中国教育

 一、专业历史沿革

     我国高等农业院校环境类专业的创办是20世纪70年代后期，伴随着我国农业环境污染问题的出现和对农业环境的日益重视而诞生的。1978年，原浙江农业大学开始招收第一届“农业环境保护”专业的本科生，是我国高等农林院校中建立环境类专业最早的农业大学，也是全国高等院校中创办环境类专业最早的高校之一。随后，特别是从1983年开始，陆续有一批农业院校如原北京农业大学（现为中国农业大学）、南京农业大学、西南农业大学、安徽农业大学、湖南农业大学、山东农业大学等相继建立了农业环境保护教研室，并开始依托土化专业、植保专业等母体专业招收农业环境保护方向的本科生。1987年，原国家教委在农科专业资源、环境类专业目录中设置 “农业环境保护”专业。南京农业大学等一些农业院校于1993年正式招收“农业环境保护专业”的本科生，结束了在母体专业的基础上以农业环境保护方向招生的做法。20世纪90年代中期开始，由于社会对环境工程人才需求的增加，更多的高校特别是一些行业性大学，包括理、农、医、经、管等类学校在内开始建立环境类本科专业，其教学内容根据各自行业的特点而有所偏重，专业名称也多种多样。教育部于1998年颁布的普通高等学校本科专业目录中，工学环境与安全类仅有“环境工程”一个环境类本科专业。原农业院校中建立的“农业环境保护”专业，部分高校按要求将其调整为工科的“环境工程”专业，另外一些高校则将其调整为理科的“环境科学”专业。1998年以后，还有一些农业院校开始新办环境类专业，则统一以“环境工程”或“环境科学”的专业名称招生。

     20世纪90年代后期，我国高校的环境工程专业教育快速发展。据统计，到2003年底，已有218所高校开设了“环境工程”本科专业，至2004年9月止，全国设置环境工程本科专业的院校达到247所。农林院校开办环境工程本科专业在1999年以后也有很大增幅。据不完全统计，截止目前，我国35所高等农林院校中（其中农业院校29，林业院校6所）已有21所开办了“环境工程”专业招收本科生。但招生规模各校均不相同。
总体上看，1999年以前开办环境工程专业的重点农林院校扩招规模控制较好，一般每年在1个标准班，至多不超过2个班。但也有些院校为追求办学效益和完成当地政府下达的扩招任务，年招生量由1～2班增加到3个班，师资力量跟不上扩招规模的要求。

   二、农业院校开办环境工程的背景及其优势

    环境工程人才市场竞争虽激烈，但农村小城镇环境污染治理及以生物处理为基础的治理技术对人才的大量需求，为农业院校发展环境工程专业提供了得天独厚的机遇。经济的飞速发展和城市对人口的有限承受力，极大地促进了农村小城镇化的发展。党的十六大报告明确指出，到2020年我国将全面实现小康，小城镇的建设势必将进一步地得到大力发展。然而近年来，农村小城镇所面临的环境问题，诸如村镇垃圾问题、农业废弃物问题、畜禽粪便问题、分散式的生活污水问题等，却已越来越成为我国水环境和土壤环境的重要污染源。据人民日报报道，我国环境污染正在转型，工业污染比重下降，农业污染日益突出，尤其是畜禽养殖业的迅猛发展，其造成的有机污染已相当于全国工业污染的总量，成为我国目前最为严重的污染问题之一。采用传统那种高投入高维持费用、在治理城市环境问题中也很见效的技术措施却难于适用于乡镇。需要开发更多的，投入较少、简便易行、特别适合分散式特色的处理和资源化技术。例如，垃圾和农业废弃物高温发酵制备无土栽培基质和各种商品有机肥的技术；湖泊河网沟渠污染水体的水生生物“浮岛”净化技术；分散式生活污水的土地生态处理技术及其与园林植物或蔬菜种植结合的资源化技术。乡镇的环境整治急需这些实用技术。

