智慧环保技术与应用微专业培养方案

一、专业简介

5G、物联网、人工智能、数字孪生、云计算、边缘计算等智能技术的高速发展，带动了众多产业走向智慧化发展的道路，如“智慧+建筑”“智慧+管理”“智慧+农业”等，传统产业智慧化发展是大势所趋。因此，也促进了环境相关专业与“智慧化”技术的融合应用再出新。

面对行业和智慧化技术的发展，依托学院专业平台，打破传统学科之间的壁垒，促进基础学科、应用学科交叉融合，打造“智慧环保”微专业。旨在培养一批对“环保”理念有深入理解、熟悉全球可持续发展和现代“智慧化”技术、具有多学科背景与高度社会责任感的高素质应用型人才。完成本微专业的课程学习后，可从事各类大中型企业、环保公司、环境监测机构、环保咨询机构、科研院所等的环保物联网、环保大数据、环境质量监测、环境规划管理、环境保护政策研究等工作。

二、培养目标

本专业以以环保行业大数据智能化发展战略需求为导向，面向生态环境保护部门和环境服务行业，培养具有环境科学与工程基础知识、能够利用大数据、物联网、传感器技术对环保数据进行采集、分析、处理，具有信息素养、科学精神、劳动精神，能够从事智慧环保技术、管理、研发等工作的高素质应用型人才。

（1）知识目标

熟悉环境保护、环境监测、计算机、传感器等基础知识，掌握环境智能监测、智慧化数据分析处理、系统智慧化管理等相关理论，关注“智慧+环保”前沿技术。

（2）能力目标

能利用专业知识，开展环境信息的智慧化监测、分析和数据管理，具有较强的智慧化软硬件应用能力。能依托环保的要求，设计智慧化的采集、检测、分析和预测等方案并动手实施能力。通过自主学习和实践操作，获得适应社会可持续发展能力。

（3）素质目标

具备良好的心理素质、思想品德、职业道德和创新精神，具有宽广的科学文化知识以及较高的文化素养。锻炼可持续发展思维和科学创新素养，提升全面考虑“智慧+环保”背景下经济、社会、环境等多种因素复杂影响的综合思维素养，能够在多元环境下进行有效沟通和协作。

三、招生对象与条件（对学生所在学科和专业、前置课程等的要求）

（1）招生年级：大一至大三，在主修年限内，学有余力的学生，符合开设专业的修读要求。

（2）专业要求：面向全校理工科专业本科生，对“环境保护”、“计算机”、“智能化”等方向有浓厚兴趣，具备一定的写作和计算机操作能力。

（3）前置课程：计算机基础。

四、学分与证书

学制为1.5学年（3学期），总学分为12学分，总学时为200学时。其中理论学时128学时，实践学时72学时。学生在毕业前，修满本培养方案规定的12个学分，由学校教务处颁发“智慧环保微专业”证书。

五、课程设置

智慧环保技术与应用微专业课程设置及教学进程计划表

注：“总学时=理论学时+实践学时” “总学时=线上学时+线下学时”；如课程为新开课，课程代码不填；开课部门填写任课教师所在部门或单位

六、教学实施保障

（一）教学资源

（1）教材选用

按照国家相关规定和《长江师范学院教材管理办法》（长师院委发〔2020〕65号）选用优质教材和讲义，禁止不合格的教材进入课堂，经过规范程序择优选用教材和讲义。

（2）图书文献配备

学院配备100平方米以上的专业图书室，能满足人才培养、专业建设、教科研等工作的需要，方便师生查询、借阅。专业类图书文献主要包括：有关环保的法律法规、技术标准、操作规范以及实务操作类图书，环境保护、监测和控制类文献及2种以上专业学术期刊等。

（3）数字教学资源配置

学院配备与本专业有关的音视频素材、教学课件、数字化教学案例库、虚拟仿真软件、数字教材等专业教学资源库，应种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新，能满足教学要求。

（二）师资队伍

本专业有专职教师15人，其中（研究员、正高工）7人，行业导师3人。专任教师具有高校教师资格；有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心；具有环境监测与控制技术相关专业本科及以上学历；具有扎实的本专业相关理论功底和实践能力；具有较强信息化教学能力，能够开展课程教学改革和科学研究。

（三）教学与实验实训条件

学院拥有超过4000平方米的实验室和6000平方米的生态修复室外实验基地，设有环境监测、环境大数据分析等专业教学实验室，并设有地面综合监测实验室、大气综合观察站、遥感数据处理等科研实验室。实验室拥有无人机遥测系统、气相色谱-质谱联用仪、电感耦合等离子体光谱仪、高效液相色谱仪、总有机碳分析仪、微生物及浮游生物鉴定等实验实训设备共计800余台件。学院先后与重庆市环科院、中国科学院、重庆邮电大学、地方政府及重庆市内外20余家企业建立了校外实践基地。

（四）质量管理与经费保障

（1）学院建立专业建设和教学质量诊断与改进机制，健全专业教学质量监控管理制度，完善课堂教学、教学评价、实习实训、以及专业调研、人才培养方案更新、资源建设等方面质量标准建设，通过教学实施、过程监控、质量评价和持续改进，达成人才培养规格。

（2）学院有完善教学管理机制，日常教学组织运行与管理，定期开展课程建设水平和教学质量诊断与改进，建立有健全巡课、听课、评教、评学等制度，建立有与企业联动的实践教学环节督导制度，严明教学纪律，强化教学组织功能，定期开展公开课、示范课等教研活动。

