環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)探索與實踐

鄧景衡　易誠　羅遠(yuǎn)來　何麗芳　黃斌艷

【摘要】針對目前地方師范院校轉(zhuǎn)型發(fā)展環(huán)境專業(yè)過程中存在的學(xué)生對專業(yè)認(rèn)同度欠缺等問題，探索與構(gòu)建了以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心目標(biāo)的“創(chuàng)新教學(xué)”。通過調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)模式，將科研引入課堂以及開展多渠道實踐教學(xué)，在課堂和實踐中不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。實踐證明，通過一系列的教學(xué)改革舉措，專業(yè)課堂教學(xué)是能培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】課堂教學(xué)? 實踐教學(xué)? 創(chuàng)新能力? 環(huán)境工程

【基金項目】2019 年湖南省教育科學(xué)研究工作者協(xié)會“十三五”規(guī)劃課題“鄉(xiāng)村振興背景下鄉(xiāng)村教師核心素養(yǎng)與能力培養(yǎng)研究”（項目編號：XJKX19A001）;2019年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目“師范院校環(huán)境工程專業(yè)實踐教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)”（項目編號：654）;2020年衡陽師范學(xué)院校級教學(xué)改革項目“‘互聯(lián)網(wǎng)+背景下《水污染控制工程》課程教學(xué)改革研究”（項目編號：JYKT202010）。

【中圖分類號】G64? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）07-0030-02

創(chuàng)新教育是一種超越式教育，其本質(zhì)和內(nèi)涵就是以堅持培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，使人具有創(chuàng)新的品質(zhì)的全面的教育活動。環(huán)境工程專業(yè)是一門應(yīng)用性和實踐性很強(qiáng)的綜合性交叉學(xué)科，本科工程教育的培養(yǎng)目標(biāo)是使其具有能夠創(chuàng)新性地“解決復(fù)雜工程問題”的能力。環(huán)境工程專業(yè)不僅在理論教學(xué)還在實踐教學(xué)融入創(chuàng)新教育，不斷提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，以適應(yīng)新時期環(huán)境創(chuàng)新型人才的需求[1]。

目前地方師范院校發(fā)展環(huán)境專業(yè)過程中存在先天不足、底子薄、實踐教學(xué)條件差等問題，培養(yǎng)人才競爭能力不強(qiáng)，尤其是創(chuàng)新能力不強(qiáng)，不能滿足社會需要，直接影響學(xué)生的就業(yè)[2]。

因此，本文在衡陽師范學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中，充分利用課堂教學(xué)與實踐教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)能能力，探索我院環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑和實踐。

1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)模式

1.1以學(xué)定教，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)人才

環(huán)境專業(yè)課既是一門學(xué)科，也與國家的環(huán)保政策密切相關(guān)。因此，教學(xué)課程設(shè)置總體上既有環(huán)境學(xué)科特點的理論體系的課程，又有環(huán)保政策相關(guān)的課程。學(xué)習(xí)這些既能很好地掌握環(huán)境的基本理論，又能適應(yīng)時代發(fā)展。環(huán)境學(xué)理論課就是要使學(xué)生能充分運用傳統(tǒng)物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的原理和方法分析處理環(huán)境問題，也包括環(huán)境生物學(xué)、毒理學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)等交叉學(xué)科知識的融合，形成環(huán)境這一門課的學(xué)科特點。通過學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)的法律法規(guī)、國家環(huán)保政策，讓學(xué)生更好地將理論知識運用實踐，解決具體企業(yè)環(huán)境問題。通過問題導(dǎo)向激化學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造力。環(huán)境問題需要環(huán)境學(xué)科的理論知識指導(dǎo)來解決。解決環(huán)境問題就是提升學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新的能力。理論與實際相結(jié)合，相得益彰。除此之外，還要讓學(xué)生了解環(huán)境學(xué)科發(fā)展的動態(tài)。例如大一新生專業(yè)認(rèn)識不夠，存在專業(yè)思想不穩(wěn)固等問題，嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)，針對這種情況，系部召集學(xué)生開展專業(yè)入學(xué)教育，讓學(xué)生對專業(yè)有更深的認(rèn)識，從而堅定專業(yè)思想，了解專業(yè)課程、專業(yè)需要的技能、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)等。邀請有工程經(jīng)驗的企業(yè)工程技術(shù)人員、政府管理部門的環(huán)保專家、校內(nèi)外專家來校講座，讓學(xué)生了解本專業(yè)的需求和發(fā)展概況;此外，開設(shè)專業(yè)見習(xí)、實習(xí)，通過實習(xí)和見習(xí)加深對知識的理解，更為重要的是，讓學(xué)生在實踐中獲得靈感，激化學(xué)生的創(chuàng)造力。有意識地引導(dǎo)學(xué)生從企業(yè)獲得科研課題，在完成課題的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。實踐證明，學(xué)生在實踐中不僅能更好地將理論知識消化吸收，更能在實踐中獲得靈感，激發(fā)自己的創(chuàng)造動機(jī)和熱情，使自己的才智得到較好的發(fā)揮。

