提升大學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐探索

程媛媛，牟子平，黃天寅，陳亢利*

（1.蘇州科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)系，江蘇 蘇州；2.蘇州科技大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院市政工程系，江蘇 蘇州）

一 引言

2018年，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)教育大會(huì)上指出，培養(yǎng)什么人，是教育的首要問(wèn)題[1-2]。我國(guó)是中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的社會(huì)主義國(guó)家，這就決定了我們的教育必須把培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人作為根本任務(wù)，培養(yǎng)一代又一代擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)和我國(guó)社會(huì)主義制度、能夠?yàn)橹袊?guó)特色社會(huì)主義奮斗終生的高素質(zhì)人才[2]。如何利用好課堂這一主渠道，構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育模式，形成更高質(zhì)量實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，是高校各專業(yè)需要思考的問(wèn)題[3]。

為了更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展與產(chǎn)業(yè)變革，支撐國(guó)家戰(zhàn)略，2017年2月由教育部牽頭組織，積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，全面深入探索未來(lái)引領(lǐng)全球工程教育的中國(guó)模式和中國(guó)經(jīng)驗(yàn)[4-5]。

每個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中科學(xué)的設(shè)置理科和工科的課程，知識(shí)才有可能在學(xué)生的頭腦中實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。只有在每一門工科核心課程中講清楚理學(xué)原理，在每一門理科骨干課程中講清楚理論的應(yīng)用背景和應(yīng)用前景，知識(shí)才能在老師和同學(xué)的頭腦中產(chǎn)生生物學(xué)樣式的繁衍和進(jìn)化。高新課程的更新速度再快也趕不上信息科技的發(fā)展速度。我們開(kāi)設(shè)的課程目的絕不是機(jī)械地跟蹤科技發(fā)展軌跡，最重要的作用是激發(fā)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的精神，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能投身于祖國(guó)的建設(shè)。

2015年，聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)在研究報(bào)告中指出：世界高等教育正在發(fā)生革命性變化，并呈現(xiàn)出了“大眾化、多樣化、國(guó)際化、終身化、信息化”的趨勢(shì)，高等工程教育作為其中重要的組成部分，也經(jīng)歷了多次轉(zhuǎn)型，從注重技術(shù)應(yīng)用的“技術(shù)范式”轉(zhuǎn)換為注重科學(xué)研究的“科學(xué)范式”，又轉(zhuǎn)換成為注重實(shí)踐的“工程范式”，并時(shí)刻瞄準(zhǔn)未來(lái)的新范式[4-8]。

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)家逐漸意識(shí)到實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力對(duì)于提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和職業(yè)素養(yǎng)具有重要意義，因此國(guó)內(nèi)許多高校也紛紛通過(guò)教育教學(xué)改革強(qiáng)化教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)。

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代使學(xué)生接受的新鮮知識(shí)和事物越來(lái)越容易，同時(shí)也讓他們對(duì)“職業(yè)”這個(gè)詞有了重新的認(rèn)識(shí)，但目前進(jìn)入職場(chǎng)的大學(xué)生缺乏社會(huì)責(zé)任感和基本的職業(yè)操守，這不利于大學(xué)生有效發(fā)揮自身的專業(yè)特長(zhǎng)并服務(wù)社會(huì)。如何培養(yǎng)出高質(zhì)量的“復(fù)合型”創(chuàng)新型人才以滿足社會(huì)發(fā)展的需要，已是擺在高等教育面前十分突出的問(wèn)題[9]。隨著人才培養(yǎng)規(guī)模的顯著增加，各地方院校應(yīng)思考怎樣根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r和學(xué)校自身特點(diǎn)制定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與模式，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的人才，成為值得校環(huán)境教育工作者思考的關(guān)鍵問(wèn)題[10]。