（3）专业教研组织能充分利用评价分析结果有效改进专业教学，持续提高人才培养质量。

（4）教学经费投入能较好地满足人才培养需要，且稳步增长。学院有充足的专业开办经费，也有稳定的经费投入，满足正常教学运行、实验室维护更新、图书资料购置、实习基地建设等需求。

附：课程简介

1.课程名称：Python编程基础

课程总学时：32学时（线下24学时，线上8学时）

课程介绍：经过对本门课程的学习，使学生系统地获取一系列信息学中常用的数据剖析办理编程语言，掌握基本的编程技术，并着重培育学生抽象剖析问题和设计算法、编程实现解决问题的能力和常有的程序设计能力、排错能力以及Python软件包查找、使用能力，进而使学生学会利用程序语言去建模、解决一些环境数据信息、生物信息、平常生活等方面的数据办理问题。

授课方式：教师讲授、线上学习、上机实操

2.课程名称：智能传感器与环境检测技术

课程总学时：32学时（线下24学时，线上8学时）

课程介绍：该课程旨在培养学生适应电子信息、计算机应用、精密仪器、测量与控制等多领域的，可从事生产制造过程中各参量的检测（信息采集、变换、分析、处理)、显示、控制及系统的产品设计制造、科技开发、应用研究等方面的能力。本课程定位于为本科学生提供“传感器与环境自动检测技术”方面的基础知识和基本技能的培训，通过对本课程的学习，学生将全面掌握信息获取与数据处理方面的基础知识、基本原理和基本技能，学生借助于校内实验平台、科研平台和校外实习实训基地，能够得到全面系统的专业训练，具有设计和组建各种环境信息检测和控制系统的基本能力和较强的实践动手能力。课程内容体系结构包括“传感器原理与应用”、“检测技术”和“智能检测系统”三个知识模块，既展示本课程的核心领域知识，又反映该领域的最新技术发展和研究成果，体现学科发展方向。

授课方式：教师讲授、案例讨论、线上学习，实践应用

3.课程名称：物联网技术与环境应用

课程总学时：32学时（线下20学时，线上12学时）

课程介绍：物联网技术是未来推动各个领域改进和变革的关键技术。通过本课程的学习，培养学生物联网的应用理论基础和物联网的系统知识，培养学生在工程实践中熟练使用物联网知识的解决工程实际问题的能力。通过对自动识别技术与RFID、传感技术、定位系统、智能信息设备的学习，掌握感知识别层的基本知识；通过对无线宽带网、无限低速网、移动通信网的学习，掌握网络构建层的基本知识；通过对大数据与海量信息存储、数据库系统、物联网中的信息安全与隐私保护的学习，掌握管理服务层的基本知识；通过对智能采集、智能监测、智能分析等系统的学习，了解物联网技术在智慧环保领域中的应用。

授课方式：教师讲授、在线开放课程学习、案例研究、分组讨论

4.课程名称：环境大数据分析

课程总学时：32学时（线下20学时，线上12学时）

课程介绍：本课程首先给出大数据的概述，接着介绍当前主流的开源大数据系统的基本概况，再对大数据处理与分析中关键的技术分布式文件系统、大数据处理架构、NoSQL数据库、大数据仓库、分布式内存计算、流计算、图计算等进行介绍，最后分解结合互联网、环境治理、环境监测等行业的应用给出大数据分析的基本框架。使得学生能够选择某一大数据应用场景的要求，确定需要的数据并选择合适的手段进行收集；能对该大数据应用场景进行合理分析和评价，设计和完善相应计算机复杂工程问题的工程实践和解决方案，分析其对于社会、健康、安全、法律、文化的影响，理解应承担的责任；分析和理解大数据处理与分析技术对环境和社会可持续发展可能存在的影响。

授课方式：教师讲授、在线开放课程学习、案例讨论，上机实操

5.课程名称：环境模拟

课程总学时：32学时（线下20学时，线上12学时）

课程介绍：过本课程的学习，让学生理解环境数值模拟的基本概念、基本理论，包括环境模拟的概念及意义、对象、和应用现状；掌握主要环境模拟数值方法，环境数学模型的分类，初步掌握采用科学方法和程序对湖泊、河流、海洋、土壤、地表水/地下水以及大气进行数值分析、模拟预测和评估的知识体系；掌握相关的模拟方法进行污染物的迁移转化实验设计，获取环境介质中污染质反应迁移转化的有关数据，进行机理和机制分析的知识。具有分析并确定环境介质中污染物质的产生、运移、转化的模拟的能力；能够用简单的数值模拟软件来分析评估污染物在湖泊、河流、海洋、土壤、地下水以及大气中迁移转化的数学模型及数值模拟方法；能够对复杂环境系统问题进行分析，最终根据模拟预测结果提出环境管理、保护措施。

授课方式：教师讲授、在线开放课程学习、案例讨论

6.课程名称：智慧环保综合实践

课程总学时：40学时（线下20学时，线上20学时）

课程介绍：讲授内容包括智慧环保概述、智慧环保的支撑技术、智慧环保建设的必要性；实践部分包括智慧化路径设计，例如环保物联网的建设、环保云计算平台建设、环境保护GIS建设、环境数据中心建设、环境监测在线平台（系统）建设、环境监察移动执法系统建设、污染源自动监控系统建设、环保应急指挥系统建设；通过本实践课程的开展，让学生切身体会到智慧环保建设构成的方方面面和国内外智慧环保的建设成果，以及我国在智慧环保领域的努力方向及建设思路。

授课方式：理论讲授、案例分析、方案设计、调研访谈

                                                                                                审核人：  （单位教学工作委员会主任）