1.2實行本科生學(xué)術(shù)導(dǎo)師制，發(fā)掘?qū)W生科研能力

為了全方位培養(yǎng)學(xué)生，讓學(xué)生剛進(jìn)大學(xué)就能適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)、生活，尤其是培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)能力、科研能力，環(huán)境工程專業(yè)實行導(dǎo)師制。導(dǎo)師制就是讓教師回歸教學(xué)本質(zhì)，教師的責(zé)任更大。導(dǎo)師不僅要關(guān)心學(xué)生的學(xué)習(xí)，還要及時了解學(xué)生的思想動態(tài)，不斷糾正學(xué)生在各方面的偏差，讓學(xué)生健康成才。更為重要的是，在學(xué)業(yè)和科研方面的指導(dǎo)，充分利用課余時間參與教師的科研項目，逐步掌握科研的方法。這幾年推行導(dǎo)師制以來取得了良好的效果。首先是能夠很好地讓學(xué)生適應(yīng)新的環(huán)境，適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)，不至于因環(huán)境改變影響學(xué)業(yè)，從而使得每一個學(xué)生都能很好地完成自己的學(xué)業(yè)規(guī)劃及將來的發(fā)展規(guī)劃;其次是導(dǎo)師制讓師生之間交流互動增多，師生之間相互了解，關(guān)系更為密切;再次是有了教師的指導(dǎo)，學(xué)生對學(xué)習(xí)和科研的積極性和主動性提高，更容易激發(fā)學(xué)生的靈感，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。導(dǎo)師制以學(xué)生為中心，進(jìn)行針對性的創(chuàng)新學(xué)習(xí)指導(dǎo)，實現(xiàn)學(xué)生個性化成長[3]。例如在學(xué)科導(dǎo)師的帶領(lǐng)下開展《“菌氨清”對湖泊、魚塘的水質(zhì)改善效果研究》《大鼠肝微粒物對典型溴系阻燃劑的的體外代謝研究》課題的研究，并在校第二十屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中其立項項目獲獎。實踐證明，導(dǎo)師制有助于鞏固和提高學(xué)生的專業(yè)知識，發(fā)掘?qū)W生的科研能力和創(chuàng)新能力。