      近20年来，在城市污水与工业污水的处理方面发展十分迅速，对我国控制城市水污染起到了举足轻重的作用。从20世纪80年代开始，工科院校和一些综合性大学的环境工程专业就一直以培养学生能进行这种规模化污水处理为目标。数以万计的各类污水处理厂和污水处理公司的建立与运行为环境工程人才提供了巨大的就业岗位。然而，污水处理过程中产生的副产物——污水污泥的处理处置问题现今已日益凸现出来，大大拖了污水处理的后腿。要解决这一新的问题，不但需要工科的知识，而且需要大量的微生物、农业和生态等方面的知识和技术。在当前和今后很长一段时期内，污泥的处置与利用领域如同当初城市污水处理那样会需要大量的专门人才。

      目前，国内许多大学的环境工程专业也正在着手进行课程体系调整，开始重视乡镇污染的治理和利用农业、生物知识对废弃物综合利用。形势的发展为农业院校建设具有特色的环境工程专业创造了巨大的契机，因为农业院校对生物知识的把握、对农业和农村问题的认识、分析和解决这方面的问题具有许多先天的优势。

     尽管环境工程专业就业市场竞争激烈，但环境工程专业的发展前景十分广阔。因为社会经济与环境的协调发展是我国长期的发展战略，这使得环境工程专业人才的需求不断增长。尤其是随着农村小城镇的大力发展，农村小城镇环境问题和农村面源污染问题显得日益突出，社会也迫切需要能解决此类问题的专业人才。另外，中国每年产生的工业固废和生活垃圾约10亿吨，历年堆积的各类垃圾合计超过120亿吨，且垃圾处理率偏低，在填埋处理的垃圾中，经过无害化处理的不到2%，此问题的妥善解决也需要大量的专业人才。农业大学环境工程专业毕业生除必须掌握能治理一般的城市和工业环境污染问题外，在农村小城镇环境问题和农村面源污染问题的治理等方面应有专长。

    三、农业院校环境工程专业建设中面临的问题

    （一）工程技术类师资相对薄弱

    1998年，教育部将部分农业院校以前的“农业环境保护”专业调整为“环境工程”专业，因此业务培养目标与以前相比，有了较大变化。按调整后的“环境工程”专业培养目标要求，环境工程专业是培养具备城市和城镇水、气、声、固体废物等污染防治和给水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识，能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程学科高级工程技术人才。从该目标要求看，重点是要求学生能掌握处理城市和城镇的环境污染问题，具有很明显的工程技术的色彩。而农业院校环境工程专业的前身多数是在依托原来部分的土化专业（涉及土壤、施肥、肥料运筹、植物营养等）或植保专业（如农药施用、农药残留检测等）的师资组建的。他们在农业、生物、生态工程、微生物、分析监测（如土壤农化分析、农药残留分析）等方面背景较好，但由于行业的原因，在工科方面，尤其在涉及城市与城镇环境污染治理方面的师资，如环境工程设计与制图、环境工程设备、环境工程施工等等力量就比较薄弱。因此，农业院校环境工程专业仍需要具有较强的工科背景的硕士、博士毕业生来充实师资力量。

