基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新工科通識課程教學改革與實踐

摘 要 針對高校工科學生創(chuàng)新意識不強、創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題，提出以通識課程作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)第二課堂，充分利用基礎(chǔ)科研平臺來提升教學質(zhì)量，以科研項目和科技競賽引導教學，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性，打破學科壁壘和空間限制，形成自己獨特的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維并付諸實踐，從而培育符合時代發(fā)展需求的新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。以通識課程城市垃圾處理與資源化利用為例，構(gòu)建固廢處理專業(yè)基礎(chǔ)教育融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育的人才培養(yǎng)教學模式，在培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維和工匠精神的復合型人才方面取得顯著成效。

關(guān)鍵詞 新工科；城市垃圾處理與資源化利用；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；通識課程；第二課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）20-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.20.091

0 引言

習近平總書記指出：“創(chuàng)新是社會進步的靈魂，創(chuàng)業(yè)是推動經(jīng)濟社會發(fā)展、改善民生的重要途徑。青年學生富有想象力和創(chuàng)造力，是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有生力量。”[1]人才是創(chuàng)新的根基，高等學校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主陣地，大學生是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的生力軍。因此，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿大學生在校學習的全過程是高校加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的迫切需求。

通識課程是高等教育的重要組成部分，旨在培養(yǎng)學生的知識素養(yǎng)、提升學生思維形成，為學生全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)[2]。傳統(tǒng)的通識課程教育模式以教師講述教學為主，通過展示案例或參考文獻為學生提供課外資源，這種被動式接收的交流模式難以在培養(yǎng)兼具創(chuàng)新能力和工程實踐能力的復合型人才的新工科課程體系中發(fā)揮作用[3]。將通識課程作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的第二課堂，科教協(xié)同育人，利用通識課程啟蒙學生的科研探索思維，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性，能有效打破學科壁壘，形成自己獨特的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維并付諸實踐。

城市垃圾處理與資源化利用是面向四川大學非環(huán)境專業(yè)開設(shè)的通識課程，被賦予提升“雙碳”意識的重要使命。這門課程的目標是引導不同學科學生深刻認識固廢資源化的理念，培養(yǎng)學生具備保護地球環(huán)境社會責任感。將城市垃圾處理與資源化利用作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)第二課堂，以固廢資源化為切入點，將“雙碳”通識知識滲透新工科課程體系。利用基礎(chǔ)科研平臺，在教學中融合科研項目和科技競賽，通過實際固廢工程問題驅(qū)動教學設(shè)計，旨在激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造熱情，樹立創(chuàng)新理念，形成一種以通識課程為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育第二課堂的人才培養(yǎng)教學模式。這種模式將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)的全過程，打破傳統(tǒng)學科之間的壁壘，培養(yǎng)學生形成自己獨特的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維模式并付諸實踐，成為具有國際視野、創(chuàng)新精神的新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，為未來建設(shè)創(chuàng)新型國家提供智力支持。

1 城市垃圾處理與資源化利用通識課程教學

模式

通識課程擔負著全面提升學生綜合素養(yǎng)的職能，是拓寬學生知識面，幫助學生形成觸類旁通的能力，培養(yǎng)復合型人才，從而獲得更廣闊就業(yè)空間的教育[4-5]。城市垃圾處理與資源化利用是一門基于綠色低碳發(fā)展理念的通識課程，是非環(huán)境學科的“雙碳”基礎(chǔ)教育?！半p碳”是當前最富有前景的交叉學科，與理、工、農(nóng)、醫(yī)多領(lǐng)域緊密交叉，在創(chuàng)新型復合人才培養(yǎng)體系中具有舉足輕重的作用。

