基于建構主義學習理論培養(yǎng)多元化環(huán)境工程特色專業(yè)人才研究

【摘 要】本文針對環(huán)境工程專業(yè)人才的就業(yè)發(fā)展趨勢，依據(jù)環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式現(xiàn)狀，提出了基于建構主義學習理論培養(yǎng)多元化環(huán)境工程特色專業(yè)人才的教學模式，分析了建構主義學習理論在環(huán)境工程專業(yè)教學中的可行性，并給出了具體的實施措施。

【關鍵詞】建構主義；環(huán)境工程；特色專業(yè)；人才培養(yǎng)；教學模式

1.市場對環(huán)境工程專業(yè)人才需求發(fā)展趨勢

20世紀中期，隨著工業(yè)化進程的加速，環(huán)境問題日益突出，從而引發(fā)了人們對環(huán)境保護的思考，在此背景下，環(huán)境工程學科應運而生，初創(chuàng)時期主要以防治局部污染和末端治理為特征。然而，科技的迅猛發(fā)展所帶來的環(huán)境問題影響范圍不斷擴大，并且呈現(xiàn)出全方位立體化的趨勢，這是人類由工業(yè)文明轉向綠色文明的重要體現(xiàn)。由于環(huán)境問題所涉及的行業(yè)多、領域廣，必然導致環(huán)境工程學科與其他學科相互結合、相互滲透，它不僅要求環(huán)境工程專業(yè)的學生掌握環(huán)境污染防治的基本理論知識與實踐能力，同時還必須了解其他學科中與環(huán)境相關的知識，即特色性，這為環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)帶來了新的挑戰(zhàn)。[1，2]

我國高校已分別針對多元化及特色專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了探索，其基本思路是將環(huán)境工程本科教育分為通識教育（基礎教育）、專業(yè)教育以及實踐教育三個階段，[3]通識教育階段主要指無機化學、有機化學、普通物理，電工電子學、計算機基礎、機械設計及制圖等與環(huán)境工程專業(yè)密切相關的基礎課程，在此階段，學生很少接觸專業(yè)內容，而大部分基礎課程在中等教育階段也有所接觸，但并沒有得到實質性的應用，這就導致大部分學生無法真正理解學習基礎課的必要性，只是被動地接受必須學習的內容。在專業(yè)教育階段，為了突出專業(yè)的特色性，高 校在專業(yè)設置上會根據(jù)學科背景增加部分特色課程，在總基本學時不變的情況下，必然會縮減部分普通專業(yè)課程的學時，在一定程度上加重了學生的專業(yè)學習負擔。在實踐教學階段，主要以參觀學習為主，難以提升學生發(fā)現(xiàn)問題的能力以及滿足不同層次學生對實踐的期望。然而，目前環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革主要集中在外部條件，如改革教學方法、教學手段、課程體系等，忽視了學生作為學習主體的價值及期望，從而形成環(huán)境工程專業(yè)學生畢業(yè)時感覺什么都會，但又什么都不會的尷尬局面。因此，如何適應高?！昂窕A、寬口徑、強能力”的人才培養(yǎng)目標，來滿足社會和經(jīng)濟發(fā)展對多元化環(huán)境工程專業(yè)特色人才的需求，已成為環(huán)境工程專業(yè)改革的熱點話題。

2.建構主義學習理論在環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的可行性

20世紀60年代，瑞士心理學家皮亞杰在吸取了維果斯基的歷史文化心理學理論、奧斯貝爾的意義學習理論以及布魯納的發(fā)現(xiàn)學習理論等多種學習理論精髓的基礎上，提出了建構主義學習理論，它屬于認知心理學的一個分支，并較好地揭示了人類學習過程的認知規(guī)律。[4]