     （二）“共性”与“特色”课程的设置与建设还需要进一步合理安排

    按环境工程专业培养目标要求，无论是源自何种母体专业发展起来的环境工程专业，必须掌握“共性”的知识和技能，即在城市和城镇水、气、声、固体废物等污染防治和给水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识。但另一方面，近年来，农村、小城镇或村镇的环境问题也日益凸现，掌握治理农村环境污染问题的技能又是新时期对环境工程本科专业学生的要求，尤其是对于农业大学的环境工程专业尤其如此。因此，在课程设置中又不能不注意到具有农业或生物“特色”课程的设置与建设，如农业生态、土壤学、微生物学、施肥与环境、农业概论、农业清洁生产，等等。在某些“共性”课程中，如《固体废物处理处置与利用》，加强诸如城镇与农业废弃物堆肥、沼气发酵等方面的内容。在前几年，一些农业院校过分强调了“特色”，而“共性”方面的课程包括师资建设不足。而有些在原农业工程专业上发展起来的环境工程专业，又对特色注意较少。因此，如何创造条件切实保证农业院校的“环境工程”专业的学生素质达到环境工程专业教学指导委员会提出的专业要求（共性问题），同时又具有解决行业中特殊环境问题（如农业面源污染问题）能力（个性或特色问题），是大多数农业高校环境工程专业特别是一大批“新上的”或“转型的”的环境工程专业一直在探索解决的难题。协调好“共性”与“特色”，对农业高校环境工程专业毕业生在激烈竞争的就业市场中获得更多的就业空间大有裨益。

     （三）可让学生动手操作的生产性实习条件不足

    由于农业大学长期以农业和生物为主，因此，在工科类环境工程专业的实习条件方面严重不足。多数是认识实习，例如到垃圾填埋场、污水处理厂等参观1～2天。难于有条件让学生在指导教师或相关实习单位的工程技术人员的指导下，进行动手操作训练。一般而言，只有不多的农业大学环境工程专业的老师承接有诸如污水处理、垃圾污泥等固废物处理等工程项目。许多农业大学承接的是以监测为主的项目。因此，与一些工科院校特别是创办环境工程专业较早的综合性大学或工科大学不同，多数农业大学环境工程专业学生难于参与到这些工程项目建设中进行实习。实践教学条件，特别是环境工程生产性实习的问题一直是困扰农业大学环境工程专业教学的问题。事实上，据笔者调研，该问题也是其他类型高校同样面临的一个问题。在一个区域，建立一个共享的环境工程综合实习基地平台，可能是一个较好的解决途径之一。

    四、加强农业院校环境工程专业建设的几点做法和思考

   （一）制定既有环境工程专业“共性”又有“鲜明特色”的专业人才培养方案
我们在调研了全国近20所综合性重点大学、工科类重点大学和农科类大学环境工程人才培养方案的基础上，通过广泛征求用人单位、教师和学生的意见，对农科环境工程专业人才培养方案进行了一些调整，提出了一个“具有厚实的工程类基础，在农村、小城镇环境污染治理及城乡固废处理处置中有突出优势”的方案，包括：
     1. 夯实工程类基础

    在开办好流体力学，化工原理，工程制图，环境工程设计，水、气、固废污染控制工程等一般工科类课程的基础上，增开机械基础、排水工程、环境工程设备、工程概预算、仪表自动化、电子技术、电工技术等工科课程，使本专业培养出来的学生具有扎实的工程设计、实施与工程管理的基本技能。

     2. 强化环境微生物、化学和土壤生态等方面的知识

    在人才培养方案中，特别强调工、理、农相结合的原则。本专业学生经过四年学习，除了掌握工科方面的知识外，在环境微生物、化学和土壤生态方面具有厚实的基础。以环境微生物为例，我校开设了“基础微生物学”、“环境工程微生物学”、“微生物生理生化”、“微生物实验技术”等课程，使本专业培养出来的学生在环境微生物等方面有扎实的功底。

     3. 使学生在固体废弃物无害化与资源化、农业面源污染控制及分散式污水生态处理等方面具有突出的优势和特色

    我们要求本专业学生除了具备传统的环境工程专业所必需的能力外，还要求学生很好掌握固体废弃物处理与资源化、分散式污水生态处理及农业面源污染控制方面的技能。在固废处理与利用方面，我们加强了“堆肥”、“农村能源建设（沼气池建设）”、“废弃物转变为有机肥和园林用肥”等方面的知识培养与实践。在近几年还新增设了以废弃物微生物脱毒、废弃物生物能源化、废弃物饲料化等为内容的“固体废物生物处理”课程。在相关课程上，实践课时安排充分，让学生真正掌握所学知识。