城市垃圾處理與資源化利用通識課程的學生涵蓋不同學科背景，知識高度分化。探索一種課程、實踐和科研相結(jié)合的多維度融合的課程組織形式，有利于打破學科限制，促進不同學科背景的體系思想和基礎(chǔ)知識深度融合。該課程采用融合課程、實踐和科研的多維度融合形式，打破學科壁壘，促進不同學科背景的思想和基礎(chǔ)知識深度融合。課堂教學以項目為核心、基礎(chǔ)科研平臺為輔助，將教學內(nèi)容融合大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和各種競賽，這種方法有助于將不同學科的學生思想整合，促進系統(tǒng)思維和基礎(chǔ)知識的深度交流并付諸實踐。這種通識課程的綜合教育有助于跨專業(yè)知識的融合，為城市垃圾處理與資源化利用提供創(chuàng)新的解決方案。該門課程巧妙地將通識課程作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的第二課堂，致力于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)熱情。通過整合教學與研究、教育與競賽進行改革實踐，從創(chuàng)新精神出發(fā)，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿課程教育人才培養(yǎng)全過程。

2 城市垃圾處理與資源化利用課程創(chuàng)新創(chuàng)

業(yè)改革建設(shè)內(nèi)容和教學成效

2.1 將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入城市垃圾處理與資源化利用課程，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系，樹立生態(tài)文明建設(shè)理念

傳統(tǒng)的教學方式以講授教學為主，強調(diào)基礎(chǔ)理論知識的講解，按照理論知識到抽象概念的知識框架展開，這種被動學習模式難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。城市垃圾處理與資源化利用課程有機融合“雙碳”相關(guān)學科專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念，實現(xiàn)課內(nèi)與課外相結(jié)合，優(yōu)化教學內(nèi)容，改革教學方法，將授課教師的科研優(yōu)勢融入教學，構(gòu)建全新的課程體系（圖1）。在課程教學過程中，采用科研項目和大創(chuàng)項目驅(qū)動教學，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素作為主線貫穿課堂，以學生為主角和實施者，以不同學科有關(guān)環(huán)境治理實踐中出現(xiàn)的固廢資源化課題為切入點，融合學生背景知識，引入自主式學術(shù)探究，活躍課堂氣氛。針對課程內(nèi)容結(jié)合不同學科專業(yè)基礎(chǔ)理論和科研進展新理念，采用案例教學、合作探究、科研實踐和翻轉(zhuǎn)課堂等方法培養(yǎng)學生的生態(tài)文明建設(shè)思維，搭建大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目科研訓練、垃圾資源化科研項目研究平臺，融合科技競賽，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念融入通識課程教育，助力創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革發(fā)展。

隨著全球氣候變暖問題不斷加劇，碳排放控制已成為全球焦點。我國“十四五”規(guī)劃中明確提出加強生態(tài)文明建設(shè)的目標。循環(huán)經(jīng)濟被視為未來城市發(fā)展的重要方向，將垃圾資源化能有效同步解決資源短缺和環(huán)境污染等問題。大學生是生態(tài)文明建設(shè)的生力軍，也是推動我國低碳發(fā)展的中堅力量，在大學生通識教育中植入“雙碳”意識，播撒綠色種子，是高校綠色低碳教育的時代使命[3]。城市垃圾處理與資源化利用作為“雙碳”相關(guān)學科的通識課程，將“雙碳”教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相融合，為完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系邁出重要一步，不僅有助于學生更好地理解和應對碳排放問題，還鼓勵他們在創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)方面發(fā)揮積極作用，為綠色低碳發(fā)展貢獻力量。這一綜合性的教育方法有助于培養(yǎng)兼具環(huán)保和創(chuàng)新素養(yǎng)的新一代人才，推動我國走向更加美好的未來。

2.2 教研融合，融入城市垃圾資源化新技術(shù)和新理念，激發(fā)學生科研興趣

參與科研項目是學生提高動手能力的必經(jīng)之路，為了調(diào)動學生學習的積極性和主動性，在授課過程中為學生提供實踐訓練機會。在城市垃圾處理與資源化利用通識課程教學中，滲透“雙碳”相關(guān)學科專業(yè)教育的科研熱點，以授課教師固廢資源化相關(guān)科研項目作為設(shè)計教學內(nèi)容，用項目驅(qū)動教學實踐，實施以學生為中心的課程改革，鼓勵學生積極參與科研學術(shù)講座，組建跨學科的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練團隊，引導學生將各自學科前沿理論結(jié)合教學內(nèi)容展開科研探索（表1），實現(xiàn)教學相長。在通識課程教學過程中，培養(yǎng)學生文獻收集、調(diào)研分析、實踐和論文撰寫等方面的技能，使科研項目得以傳承并推動初始研究成果轉(zhuǎn)化為專利、科研論文，切實做到研學一體；不斷加強學生的經(jīng)驗積累，以通識課程作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)第二課堂，達到通識教育、專業(yè)基礎(chǔ)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育協(xié)同育人效果，使學生將綠色低碳意識內(nèi)化于心。

