環境工程專業創新型人才培養的探索與實踐

許聯鋒

摘 要：創新型人才培養不僅是建設創新型國家對我國高等教育提出的新要求，同時也是促進學生就業、創業的有力手段。本文從強化實踐教學環節，增強學生的創新能力；改進教學模式與教學方法，激發學生的創新意識；加強教師隊伍創新素質建設，激發學生創新活力等三個方面介紹了我校環境工程專業在創新型人才培養方面進行的積極探索與成果。

關鍵詞：環境工程專業；創新型人才；探索；實踐

黨的十六大報告指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力”，李克強總理也發出“大眾創業、萬眾創新”的號召。他進一步指出，推動大眾創業、萬眾創新是充分激發億萬群眾智慧和創造力的重大改革舉措，也是實現國家強盛、人民富裕的重要途徑，要堅決消除各種束縛和桎梏，讓創業、創新成為時代潮流，匯聚起經濟社會發展的新的強大動能[1]。大學教育是知識傳播、應用和創新的主要途徑，大學更是培育創新精神和創新人才的搖籃。教育部副部長趙沁平曾表示，在創新型國家的建設過程中，高等學校應該也必須發揮重要作用，為科技進步和社會發展提供全面的人才支持。因此，如何培養大學生的創新意識、增強他們的創新能力既是建設創新型國家對我國高等教育提出的新要求，也是促進學生就業、創業的有力手段。近年來，我校在環境工程專業創新型人才培養方面進行了積極探索，取得了一定的效果。

一、加強實踐環節，增強學生的創新能力

認識論的規律指出，學習是一個“實踐、認識、再實踐”的過程，高等教育亦如此，我們需遵循這一規律，在教授理論知識的同時，給學生提供盡可能多的實習、實踐的機會，讓他們在實踐過程中驗證、吸收、消化和鞏固理論知識，在實踐中發現問題并應用理論知識分析解決問題的過程中，理論知識才能被真正理解和掌握。創新也必然發生在這樣“實踐、認識、再實踐”的過程中。因此，實踐是創新教育的基礎。實踐教學是培養學生個性、動手能力、思維能力、創造能力和綜合素質的重要教學環節。要提高大學生的創新能力，必須加強實踐教學環節，為學生構建良好的實踐平臺。近年來我們不斷加強實踐教學，主要表現在以下幾個方面：

（一）加大實踐課程比例，搭建實踐創新平臺

在新的培養方案制定中，我們加大了實踐教學環節的比重，實踐教學所占比重由原來的25%增加至30%，形成了包括課程實驗、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業論文（設計）五位一體的實踐教學體系。

（二）減少驗證性實驗，增加設計性、綜合性實驗

傳統實驗教學在內容上多以層次單一的驗證性實驗為主，難以啟發學生的創新性思維和增強他們動手能力，更不用說創新能力了。所以，進行實驗教學改革，就必須減少低層次的驗證性實驗，增加綜合性實驗和設計性實驗的比例，形成多層次的實驗教學內容。不同層次的實驗內容在學生的實驗能力培養中擔負不同的任務：常規操作性實驗為學生打下扎實的實驗基礎，綜合性實驗培養學生的綜合能力、解決實際問題的能力，設計性實驗提高學生的創新能力[2]。因此，應根據不同階段學生的不同情況，對上述三個層次的實驗內容確定不同的比例和結構。例如在靜水壓強實驗中，除了要求學生掌握用測壓管測量靜水壓強的方法、驗證不可壓縮流體靜力學的基本方程外，我們還要求學生利用現有儀器設備，設計出一種測量液體密度的方法，給出其理論依據，這樣不僅加深了學生對流體靜力學基本概念的理解，同時也提高了學生解決流體靜力學實際問題的能力。又如我們將水中BOD、COD、DO等單項測定實驗綜合成對校園生活污水的水質監測，將粉塵濃度測量、SO2濃度測量等綜合成校園空氣質量檢測與評價實驗，將噪聲測量實驗改造成校園旁主干道交通噪聲監測與評價等綜合實驗。這些實驗充分利用校園環境，增強了學生的實驗興趣。另外在這些綜合實驗教學中，老師們只需給出實驗的目的和思路，具體的實驗方案和步驟則由實驗小組自行設計和制定，從測點的布置、樣品的采樣與保存、分析方法選擇到數據的整理與分析直至評價，整個工作全部由學生自主完成，教師只起到必要引導的作用。通過這些項目的開展，為學生提供了較好的自主實踐和創新平臺，極大地激發了學生實驗的主動性，培養了他們的團隊精神和創新實踐能力。