    农业面源污染控制、分散式生物污水、养殖废水的处理是农业环境保护中的重要内容。为此，我们开设了与此相对应的课程（除“水污染控制工程”、“环境工程设计”、“排水工程”外）有以污水土地生态处理、氧化塘处理、生活污水资源化利用以及污染水体的“生物浮岛”净化技术为内容的“污水生态处理工程”、“施肥与环境”等课程；针对我国人口众多、人均耕地少、在经济发展过程中土壤污染越来越严重的状况，增设了有关土壤污染治理方面的课程，如“土壤学”、“有机污染化学”、“生态工程”和“环境生物学”等，使我校本专业培养出来的学生能胜任农村小城镇环境问题和农业面源污染问题的治理。

     （二）突出强调实践教学环节，构建可共享的环境工程综合实习平台

    许多“新上的”或“转型而来的”环境工程专业的高校，特别是行业性高校最大的办学困难或最棘手的问题，就是本科生实验实习的场所与条件问题。因为学生实习时仅能观摩，动手机会少。为此，我们采用学校基建投资，学科与科研购置设备和维持运行的操作模式，建成集污水SBR法处理、污泥新型好氧处理与脱毒处理（Bioleaching）、污泥脱水、沼气发酵、垃圾畜禽粪便污泥等高温堆肥、废弃物肥料化、污水人工湿地处理等若干技术和操作单元于一体的环境工程综合实习平台（基地），占地约5000平方米。该基地于2003年建成，学生可在该基地中反复操练，自己调节参数，自己记录数据和观测处理效果。学生实习模式为：每个单元实习操练时间约为2～4天，然后集中在假期中进行长达半个月至1个月的综合实习，学生任选2个或2个以上的实习对象（如堆肥、污水土地处理、沼气发酵等）进行实习操练，并要求最终达到处理要求。这种实习模式大大激发了学生动手的热情。该基地在学生实践动手和创新能力的培养方面已发挥了积极的作用。为方便周边大学环境工程专业学生生产性实习，该基地也对周边大学开放。现已有南京工业大学、河海大学、南京师范大学等几所大学来该基地实习过。

     （三）实践教学环节的多样化，进一步提高学生动手能力

     1. 开设和开放环境工程系列实验。根据人才培养方案和循序渐进的原则，把“环境工程微生物学”、“微生物生理生化”、“固体废弃物处理与处置”、“废弃物生物处理与资源化”、“水污染控制工程”和“污水生态处理工程”等课程的实验重新编成“环境工程实验”系列I、II、III和IV，使实验课的教学和学生动手能力的培养更系统。同时，继续实施开放式的实验室管理，这对增加学生动手机会和提高设备运转率至关重要。教学实验室将作为教学与科研的重要平台之一，教学实验室拟全部开放。具体想法是，本科生实验结束后，实验员立即收好必要的器皿（但仪器开放，如天平、烘箱、溶氧测定仪、高温炉等），实验室不关闭，承担SRT计划的本科生或毕业实习本科生可自由进入实验，直至下一次的本科生实验，这有利于激发学生的学习兴趣和创新思维、拓宽学生知识面和增强学生的实际操作技能。

      2. 三年级以上的学生接受SRT（学生科研训练计划）训练

      3年级以上的学生每3～5人成立一个SRT项目小组，设立一个主持人，由专业教师负责指导其科研训练。该科研训练不要求学生停课进行，而是在课余到老师科研实验室内或开放式的教学实验室内进行，并定期汇报进展和做总结。少部分经费由院教务部门负责解决，实验费由专业教师科研费解决。是否认真从事SRT计划（对学生）和是否认真带好SRT计划（对老师），均作为学生和老师业绩考核的重要依据之一。