2.改進(jìn)課程體系，適合創(chuàng)新教育

課堂教學(xué)在創(chuàng)新教育中發(fā)揮著很關(guān)鍵的作用，要通過課程體系設(shè)置實施創(chuàng)新教育。本專業(yè)課程由必修課程（公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程）、選修課程（專業(yè)限定選修課程、專業(yè)選修課程、全校性選修課）、集中性實踐環(huán)節(jié)、課外綜合素質(zhì)教育等部分組成。公共基礎(chǔ)必修課程為通識教育類課程，按教育部工程專業(yè)的一般要求設(shè)置，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力，通過通識教育，讓學(xué)生有更廣的知識面，比如人文、歷史、心理、地理、經(jīng)濟(jì)、時事政治等人文社會科學(xué)基礎(chǔ)，有助于拓寬學(xué)生視野，讓學(xué)生學(xué)會獨立思考與判斷，促進(jìn)學(xué)生塑造獨立人格，培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感。本專業(yè)培養(yǎng)方案中學(xué)科基礎(chǔ)必修課程主要包括工程基礎(chǔ)課程及專業(yè)基礎(chǔ)課程，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，提高理論基礎(chǔ)，擴(kuò)寬知識面，使知識系統(tǒng)化，為學(xué)生奠定扎實的學(xué)科和專業(yè)知識。通過學(xué)習(xí)專業(yè)基本理論以及環(huán)境保護(hù)方面的水、氣、聲、固體廢物污染防治、環(huán)境規(guī)劃、資源保護(hù)、環(huán)境影響評價等方面的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生具有治理污染的能力。專業(yè)限定選修課程主要是反映各專業(yè)方向必須掌握的專業(yè)理論知識、技能和方法，開設(shè)專業(yè)選修課程是為了進(jìn)一步拓展學(xué)生的專業(yè)知識廣度與深度，有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)進(jìn)一優(yōu)化和各項素質(zhì)的提高，為今后從事的工作打下堅實基礎(chǔ)。衡陽師范學(xué)院轉(zhuǎn)型發(fā)展，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，環(huán)境工程專業(yè)更要為當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)提供服務(wù)。對學(xué)生培養(yǎng)就要以本校師范生源的特點，結(jié)合專業(yè)自身的內(nèi)涵和環(huán)保行業(yè)的實際需求為依據(jù)，優(yōu)化課程設(shè)置，如注重適合師范生特點的環(huán)境影響評價課程體系。從而構(gòu)建符合環(huán)境工程領(lǐng)域人才需求的實踐教學(xué)方案和培養(yǎng)模式。

課外綜合素質(zhì)教育是由各項競賽、科技活動、特色社團(tuán)活動、校園文化活動、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、社會實踐等組成。如學(xué)院的方舟工作室，每年開展固體廢物資源化利用的創(chuàng)意比賽，開展保護(hù)湘江的志愿者活動等。通過一系列的活動，促使學(xué)生能將課堂知識融于社會實踐，有利于鞏固和深化對專業(yè)知識的理解，同時，在社會實踐中促使學(xué)生運用知識去解決實際問題，這有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

3.實踐教學(xué)

目前實踐教學(xué)是高校人才培養(yǎng)過程中普遍存在的薄弱環(huán)節(jié)，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的切入點和突破口。實踐教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是本科教學(xué)的不可分割的組成部分，通過系統(tǒng)的實踐教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、解決實際問題能力，從而有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 [4]。實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括課程實驗、生產(chǎn)實習(xí)、環(huán)境工程基礎(chǔ)綜合實訓(xùn)、環(huán)境監(jiān)測綜合實訓(xùn)、污染控制綜合實訓(xùn)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。對于這些實踐課程，建立一個科學(xué)評價體系，能充分反映創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生，獲得的成績越好。從而促使學(xué)生能通過實驗，培養(yǎng)其主動性、創(chuàng)新性。

3.1積極從事實驗教學(xué)改革

綜合實驗是學(xué)生掌握基本實驗技能的基礎(chǔ)上，更加深化知識和實驗技能的聯(lián)系。通過綜合實驗培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。通過綜合實驗，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)、堅毅和勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)。增加綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生在自己的實驗過程中總結(jié)、提出、解決科學(xué)問題。環(huán)境工程綜合實驗是一門重要的綜合性實驗課程，是將環(huán)境工程原理水污染、大氣污染、固體廢物污染等核心課程的理論知識融合與交叉而開設(shè)的實驗教學(xué)課程，更加注重各污染控制理論知識之間的聯(lián)系和工程實際問題的結(jié)合，注重學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)，從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力。

