以創新人才培養為導向 創建天津市環境科學與工程實驗教學示范中心

楚春禮， 鞠美庭， 王 忠， 孟鳳林， 劉海峰， 姜貴梅， 徐盛國(. 南開大學天津市環境科學與工程實驗教學中心， 天津 30007； . 天津外國語大學， 天津 30004)

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以創新人才培養為導向 創建天津市環境科學與工程實驗教學示范中心

楚春禮1， 鞠美庭1， 王 忠1， 孟鳳林1， 劉海峰1， 姜貴梅2， 徐盛國1
(1. 南開大學天津市環境科學與工程實驗教學中心， 天津 300071； 2. 天津外國語大學， 天津 300204)

實驗教學是人才培養的重要環節，為推進創新教育，各高校紛紛探索創新型人才培養實驗教學模式。環境科學與工程實驗教學中心堅持“公能素質”創新型人才培養的實驗教學理念，搭建基礎實驗教學、實踐教學、創新教育“三級平臺”實驗教學體系，建立高水平實驗教學隊伍，取得豐碩實驗教學成果。省級實驗教學示范中心建設為創新人才培養提供更好的硬件和軟件保證，創造了更好的創新意識和創新能力培養環境，是創新人才培養的有效模式。

實驗教學示范中心； 創新人才； 公能素質； 實驗教學體系

0 引 言

培養創新型人才是我國當前高等教育的中心任務[1-4]。作為知識與能力、理論與實踐相結合的橋梁和紐帶，實驗教學是學生全面掌握理論知識、鍛煉科學思維、培養應用能力和孕育創新意識的重要環節，是高校人才培養的關鍵環節之一[5-7]。2005年，教育部在全國啟動了高校實驗教學示范中心建設工作，旨在逐步構建實驗教學示范體系，發揮示范中心建設的引領輻射作用，推進實驗教學改革與實驗室建設創新。各高校紛紛把建立實驗教學示范中心作為培養創新型人才的重要模式，開展實驗中心管理與運行模式的改革和嘗試，2005～2010年，教育部共評選出500余個國家級實驗教學示范中心[8-14]。

作為研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用關系，尋求人類社會與環境協同演化、持續發展途徑與方法的科學人才培養的陣地，環境科學與工程為國家解決環境問題、促進環境與經濟的和諧發展提供了重要的理論支撐、方法支持和人才保障[15]。如今，中國推動和落實生態文明建設，環境科學與工程被賦予了新的內涵和任務，尋求適合生態文明建設人才培養的環境科學與工程專業指導思想和教學理念、課程結構和體系、培養模式和教學方法，成為環境類專業教學與改革面臨的一項重要任務[16]。實驗教學是環境科學與工程專業人才理論知識的延伸與升華，是從環境科學與工程的理論教學與解決實際環境問題之間聯系的橋梁與紐帶[17-18]。面對當前國家重大需求，急需創新環境科學與工程實驗教學模式，服務于環境科學與工程創新型人才培養[19]。

1 基本情況

環境科學與工程實驗教學中心成立于2004年6月，承擔著環境科學、環境工程以及資源循環科學與工程3個本科專業的實驗教學任務，并承擔部分研究生課程的實驗教學任務。每年除了為600余名學生提供實驗教學外，還提供科研立項創新實驗。2006年5月，中心被評為“天津市高等學校優秀教學實驗室”，2013年，被評為天津市實驗教學示范中心。

2 建設內容和舉措

2.1 培養“公能素質”創新型人才的實驗教學理念

環境科學專業“公能”素質教育的核心理念是“以德為先、心系環保、提高能力、全面發展、勇于創新”，就是德智體全面發展，具有良好的科學素養和較系統的環境科學理論基礎、基本知識和實驗技能，以及一定的理論研究、應用研究、科技開發與創新和管理能力，能適應環境科學發展和社會需求，能在工程設計、市政建設、工礦企業、科研院所、環保部門、政府機關、經濟管理、規劃部門和學校等從事設計、研究、施工、規劃管理和教育方面工作。強調以“公能”為主線，促進知行合一，德、智、體、美的相互融合、協調發展。培養“公心”，就是要心憂祖國，心系環保，做到“知環保”，通過各種方式和途徑了解國內外環境保護方面的各種信息，關注國家環境保護事業的發展，明確國家環保事業的重大需求；要“服務環保”，要樹立為祖國環保事業做出貢獻的決心，并培養將其付諸實踐的信心和勇氣；要具有將其落實到實際生活中的毅力，以不斷完善自我為目標，踏踏實實地學好環境領域的各種知識，鍛煉自己的各種能力。培養“能力”就是要根據環境科學的學科特點，通過基礎知識、實驗教學以及創新立項等方式，建立、完善知識體系,鍛煉解決環境問題的能力，通過理論課程學習，夯實自己的專業基礎知識，例如數學、物理、化學、生物知識以及環境科學、環境工程和環境管理各方向的專業知識，從而為開展分析環境問題的理論分析奠定基礎；通過專業基礎實驗課程學習，建立起理論知識與實際問題之間的聯系，鍛煉自己基本的實驗技能，掌握生態學、環境化學、環境工程等的基本實驗操作技巧和能力；通過參與教學實習、畢業論文、科研立項等活動，提高自己理論聯系實際的能力，培養自己的創新意識、創新能力和科研素質。