建構主義學習理論所蘊含的教學思想主要體現(xiàn)在知識觀、學習觀、學生觀、師生角色的定位、學習環(huán)境及教學原則六個方面。根據(jù)建構主義學習理論的觀點，環(huán)境工程作為一門發(fā)展中的學科，其所包含的專業(yè)知識隨著科技的進步也在不斷變化，原本已成熟的環(huán)境治理工藝可能會被逐步淘汰，已有的知識體系也在不斷的更新與完善，這就要求學生必須以發(fā)展的眼光去理解知識，并具有重新構建新知識的能力，即學生必須正確的理解“知識觀”；同時，環(huán)境工程是一門綜合性較強的專業(yè)，其涉及的專業(yè)知識內容多、范圍較廣，但專業(yè)知識間又存在相互交叉及聯(lián)系，作為環(huán)境工程必修的專業(yè)課，比如水污染控制、大氣污染控制及固體廢物處理與處置等，盡管其學習的對象不一樣，但其最核心的基本原理均為實現(xiàn)有害物質的穩(wěn)定化或無害化，因此，如果學習者在完成其中某一門專業(yè)課的學習之后，完全可以利用專業(yè)知識間的相互聯(lián)系，將該門專業(yè)課中所學到的知識點作為新專業(yè)課學習中新知識的增長點，避免了傳統(tǒng)教學手段知識傳遞過程中學生被動接受知識而難以達到舉一反三的不足，在教學中表現(xiàn)為對構建主義“學習觀”的迫切需求。除此之外，環(huán)境工程還是一個實踐性較強的專業(yè)，它不僅要求學習者掌握環(huán)境工程專業(yè)基本的理論知識與實際操作技能，更注重于培養(yǎng)學生解決復雜實際問題的能力，這是由環(huán)境工程專業(yè)特殊的工作性質所決定的。例如面對我國嚴重的重金屬鎘污染土壤的修復問題，由于土壤中鎘污染呈現(xiàn)出區(qū)域性與時效性的特點，目前已開發(fā)了十多種鎘污染治理技術，然而每一種技術都有其應用范圍，這就要求環(huán)保工作者必須根據(jù)鎘污染土壤的特征從眾多方法中選擇正確的防治技術，反映到環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)上，即要求教師在教學過程中為學習者創(chuàng)造真實的實踐學習環(huán)境，引導學生利用已有的知識經(jīng)驗去分析問題，從而構建出屬于自己的獨特的解決實際問題的思路，而不僅僅是教師教會學生書本上已有的技術，體現(xiàn)了教學過程對構建主義理論中“學生觀”及“學習情境創(chuàng)造”的需求。

綜上所述，利用建構主義學習理論，以學習者為中心，充分調動學習者的主觀能動性，發(fā)揮教師的引導作用，不僅能強化學習者對基礎知識的掌握，還能最大限度的挖掘學習者的潛能，發(fā)揮其獨特的個性，是培養(yǎng)多元化環(huán)境工程特色專業(yè)人才的新型培養(yǎng)模式，對提升環(huán)境工程專業(yè)人才的綜合素質及實際工作能力具有較強的促進作用。

3.建構主義學習理論在環(huán)境工程專業(yè)教學中的應用

為了培養(yǎng)多元化的環(huán)境工程特色專業(yè)人才，必須建立與之相適應的人才培養(yǎng)模式，其核心在于以建構主義學習理論為基本思路，通過對本科學習階段的全過程管理，以學生為中心，強調教師引導對學生學習動機的激發(fā)，深入挖掘學生的個性特點，注重知識學習與解決實際問題之間的聯(lián)系，依托學科優(yōu)勢充分發(fā)揮專業(yè)特色，并將人才的知識結構定位為厚基礎、寬專業(yè)、強能力、廣適應，使學生不僅要掌握基本理論知識及實踐操作能力，還要具有獨立的學習能力以及創(chuàng)新意識，容易適應社會和市場對環(huán)境工程專業(yè)人才的動態(tài)需求?；诮嬛髁x學習理論的培養(yǎng)模式見圖1所示。

3.1定位社會需求，使學生提前理解培養(yǎng)目標

一般而言，環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)能夠在科研單位、企事業(yè)單位及行政部門從事廢水、廢氣、固體廢物及其它環(huán)境污染的控制、治理工程設計、施工及運營、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、環(huán)境監(jiān)測等方面的技術及管理工作的高級工程技術人才。盡管培養(yǎng)目標在環(huán)境工程專業(yè)設置之初已制定，然而對于學生而言，由于報考環(huán)境工程專業(yè)的原因比較復雜，再加上環(huán)境工程專業(yè)的概念比較宏觀，很多學生對于該專業(yè)的培養(yǎng)目標比較陌生，直到上專業(yè)課甚至畢業(yè)時還不清楚自己畢業(yè)后所要從事的職業(yè)方向，從而導致學生被動地完成環(huán)境工程專業(yè)學習，難以培養(yǎng)創(chuàng)新思維。建構主義學習理論強調以學生為中心，因此，在入學之初即開展相關的專業(yè)教育，使學生徹底理解環(huán)境工程的專業(yè)培養(yǎng)目標，尤其是讓學生了解所學的基礎知識與專業(yè)知識在實際應用中的價值，這樣才有利于學生針對自己的興趣愛好，合理規(guī)劃學習方案。

3.2針對環(huán)境污染防治現(xiàn)狀，激活學生的問題意識

環(huán)境工程專業(yè)是一門綜合性學科，環(huán)境問題與人類社會密切相關，而環(huán)境保護又是一個比較抽象的概念，因此有必要在學習基礎課之前讓學生了解目前的環(huán)境污染防治現(xiàn)狀，并重點介紹環(huán)境污染防治過程中的熱點與難點問題，豐富學生的環(huán)境保護意識經(jīng)驗，從而激活學生的問題意識，可以幫助學生盡快確定解決問題的方向，明確自我需求并設定自主學習目標，為學習基礎課及專業(yè)課埋下已有知識經(jīng)驗的“增長點”。