教研融合改革后的課程，以學生為主體，鞏固了課程知識，同時大大提高了學生的參與度和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意愿。靈活的授課模式有利于調(diào)動學生的積極性，同時進行傳統(tǒng)教育模式改革，有利于引導學生進行探索性思考，把翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合項目研究匯報等形式作為考試方式，有利于提高學生獨立思考能力和激發(fā)學生探索意識，在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的同時提高教師的實踐能力。在培養(yǎng)專兼結(jié)合的高素質(zhì)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育師資隊伍的同時，對學生進行全方位、多側(cè)面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化滲透。

2.3 教賽融合，激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力

大賽秉持教育本色，將思想政治教育、專業(yè)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相結(jié)合，以賽促學、以賽促教、以賽促創(chuàng)。通過組織學生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、學科競賽，讓學生在比賽中應用所學課程知識，鍛煉創(chuàng)新能力和實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)造性解決問題的能力和提高團隊協(xié)作能力，引導學生學以致用，激發(fā)學生學習興趣和動力。城市垃圾處理與資源化利用課程近年來基于課程內(nèi)容和課堂科研課題拓展，支持學生參加各類科技競賽。其中，生活垃圾中的再生資源回收以及特種城市垃圾處理相關(guān)章節(jié)的課程拓展項目，基于不同學科背景的學生團結(jié)協(xié)作，獲得國家級獎大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目立項、優(yōu)秀結(jié)題并入選年會，獲得國家級和省級獎勵多次，推動學習、創(chuàng)新和實踐能力三位一體發(fā)展。這些比賽不僅夯實了學生的課程理論知識基礎(chǔ)，還培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神，鍛煉了科研思維，激發(fā)了創(chuàng)新實踐的興趣，加深了他們對社會責任的認識。

在通識課程中講授課程內(nèi)容時，以賽促教，利用生活垃圾中有價資源的回收利用為科研課題進行拓展，引導學生自主學習，激發(fā)學生創(chuàng)新靈感，讓學生在課堂學習和比賽中做到學以致用，感受創(chuàng)新思維對自我價值的提升。在通識課程中以賽促教，有助于促使不同學科背景的學生共同深入探討與成長，為新工科通識課程發(fā)展提供富有成效的實踐經(jīng)驗。

3 結(jié)論

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是將傳統(tǒng)理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)槎囝I(lǐng)域綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的前沿教育模式，教育不是僅靠一本教材、一門課程或一個項目就可以實現(xiàn)的，而是一個涵蓋多個領(lǐng)域的綜合教育體系。進一步完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系，將思維創(chuàng)新和專業(yè)創(chuàng)新融入通識教育，成為教學改革的重要步驟。培養(yǎng)高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才并不是一蹴而就的，需要長期的積累和深入推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)核心素養(yǎng)和能力作為改革創(chuàng)新的出發(fā)點與著力點，將培育、激發(fā)學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新動力作為改革的核心任務。本文以城市垃圾處理與資源化利用課程為例，將通識課程作為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)第二課堂，將實踐知識傳授與創(chuàng)新意識培養(yǎng)融合，采用科學的方法推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學體系改革，促進高水平人才培養(yǎng)體系完善，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，進而為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

4 參考文獻

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*項目來源：四川大學高等教育教學改革工程研究項目“‘雙碳’目標下新工科‘五維并舉’創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)教育與實

踐”（基金編號：SCU10102）。

作者簡介：謝汝楨，博士，教授；王暉，博士，副研究員；陳堯，通信作者，博士，副教授。