在實驗教學實踐中，堅持“教學神圣”理念，堅持教學的主體性地位不動搖，堅持“教學雙主體”理念，改變教師為主的“烤鴨式”教學模式，引導學生成為實驗教學的主體，激發學生學習的主人翁意識，發揮教師的引導和指導作用，倡導導師制，依托南開之厚重歷史積淀，發揚“允公允能、日新月異”之精神，繼承學院“以學生文本”之傳統，以教師之“公心”影響學生之公德心、公益心和責任感，才能真正培養出具有公心和能力的環境科學專業人才。

圖1 中心的“三級平臺”新型實驗教學培養體系

2.2 構建“三級平臺”創新人才培養實驗教學體系

為落實“注重基礎訓練、強化教學實習、突出創新能力、提高綜合素質”的實驗教學理念，滿足適應新世紀科學發展觀和生態經濟社會對環境保護類人才的需求，培養具有創新精神的環境科學與工程專業的現代化新型復合研究型人才，中心以強化學生的基本實驗技能訓練、提高學生的理論聯系實際能力、培養學生的科研創新意識和能力為目標，結合多年實驗教學改革與建設的成果和經驗，打造“三級平臺”的新型實驗教學體系(見圖1)。依托高水平的實驗教學隊伍和厚實的基礎實驗教學內容，打造專業基礎實驗教學平臺，夯實人才基礎業務知識；通過與對口企事業單位協作互動，建立實踐教學基地，打造實踐教學平臺，鍛煉學生理論聯系實際能力；通過多種途徑，組織學生自主創新，打造科研創新平臺，提升學生創新素質和能力。

(1) 基礎實驗教學平臺。中心共開設12門基礎實驗課程，包括環境監測實驗、環境工程學實驗、環境化學實驗、生態學基礎實驗、環境生物學實驗、環境微生物學實驗、水污染控制工程課程設計、空氣污染控制工程課程設計、畫法幾何與工程制圖、測量實習、水污染控制工程實驗和空氣污染控制工程實驗，主要對學生進行分析儀器使用、種群調查、采樣監測、化學分析、菌群培養、樣本分析等解決環境問題所需的各種基本方法和技術訓練。

(2) 實踐教學平臺。環境科學專業設置實踐教學課程，27學時，環境工程專業設置專業生產實踐課程，27學時，在本科生完成基礎課程學習之后，進入畢業論文階段之前完成，要求所有學生參加。中心與國家海洋標準計量中心、天津創業環保股份有限公司、天津市環境監測中心、天津港環保衛生管理中心、天津市農業科學院、天津市新宇環保科技公司、天津市慶爍環保有限公司等12家企事業單位簽訂了建立實踐教學基地的協議。在教學實習中，學生親赴氣象監測站、污水處理廠、資源循環利用企業，親眼目睹污水處理廠內污水從泵入到沉淀、曝氣、消化、脫水的整個過程，實際了解吸附、混凝、氧化、離子交換等具體工藝的實際應用，切身體會污水經過一些列工藝流程后由濁到清的奇妙過程，深刻感悟環境理論和方法在解決污染問題的巨大作用和對人類的巨大貢獻，培養學生靈活的知識運用和理論聯系實際的能力，引發他們對人類面臨環境問題的反思。

(3) 創新教育平臺。從2002年起，本科百項創新科研立項就作為學院培養學生創新能力和綜合素質的重要手段，中心成立以來繼續支持學生參加本科百項創新活動，2007年開始，增加組織國家大學生創新計劃。2010年，中心組織開設創新研究與訓練課程，為參加創新的學生提供指導，并授予學分。自2006年以來，中心一共組織或承擔本科生創新項目103項，參與學生超過400人，覆蓋率超過90%。通過創新立項活動，在教師的指導下，學生組成小組，自行設計、實施和完成項目，撰寫研究報告，投稿學術論文，并參加申請、中期檢查以及結題各個過程的答辯，科研意識、科研技術以及科研能力得到全面訓練和提高。