3.3優(yōu)化知識結構體系，引導學生積極學習基礎知識

環(huán)境工程是一門涉及自然科學與社會科學的交叉學科，該專業(yè)的基礎課不僅包括四大化學（無機化學、有機化學、物理化學和分析化學）、三大數(shù)學（高等數(shù)學、線性代數(shù)和概率論）及計算機基礎知識等自然科學類課程，還包括哲學、法律法規(guī)等社會科學類課程。然而，這些基礎課程一般在低年級班開設，且一般為非環(huán)境工程專業(yè)的老師授課，老師會以自己的學科背景去講授基礎課，對于學生而言，這些基礎知識雖然重要，但由于缺乏實際應用經(jīng)驗，導致學生抱有“課多無用”或“被上課”的態(tài)度。因此，有必要在基礎課程學習階段，增加少量環(huán)境工程導論性質的課程，其主要目的在于使學生明確解決實際環(huán)境問題需要哪些基礎知識，引導學生積極學習基礎知識，擺脫傳統(tǒng)的灌輸式基礎課程學習模式。學生只有具備了扎實的基礎知識，才能掌握“以不變應萬變”的“金鑰匙”

3.4創(chuàng)設專業(yè)課程學習環(huán)境，激發(fā)學生學習動機

專業(yè)課程學習是大學的高級階段，此時學生已掌握了相關的專業(yè)基礎知識，如何把學生已掌握的專業(yè)基礎知識與即將學習的專業(yè)知識有機聯(lián)系起來，這一要素是將建構主義學習理論運用于課堂教學的關鍵因素之一。建構主義教學觀認為，教師的首要任務是要明確學生對于即將學習的專業(yè)知識了解多少或預測學生可能已經(jīng)了解多少，而創(chuàng)設專業(yè)課程學習環(huán)境是實現(xiàn)這一目的的有效手段。教師可以通過圖片、新聞、影片和網(wǎng)絡資源等向學生展示生活中的真實環(huán)境問題，把教學內容融入到形象的教學情境之中，喚起學生記憶中對環(huán)境污染防治已有的經(jīng)驗，引起學生的聯(lián)想，激發(fā)學生學習動機，調動他們參與課堂交互式學習的積極性，在交互過程中完成對問題的理解和意義的建構，使學生意識到他們所學知識的相關性和有意義性，從而能將所學的知識應用到新的實際情景中。

3.5構建協(xié)作式實踐教學模式，培養(yǎng)學生團隊創(chuàng)新能力

建構主義學習設計的關鍵在于如何根據(jù)學生的個性特點，將學生分組以及幫助學生共同完成學習任務。因此，在專業(yè)實踐教學過程中，針對不同的教學目標，可依據(jù)學生的個性特點或學習興趣將學生分成若干小組，采取不同的協(xié)作方式，要求學生共同合作完成學習任務。例如，有些學生的數(shù)學思維能力較強，可以安排其完成設計任務；有些學生的動手能力較強，可以安排其完成操作性任務；有些學生對管理比較感興趣，可以安排其完成統(tǒng)籌規(guī)劃的任務。通過協(xié)作小組成員間的協(xié)商、討論，可以更進一步完善和深化對專業(yè)問題的意義構建。

4.結語

21世紀環(huán)境工程專業(yè)應把重點放在培養(yǎng)多元化的具有自主學習能力和創(chuàng)新能力的高素質特色專業(yè)人才上，建構主義學習理論為我們提供了實現(xiàn)這一目標的可行性策略。它要求教育工作者重新審視教學問題的視角，充分認識到學生是學習的中心，教師不再是知識的傳輸者，而是意義建構的幫助者與引導者，充分利用現(xiàn)實的環(huán)境污染問題，創(chuàng)設真實的學習環(huán)境，激發(fā)學生的學習動機，使教師、學生和學習環(huán)境形成一個動態(tài)的系統(tǒng)，相互促進，以實現(xiàn)環(huán)境工程專業(yè)的學生在學習階段的全過程“意義建構”。

【參考文獻】

[1]王秀麗，林立君.環(huán)境工程專業(yè)綜合創(chuàng)新實驗教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2012，6：21-22.

[2]馮勝.提高環(huán)境工程專業(yè)教學質量的思考與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2011，2：089.

[3]柴立元，何德文，閔小波等.有特色的環(huán)境工程學科教學體系的探索[J].高等教育研究學報，2003，26（2）：70-72.

[4]阿拉坦，巴根.建構主義學習理論在新課程教學中的應用[J].基礎教育研究，2013，（4）：23-25.