3.2引導(dǎo)學(xué)生參與科研活動，激化學(xué)生的創(chuàng)新能力

科研活動是創(chuàng)造性活動，利用課余時間讓學(xué)生參與科研，通過科研項目逐步培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新能力。教師將自己的科研領(lǐng)域與學(xué)生交流，引導(dǎo)學(xué)生參與到教師的科研項目，也可以讓學(xué)生自主選擇感興趣的研究內(nèi)容，鼓勵學(xué)生設(shè)計科研課題。學(xué)院設(shè)有開放的科研平臺和開放性實驗室，學(xué)生利用科研平臺開展省級和國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目研究，在科研課題研究中鞏固自己所學(xué)的專業(yè)知識，達(dá)到學(xué)以致用，更重要的是在科研中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維 [5]。例如2019年獲得國家級大學(xué)生科技創(chuàng)新訓(xùn)練項目《棉線負(fù)載納米四氧化三鐵的制備及去除水中磷的特性》。這就是始終堅持教學(xué)和學(xué)生科研協(xié)調(diào)發(fā)展，教學(xué)帶動科研，科研促教學(xué)，學(xué)生參與科研不僅不會影響學(xué)習(xí)反而鍛煉了學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.3定期開展課外社會實踐活動

環(huán)境工程是為了解決環(huán)境問題而發(fā)展起來的學(xué)科，又與多學(xué)科交叉，在人才培養(yǎng)過程中，需要把政治、經(jīng)濟(jì)、文化等融于環(huán)境教育中，彌補(bǔ)專業(yè)教育的不足[6]。我校環(huán)境工程專業(yè)通過定期開展社會實踐活動，讓學(xué)生深入社會，了解我國環(huán)境狀況。社會實踐活動，學(xué)生參與其中，對知識了解得更深刻、理解得更透切、記憶也更持久，也能有機(jī)地將理論知識與實際問題結(jié)合起來[7]。如我院每年暑期都會舉辦圍繞保護(hù)環(huán)境為主題的暑期進(jìn)企業(yè)、進(jìn)工業(yè)園區(qū)以及開展社會調(diào)查等社會實踐活動，我院環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生每年積極參加衡陽市保護(hù)湘江志愿者活動，對湘江沿岸進(jìn)行垃圾清理以及調(diào)查湘江水質(zhì)。我們學(xué)院在每學(xué)年舉辦“環(huán)境與健康知識競賽”，以競賽的方式，使學(xué)生參與到建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會中來，通過競賽讓更多的學(xué)生參與，擴(kuò)大影響，也讓非環(huán)境專業(yè)的學(xué)生從中學(xué)到很多環(huán)保方面的知識。通過競賽不斷激發(fā)當(dāng)代大學(xué)生的青春活力，創(chuàng)新實踐能力 。

3.4利用實習(xí)推進(jìn)學(xué)生應(yīng)用實踐能力培養(yǎng)

實習(xí)是對所學(xué)知識較為全面的體驗。學(xué)生可能對知識比較熟練，但遇到實際問題不一定會運用所學(xué)的知識，這就要求通過實習(xí)，能夠架起一座橋梁，把知識轉(zhuǎn)換成能力。隨著社會的發(fā)展，社會對環(huán)保人才要求更高，而目前環(huán)境專業(yè)培養(yǎng)方式存在滯后，不能及時跟上時代發(fā)展的步伐。因此，需要開展短期生態(tài)環(huán)境野外見習(xí)、短期企業(yè)見習(xí)和較長期企業(yè)跟班運行實習(xí)、社團(tuán)活動等為主的專業(yè)實習(xí)與實訓(xùn)。如我校環(huán)境工程專業(yè)利用環(huán)境影響評價與環(huán)境監(jiān)測實訓(xùn)對“衡陽師范學(xué)院西校區(qū)生命科學(xué)與環(huán)境學(xué)院樓改建項目”做環(huán)境影響綜合評價。

4.總結(jié)

在確定環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)下，對教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，形成適應(yīng)本領(lǐng)域發(fā)展需求的現(xiàn)代人才培養(yǎng)模式和課程體系，結(jié)合研究型教學(xué)模式，通過實驗、課外實踐活動及實習(xí)等將實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合，不斷探索、不斷實踐和不斷完善，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和實踐能力的高素質(zhì)人才，把我校環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)成適應(yīng)時代需求、地方發(fā)展需要、具有較大影響的特色專業(yè)和高層次人才培養(yǎng)基地。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

鄧景衡（1969年12月-） ，男，湖南常寧人，博士后，高級工程師，主要研究方向為水污染控制，環(huán)境功能材料等。