環(huán)境科學(xué)是一門交叉學(xué)科，該學(xué)科是運(yùn)用自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)和方法分析并解決環(huán)境問(wèn)題，協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)二者的關(guān)系[10-11]。而近年來(lái)環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生就業(yè)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的專業(yè)不對(duì)口以及就業(yè)難的問(wèn)題[12]；因此，在培養(yǎng)環(huán)境類專業(yè)人才時(shí)必須關(guān)注學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，著重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的能力[12]。我校環(huán)境專業(yè)以立德樹(shù)人為根本任務(wù)，緊扣長(zhǎng)三角地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)環(huán)境管理、風(fēng)險(xiǎn)防控等應(yīng)用型環(huán)境科學(xué)人才的需求，充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)學(xué)研深度融合，培養(yǎng)具有家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任感、可持續(xù)發(fā)展理念、解決復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題能力的高素質(zhì)專業(yè)人才，力爭(zhēng)成為同類高校中應(yīng)用型環(huán)境科學(xué)專業(yè)的標(biāo)桿。

二 教學(xué)總體思路與設(shè)計(jì)

《環(huán)境科學(xué)前沿》作為一門面向全校研究生的公選課，擬通過(guò)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域最新科研熱點(diǎn)問(wèn)題的講解，讓學(xué)生關(guān)注并了解這些科研問(wèn)題的研究現(xiàn)狀及科研發(fā)展動(dòng)態(tài)，同時(shí)給學(xué)生提供一個(gè)與領(lǐng)域內(nèi)的專家、學(xué)者、科研人員、工程師面對(duì)面交流的機(jī)會(huì)與平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神與自信心，為其后期科研工作的開(kāi)展打好基礎(chǔ)。

課程擬聘請(qǐng)相關(guān)教師結(jié)合學(xué)科發(fā)展以及科研重點(diǎn)與熱點(diǎn)，與學(xué)生分享科研團(tuán)隊(duì)的最新科研成果，旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科研動(dòng)態(tài)，理解科研工作的特點(diǎn)，領(lǐng)悟科研精神，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與相關(guān)學(xué)術(shù)活動(dòng)或科研實(shí)踐工作，分享自身的科研疑惑與收獲，從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)相長(zhǎng)。課程的基本教改思路如圖1所示。

圖1 課程教改總體設(shè)計(jì)思路

本課程的教學(xué)內(nèi)容主要有六大模塊：生態(tài)文明建設(shè)、土壤污染治理技術(shù)、水污染治理技術(shù)、生物技術(shù)與功能材料、環(huán)境規(guī)劃與評(píng)價(jià)及其他熱點(diǎn)問(wèn)題。每個(gè)模塊邀請(qǐng)了3～5位具有教授或博士副教授參與講座和輔導(dǎo)討論（見(jiàn)表1）。本課程已開(kāi)設(shè)四個(gè)學(xué)年度，共有135名研究生選修了該課程，受到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。

表1 課程的主要教學(xué)內(nèi)容列表

（1）吸納校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，形成靈活的授課老師遴選機(jī)制

首先根據(jù)我校環(huán)境學(xué)科教師的科研關(guān)注點(diǎn)和最新科研成果，結(jié)合整個(gè)學(xué)科的發(fā)展以及各位老師的興趣，選系列講座題目及主講人；通過(guò)2-3年的課程實(shí)踐，根據(jù)學(xué)生的反饋，確定選題及主講老師。教學(xué)師資以博士副教授為基本要求，在我校相關(guān)學(xué)院（環(huán)境學(xué)院為主，化生材學(xué)院為輔）中遴選產(chǎn)生。授課教師在自身領(lǐng)域均有較高造詣，學(xué)校主管教學(xué)的副校長(zhǎng)、研究生部部長(zhǎng)及“杰青”教師均進(jìn)入選聘師資庫(kù)。