通過逐層遞進、互為補充的逐級培養體系，培養基礎知識扎實、知識運用靈活、創新能力突出的復合研究型人才。環境科學與工程實驗教學中心培養了一大批科研能力強、綜合素質高的學生。近幾年里，獲得國際全球對話工程獎金獎1項，全國大學生挑戰杯競賽二等獎1項，三等獎1項，天津市挑戰杯競賽獎二等獎1項，三等獎1項，共參加國家大學生創新實驗計劃和南開大學本科生創新“百項工程”立項103項，獲得一等獎9項，二等獎10項，三等獎10項。發表學術論文32篇，申請專利6項。

2.3 建立高水平創新型人才培養實驗教學隊伍

實驗教學中心的實驗隊伍主要由管理隊伍、教師隊伍和技術人員三部分組成。中心共有各類人員35人，其中教授8人，副教授(高工)12人，講師(工程師)8人，高級技術職稱者占57%，中級技術職稱者占23%；其中博士學位者24人，碩士學位者7人，本專科學歷者3人，博士學位者占69%，高學歷水平的教師隊伍有效保證為培養創新人才提供高水平的指導。

(1) 管理隊伍。中心設主任1名、副主任3名，下屬環境科學實驗室設主任1名(兼任)、副主任1名，環境工程實驗室設主任1名，副主任1名(兼任)，這6人中有教授2名，副教授或副高工程師4人，是一支有豐富實驗教學經驗和實驗室管理建設經驗的隊伍。

(2) 教師隊伍。中心有專兼職實驗教師24人，其中教授8人，副教授(高工)10人，23人具有博士學位；其中5人同時擔任實驗課和理論課教學，占實驗任課教師的50%；任課教師全部主持或參加科研項目；其中5位有國外學習經歷；是一支教學經驗豐富，學術水平高，實驗教學和理論教學相通，教學、科研、技術兼容，結構合理的實驗教師隊伍。

(3) 技術人員。中心共有實驗技術人員11人，其中博士1人，碩士6人，本科與大專學歷3人；其中高級工程師2人，工程師2人。多數具有從事科學研究的能力和背景。是一支經驗豐富，實驗室管理水平高，認真負責，技術力量較雄厚的技術人員隊伍。

3 實驗教學成果豐碩

2004年以來中心人員承擔省部級教學改革項目共7項，主持或參加完成教育部教改項目5項，主持天津市教學改革項目2項，承擔南開大學新專業和重點專業建設立項5項，各類教學改革項目21項。榮獲國家級、省部級教學成果獎共5項，國家級教學成果二等獎1項，天津市教學成果一等獎2項，二等獎1項，南開大學教學改革成果獎16項，南開大學實驗教學技術獲管理成果獎7項。中心教師承擔的“環境化學及實驗”和“環境學基礎”榮獲國家級精品課，“環境監測及實驗”榮獲天津市級精品課，發表實驗教學研究論文43篇，其中13篇榮獲南開大學教育教改論文獎。

中心培養的學生取得突出創新性成績。2004年以來，學生正式發表論文32篇，申請專利6項，獲國際全球對話工程獎金獎1項，全國大學生挑戰杯競賽二等獎1項，三等獎1項，天津市挑戰杯競賽獎二等獎1項，三等獎1項，共參加國家大學生創新實驗計劃和南開大學本科生創新“百項工程”立項103項，獲得一等獎9項，二等獎10項，三等獎10項。

4 結 語

在新的歷史時期，高等教育和人才培養都面臨著新的形勢與任務，中心要緊緊圍繞符合現代社會需求環境科學與工程專業人才培養這一目標，在“注重基礎訓練、強化教學實習、突出創新能力、提高綜合素質”的實驗教學理念的指導下，著重在豐富基礎實驗教學內容、提高基礎實驗教學水平，增強理論教學與實踐教學聯系，豐富實踐教學內容與方式，提高學生理論聯系實際的能力，加大創新立項投入，提高指導教師隊伍水平等方面尋求完善與突破，從而進一步提高實驗教學質量和管理水平，提高人才培養的質量與水平。繼續在實驗室管理制度、硬件軟件環境、教材建設、教學方法和手段等方面尋求改革與創新，以期在未來幾年內將中心建設成“理念先進，體系有效，管理一流，環境優雅，隊伍優化，設施齊全、成果豐富”的國家級環境科學與工程教學實驗示范中心。

[1] 宋曉琳，田 天.傳統教育模式與創新教育模式的比較研究[J].高等函授學報(哲學社會科學版)，2013,26(1)：55-57.