     3. 参与校内外生产基地和科研基地的观摩与生产实习。与有关单位合作建立校外实习基地（南京江心洲污水处理厂、无锡芦村污水处理厂、南京水阁有机废弃物填埋场、傅家边生态园区等）。利用校内资源（南京农业大学工学院），开设1周的金工实习。同时，利用教师承担的国家有关项目，如“863”太湖治理专项、国家“十五”农业科技攻关专项的示范基地，让学生在实地短期（通常1～2天/次）观摩和参与。这极大地丰富了学生实践的内容与途径，使所学的专业基础课、专业核心课和专业选修课均有相应的观摩式和参与式实习基地，大大提升了学生的动手能力。

     （四）进行“案例—设计—试验” 实践教学模式，提高学生的兴趣

     建议大力改革实践教学方法，提倡“案例—设计—试验”模式。在教学方法上，采用“案例—设计—试验”模式进行实践教学。该模式是建立在学生掌握了各单一的实验内容或设计的基础上进行。即向学生提出要解决的具体环境问题和要到达的处理目标，让学生自行设计方案，自行实施，并写出详细的技术报告。这种方式把研究和设计结合起来，改变过去由教师指定流程学生设计或按部就班的做法，让学生自己通过研究得到工艺流程，然后根据自己的流程进行设计，同时在设计的过程中进行改进，这样可锻炼学生的独立工作能力和创新能力。为使学生这种能力的培养落到实处，项目建设时，试行导师负责制。一个老师负责5个左右的学生，使学生从认识问题开始到解决问题为止得到全过程的锻炼（融合到SRT计划中）。

     （五）优化师资结构，加强教学研讨，提高教师教学水平

      农科大学环境工程专业必须注意从外校引进具有硕士、博士学位，具有给排水背景或较强的环境工程背景的毕业生或高层次人才充实师资队伍。此外，可对专业课程划分成三个体现“硬”技术特色的课程群。①规模化的污水处理技术课程群，包括机械、电子电工、环境工程设备、仪器仪表、水污染控制工程、给排水工程等课程；②适用的污水生态处理课程群，包括环境微生物学、环境土壤学、农业环境生态工程、污水生态处理工程等；③固体废弃物处理与资源化课程群，包括废弃物处理处置、废弃物生物处理与资源化、环境微生物学等。师资的重新整合，则围绕上述三个方面进行。

     环境工程专业教师可在系主任的组织下进行教学研讨。例如，我们曾每月定期举行一次（每月最后一个周三下午）教学研讨会，专人负责会议纪要。在研讨会上，首先各教师就本课程前一阶段的教学方法、教学手段及所收集到的与本课程有关的国内外信息进行交流；然后，大家就所交流的内容进行充分讨论。对于年轻教师在教学过程中所遇到的一些问题与困惑，有经验的教师即给予有益的建议和帮助。通过这种形式的教学研讨活动，真正起到了“以老带新”、“互促互进”的作用，也大大提高了本专业教师的凝聚力。

     五、结语

    农科大学环境工程专业既面临很大的竞争压力，又具有很多的发展机遇。农村和农业的环境问题已引起普遍关注，我国环境污染治理已从过去完全注重于城市和城镇点源污染的治理到现今注意农业面源污染的治理；从过去完全注重于污水处理到现今注意土壤污染的治理、农业固体废物的治理等；从过去以采用单纯的工程技术措施为主到结合生态技术进行治理。从这些转变中，农科大学环境工程专业可以利用自己在农业和生物方面的优势进行专业的“共性”与“特色”建设。这既符合社会发展对环境工程本科生的基本需求规律，也缓解了与许多重点工科大学环境工程专业竞争城市水处理领域市场所处的不利局面。而且，只要农业大学环境工程专业本科生真正具有扎实的工科类知识与技能，而且又由于具备了传统工科大学所不具备的农业、生物特别是微生物方面的较强背景，他们的就业渠道就会得到拓展，工科大学环境工程硕士点和博士点学科也就会欢迎他们报考。要实现这些目标，我们必须在师资力量建设、课程建设、实践环节建设等方面花大力气，使培养出来的本科生真正受社会各界的欢迎。