（2）緊跟環(huán)境學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，組織前沿?zé)衢T教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合國(guó)家環(huán)保領(lǐng)域的重大需求，瞄準(zhǔn)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題，立足于我校環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)教師科研團(tuán)隊(duì)的研究集合點(diǎn)，以五個(gè)領(lǐng)域?yàn)橹鳎荷鷳B(tài)文明建設(shè)、水污染治理技術(shù)、土壤污染治理技術(shù)、生物技術(shù)與環(huán)境功能材料、環(huán)境評(píng)價(jià)與規(guī)劃，其他有特色科研內(nèi)容為補(bǔ)充，設(shè)置了課程系列講座內(nèi)容的主線。

（3）注重融入課程思政元素，提升課程教學(xué)效果

系列講座的主講教師在自身科研領(lǐng)域都有較深的造詣，他們?cè)谑谡n中，不僅僅給學(xué)生傳授了相關(guān)專業(yè)知識(shí)，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解析問(wèn)題的能力，而且還弘揚(yáng)了實(shí)事求是的科研態(tài)度、堅(jiān)持坐冷板凳的科研精神。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于洋為中用、古為今用、他行借用的參考借鑒方法有了更深刻的體會(huì)與認(rèn)識(shí)，開(kāi)闊了視野與思路，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，有效提升了學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究的信心。從學(xué)生的反饋來(lái)看，大部分同學(xué)認(rèn)為從這門課中獲取了傳統(tǒng)授課模式中很難得到的收獲與見(jiàn)識(shí)。

三 課堂組織形式與學(xué)生反饋

（一） 課堂組織

課堂以老師講為主、學(xué)生主動(dòng)分享為輔，引導(dǎo)學(xué)生與老師展開(kāi)深入的討論交流，課堂氣氛總體活躍。設(shè)置多樣化的考核方式，既有利于教學(xué)效果的保障，又有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與科研興趣。

根據(jù)同學(xué)參加科研實(shí)踐及學(xué)術(shù)會(huì)議的具體情況，逐步確定參加系列講座和參與科研實(shí)踐的基本要求；根據(jù)同學(xué)參加科研實(shí)踐與系列講座分別給出不同的考核方式，比如小論文、課程收獲總結(jié)、發(fā)表的文章及同學(xué)的課堂匯報(bào)交流等。

本課程的考核主要有三個(gè)方面，一是出勤與課堂表現(xiàn)（30%），二是科研實(shí)踐的參與情況（比重30%），三是期末報(bào)告（比重40%）。三方面的考核內(nèi)容相輔相成，學(xué)生只有在課堂上認(rèn)真聽(tīng)講，才能夠更好地參與到科研實(shí)踐中，然后才能夠?qū)懞闷谀﹫?bào)告。根據(jù)同學(xué)參加科研實(shí)踐與系列講座分別給出不同的考核方式，比如小論文、課程收獲總結(jié)、發(fā)表的文章及同學(xué)的課堂匯報(bào)交流等。同學(xué)外出參加學(xué)術(shù)會(huì)議或聽(tīng)學(xué)術(shù)報(bào)告，自己參加科研課題及發(fā)表論文可適度沖抵部分課時(shí)，或增加平時(shí)成績(jī)。2018-2019學(xué)年部分同學(xué)匯報(bào)了自己的科研實(shí)踐，作為同學(xué)的平時(shí)成績(jī)的一部分。

因此，本課程的考核方式更有利于課程教學(xué)目標(biāo)（如教與學(xué)相長(zhǎng)）的實(shí)現(xiàn)，營(yíng)造了更濃厚的健康科研氛圍，有效引導(dǎo)學(xué)生更好地開(kāi)展自身的科研項(xiàng)目。

本課程已經(jīng)開(kāi)設(shè)了五個(gè)學(xué)年度（2016-2017（二）、2017-2018（二）、2018-2019（二）、2019-2020（二）、2020-2021（二）），共有200多名學(xué)生修讀了該課程，從課程的后期跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生參與科研實(shí)踐的積極性與實(shí)際參與度都有了明顯的提升。