[2] 鄢 曉.創新人才培養研究綜述及展望[J].現代教育管理，2013(2)：78-82.

[3] 郗 波.高校創新教育的時代訴求及其理性思考[J].現代教育管理，2013(7)：40-43.

[4] 康 鑫.高校創新人才培養體系研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2009.

[5] 鄭春龍,邵紅艷.以創新實踐能力培養為目標的高校實踐教學體系的構建與實施[J].中國高教研究，2007(4):85-86.

[6] 周文富.地方高校實驗教學模式改革與創新人才培養[J].實驗室研究與探索，2009，28(7)：97-102.

[7] 王忠印.高師院校實驗教學體系建設研究[D].長春：東北師范大學，2008.

[8] 楊魯川，彭雪梅，李婉宜，等.以強能力求創新為導向建設實驗教學示范中心[J].實驗室研究與探索，2013,32(10)：114-116.

[9] 孫宏國，周云龍，胡國文，等.電氣與新能源省級實驗教學示范中心的建設與探索[J].實驗技術與管理，2013,30(10)：140-144.

[10] 李亮亮，趙玉珍，李正操，等.材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建設[J].實驗技術與管理，2014,31(2)：5-8.

[11] 徐 平，肖 升，羅雪春，等.國家級文科綜合實驗教學示范中心建設的基本經驗和主要任務[J].實驗技術與管理，2014,31(1)：1-6.

[12] 蔣麗娟，錢 瑜，王曉琳，等.國家級環境科學與工程實驗教學示范中心的建設與發展探索[J].實驗技術與管理，2013,30(10)：125-128.

[13] 歐陽志友，孫知信，許建真，等.物聯網實驗教學中心建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2013,32(11)：125-127.

[14] 孫建迎,鐘 杰.強化管理 創建國家級實驗教學示范中心[J].實驗室研究與探索， 2009，28(7)：95-96.

[15] 朱啟紅,夏紅霞,宋仲容,等.環境科學專業創新性應用型人才培養實踐教學模式初探[J]. 重慶文理學院學報(自然科學版)， 2009，28(4):82-84.

[16] 權立枝.高校在生態文明建設中的作用研究[J].山西高等學校社會科學學報，2009,21(7)：50-53.

[17] 王毅力，張 征，梁文艷，等.北京林業大學環境科學專業(本科)實踐教學體系的改革與思考[J].中國林業教育，2007(2)：10-13.

[18] 李小平,馮琳娜.高等學校環境科學專業化學課程體系建設、改革與實踐[J].高等理科教育，2012(2)：146-150.

[19] 方 強，錢 瑜，楊柳燕.環境科學與工程實驗教學中創新能力培養方式的探索[J].實驗室研究與探索，2011，30(2)：107-109.

Construction of Experimental Teaching Demonstration Center of Environmental Science and Engineering of Tianjin for Cultivation of Innovation Talents

CHUChun-li1,JUMei-ting1,WANGZhong1,MENGFeng-lin1,LIUHai-feng1,JIANGGui-mei2,XUSheng-guo1
(1. Experimental Teaching Center of Environmental Science and Engineering of Tianjin，Tianjin 300071, China;2. Tianjin Foreign Studies University, Tianjin 300204, China)

It is an important step for cultivation of innovation talents in the college to carry out the experimental teaching. Based on the experience of the Experimental Teaching Demonstration Center of Environmental Science and Engineering of Tianjin, the effective mode of promoting innovation talents has been explored. The experimental environment and the experimental teaching system are optimized. The Experimental Teaching Center of Environmental Science and Engineering of Tianjin has established experimental teaching system for fundamentally experimental teaching courses, practice activities, innovation teaching to promote the innovation talents with “Gong Neng” innovation quality. A lot of teaching achievements have been obtained by the center and students. The results show that it is an effective mode to construct the provincial experimental teaching demonstration center with better experimental equipment and innovation milieu.

experimental teaching demonstration center; innovation talents; “Gong Neng” quality; experimental teaching system

2014-05-18

南開大學教學改革立項“公能特色的環境科學與工程實驗教學體系構建研究與實踐”

楚春禮(1980-)，男，河北秦皇島人，博士，講師，實驗教學中心主任助理，主要研究方向為環境規劃與管理、物質流分析。

Tel.：022-23506446；E-mail：chucl@nankai.edu.cn

X4； G 642.0

A

1006-7167(2015)02-0151-04