增长或环境与自然保护 ,走向富裕、健康、文明三维一体的复合生态繁荣。 进入21世纪以来,伴随着我国经济快速增长和城市化的迅速扩张,人类对资源开发和环境改造的强度越来越大,导致生态灾难与环境污染事故频繁发生,生态环境质量不断恶化,社会对环保人才的需求日益突出,越来越多的高校开始陆续设置环境科学、环境工程等专业① ②。在2011年的教育部本科专业目录调整中,工学门类中的环境科学与工程类保留环境科学、环境工程专业,新增环境生态工程,专业代码082504,由传统的生态学( 部分) 进行过渡。环境生态工程专业不同于生态学#环境科学#环境工程专业,而是介于它们之间的一个边缘专业,该专业集合了环境科学、环境工程、生态学、计算机科学等高新科学技术,旨在培养能够利用生态学原理与技术解决生态环境问题的高级专门人才。由于该专业尚未在国内高等院校开设,其人才培养目标和模式仍处于摸索阶段。作为培养-目标的直接反映,课程体系的改革是基础,通过与传统生态学进行对比,拟定出一套培养环境生态工程专业人才的思路。

一、传统生态学存在的主要问题 ⑴ 专业培养方向不明确

生态学是一门研究环境与生物、生物与生物之间相互关系的科学,重点研究生物与环境之间,人类与生物之间的相互关系,特别是有关不同组分成分之间的物流、能流、信息流及价值流之间关系的一门学科。由于传统生态学专业缺少明确的产业服务对象,培养目标往往宽泛地表述为可从事森林、海洋、自然生态系统管理等多领域的工作,为了达到培养目标,必然在课程体系中设置大量的专业基础课和专业课,与生态学相关的课程几乎面面俱到,学生难以形成较为系统完整的知识结构,学生的培养方向不明确③

(2)课程体系设置重理论缺实践,学生动手和创新能力较差

传统的生态学专业隶属于理学门类,课程体系的设置偏重理论性强的课程,在所调查的大学中生态学专业的理论课程均占到 80%以上,理论课比重偏大直接导致实验类课程严重不足,加之缺少实习实践环节,学生的动手能力差和创新意识均较差,在就业中明显不具有竞争力 二、环境生态工程专业的特点

环境生态工程是结合环境工程和生态工程的理论、方法和技术,从系统思想

出发,按照生态学、环境学、经济学和工程学的原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段以及相关专业经验组装起来的,致力于解决当今社会的环境问题,以期获得较高的社会、经济、生态效益的现代生态工程系统。环境生态工程专业要求学生既掌握生态学的基本理论和基本技能,同时需要具备工程设计能力,对于受到损害与破坏的环境及生态系统,从生态学、经济学、环境学、工程学等多学科的角度结合,应用环境生态工程与技术,进行系统组分、受损功能的修复与恢复,最终实现资源利用、环境保护、生态修复等方面有机结合,从而达到促使环境与生物形成的生态系统的稳定和谐及可持续利用与发展④

三、从目前我国环境生态工程建设内容来看,环境生态工程可以大致分为5种

㈠ 无废(或少废)工艺系统,主要用于内环境治理;

㈡ 分层多级利用废料生态工程,使生态系统中的每一级生产中的废物变为另一级生产过程的原料,使废料均被充分利用;

㈢ 复合生态系统内的废物循环,再生系统,如桑基鱼塘生态工程;

㈣ 污水自净与利用生态系统;利用生物与微生物进行污水的生物生态处理工程;

㈤ 城乡(工、农、牧、副、渔)结合环境生态工程,在一定区域内,应用不同生态工程分层多级利用废料实现多个效益的良好协调统一。 四、环境生态工程专业课程体系的建设思路 (1) 夯实生态学基础,体现工程特色

环境生态工程与环境工程的根本区别在于借助生态学原理对环境污染或生态破坏问题进行原位修复,因此,生态学基础理论应当在该专业的课程体系中得以保留且有所侧重,但考虑到该专业隶属于工学门类,而且需要利用工程手段达到环境治理的目标,工程设计的基本技能也必须在专业的基础课程中得以体现。 (2)加强实践与动手能力融合 传统的生态学为理学门类,新专业环境生态工程虽为工学门类,但难以摆脱理学的特征,而理工结合恰好成为其最大的优势,因此,在利用原有生态学专业课程体系重新构建新专业课程体系时增加生态工程设计类的课程可以更好地体现理工结合的特点。

环境生态工程的工学特征要求在课程体系设计中必须注意理论与实践紧密结合,强调学生解决实际问题的能力,因此,加强实践教学是环境生态工程专业与传统生态学专业的重要区别之一在专业基础和专业课程中,尽可能地安排实验( 包含上机实验) ,能够有效提高学生的动手能力,传统生态学注重野外实习,在环境生态工程专业的教学实习环节可以进一步强化野外的生态学实践,突出培养学生对于生态破坏和环境污染问题的思考,在毕业实习环节,将毕业论文逐步过渡为毕业设计,通过综合的设计训练进一步提高学生利用生态工程手段解决实际环境问题的能力。

五、环境生态工程学习模块

基于以上环境生态工程人才培养目标和课程体系建设思路的分析,针对传统生态学课程体系存在的不足之处,初步建立环境生态工程专业的课程体系。表(1)

核心课紧紧围绕人才培养目标,重点培养学生生态监测、评价、规划及生态工程设计管理的综合能力,在课程中大量设置实验课程以突出对学生动手能力和实践技能的训练,提高毕业生的社会竞争力。

鉴于环境生态工程专业具有理工结合的特征,在学科基础课模块中设置高等数学、线性代数、概率论与数理统计、普通化学、分析化学、有机化学、大学物理学等数理化类课程,在此基础上,开设植物学、植物生理学、基础生态学、微生物学、环境地学、气象学原理与气候学等课程,突出其生态学基本的特征,以普通测量学、工程力学以及数理课程体现工程特色,为学生学习专业核心课奠定基础。

环境生态工程是一门交叉性强的专业,其主干学科为生态学、环境科学与工程,为了充分反映这些学科的特点,突出该专业的特色,专业核心课程主要开设土壤学、生态制图、农业生态学、水土保持原理与技术、生态环境监测、生态工程学#生态评价、系统工程学、恢复生态学、景观生态学、生态规划、土壤污染防治

为了更好突出环境生态工程的课程特点,我们不仅理论知识方面要广泛,而且要多增加实验课,充分让学生多动手,这样解决了理论知识缺乏操作的弊端,是学生明白理论重要途径。

参考文献:

①李顺兴,陈智煜,陈焕林,等.环境科学与工程类本科专业就业分析及培养模式探讨[J].环境保护,2005,(4):35-39.

②董玉瑛,陈景文,马静,等0 环境工程专业发展趋势和人才培养途径的研究[J]. 教学研究,2009,26(6):535-538.

③陈芳清,王传华,王建柱. 三峡大学生态学专业课程体系优化与建设[J]. 科技创新导报,2010,(17):177-178.

④杨京平. 环境生态工程[M]. 北京: 中国环境科学出版社,2011.