（二） 學(xué)生反饋

為了及時(shí)了解學(xué)生對(duì)課程的反饋與看法，在期末課程結(jié)束時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行了意見(jiàn)收集，同時(shí)通過(guò)在線問(wèn)卷的形式，就授課內(nèi)容、考核方式、學(xué)術(shù)收獲、科研體會(huì)等幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，共有73名學(xué)生填寫(xiě)了調(diào)查問(wèn)卷。根據(jù)學(xué)生的問(wèn)卷反饋結(jié)果，學(xué)生對(duì)課程總體上評(píng)價(jià)良好，75.3%的學(xué)生對(duì)課程滿意度較高，23.3%的學(xué)生對(duì)課程比較滿意，1.4%的學(xué)生對(duì)課程不滿意（圖2）。根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷的反饋結(jié)果，絕大部分（90.41%）學(xué)生對(duì)課程考核形式持滿意態(tài)度。

圖2 學(xué)生對(duì)課程的總體評(píng)價(jià)情況

從課程中不僅學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí)，學(xué)生最大的體會(huì)是學(xué)到了前輩專家的科研態(tài)度與科研精神，開(kāi)闊了學(xué)術(shù)視野，增強(qiáng)了自信，為自己后續(xù)科研工作的開(kāi)展提供了很多思路與方法借鑒。

學(xué)生對(duì)課程的反饋意見(jiàn)主要有幾個(gè)方面（表2）：一是小部分學(xué)生（13.7%）認(rèn)為授課老師人數(shù)偏多，可適當(dāng)減少；不少學(xué)生（42.5%）認(rèn)為課程內(nèi)容涉及領(lǐng)域太廣，可適當(dāng)減少，28.8%的同學(xué)感覺(jué)課程內(nèi)容的專業(yè)性可適當(dāng)降低。

表2 學(xué)生對(duì)課程的意見(jiàn)與建議

四 課程提升空間與展望

我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)到了新階段，人民的主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)美好生活的需求與發(fā)展不平衡不充分之間的矛盾，特別是對(duì)美好生態(tài)環(huán)境的期望。環(huán)境問(wèn)題日益復(fù)雜，需要多學(xué)科交叉合作解決，需要培養(yǎng)學(xué)生具備多學(xué)科背景下的交流協(xié)作能力。必須轉(zhuǎn)變學(xué)院辦專業(yè)的觀念，讓企業(yè)、行業(yè)深度參與人才培養(yǎng)，創(chuàng)造多學(xué)科跨界培養(yǎng)平臺(tái)，使學(xué)生更好地進(jìn)行多學(xué)科背景的交融和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。該課程的開(kāi)設(shè)為學(xué)生提供了見(jiàn)識(shí)學(xué)科交叉領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，開(kāi)闊了學(xué)術(shù)思路與視野，培育了良好的科研態(tài)度與科研精神。

根據(jù)學(xué)生的反饋意見(jiàn)，在今后的教學(xué)工作中對(duì)教學(xué)內(nèi)容及考核方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，適當(dāng)降低課程內(nèi)容的廣度及深度，適當(dāng)增加教師與學(xué)生互動(dòng)討論的機(jī)會(huì)。盡可能創(chuàng)造條件通過(guò)邀請(qǐng)國(guó)際專家做專題講座等形式讓學(xué)生有機(jī)會(huì)了解國(guó)際前沿的熱點(diǎn)問(wèn)題，拓寬了學(xué)生的國(guó)際視野，提高了學(xué)生的科研素養(yǎng)與水準(zhǔn)。

提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，需要循序漸進(jìn)開(kāi)展。僅依靠一門課程是不夠的，需要對(duì)課程培養(yǎng)體系進(jìn)行總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容與組織形式進(jìn)行科學(xué)高效的設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)施環(huán)節(jié)開(kāi)展及時(shí)的評(píng)價(jià)與反饋，逐步完善培養(yǎng)模式。