（三）改革對學生實驗能力的評價依據

在以往的實驗成績評定中，老師們往往只是根據最終的實驗報告評定學生的實驗成績，導致輕實驗重報告、互相抄襲等行為產生[3]，一些實驗不認真甚至是抄襲他人成果的學生最終還可能取得了較高的成績。因此只有建立科學合理的實驗成績考核和評價方式，才能有助于提高學生的實驗積極性，激發學生的創新實踐能力。實驗成績的判定不能只考慮實驗報告的規范性，內容完整性及結果的準確性等方面，更要考慮在實驗過程中不同學生所表現的獨立分析問題的能力、解決問題的能力及創新意識等等。全面考核學生的實驗能力，既要包括學生的查閱資料的能力、動手能力、思維能力，更要考察學生的設計能力、提出問題的能力和創造能力等等，實驗中有獨特見解和創新的也應給予較高的評價。[2]

（四）提高課程設計、畢業論文（設計）選題的針對性

課程設計主要培養學生工程理念和全面考慮問題的全局意識，題目不宜過大，但要有系統性和完整性。課程設計題目應盡可能從實際工程中篩選出。為避免抄襲，鍛煉同學的創新能力，課程設計不能全班一個題目，應設計出題目難度相當，但在內容與設計路線上有較大的差異的若干個題目。學生在教師的指導下，可以根據自己的興趣點，自主地選擇題目，從而充分發揮學生的主動性和能動性，激發學生的創新精神。課程設計成果應包括兩個方面的內容，一是計算說明書，包括設計依據、計算步驟、計算成果等，二是一定數量的圖紙。圖紙是工程師的語言，最終的設計成果要以圖紙的形式來呈現，施工人員也是按照圖紙來進行施工的，因此識圖能力和繪圖能力是對環境工程師的最基本要求。課程設計的成績組成中不僅包括設計成果，還應包括總體設計過程和答辯效果。

畢業設計（論文）是對學生運用所學理論知識，分析問題、解決問題的綜合能力的訓練與檢驗。它直接影響著學生畢業走上工作崗位或繼續深造后能力的發揮。畢業設計（論文）的選題除了應符合環境工程專業的培養方向外，應以畢業生市場需求為導向，盡可能考慮學生的未來就業崗位和個人發展方向所需的素質和技能要求來確定畢業設計（論文）的題目[4]。如對于即將就業的畢業生，應結合就業市場情況建議學生選擇設計應用型題目為主；對于已找到工作單位的同學，甚至可以考慮校企聯合的途徑，鼓勵學生根據用人單位的需求選題，形成校內校外雙導師制指導學生的畢業設計，校內導師把握畢業設計的整體思路、框架，研究進度及規范化控制，企業導師負責具體的畢業設計（論文）的指導工作；對于繼續深造的學生，則鼓勵他們積極參與教師的科研課題，以科學研究為主開展畢業論文的寫作，為今后的繼續深造奠定基礎。

二、改革教學模式，激發學生的創新意識

培養創新型人才，首先應從培養學生的創新意識抓起。德國著名教育學家斯普朗格曾說過：“教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創造力量誘導出來?！焙荛L時間以來，我國的教育教學模式以教師為主體，學生只是安排在教室里被動地接受知識，這種教育教學制度完全忽視了教育對人的創新精神、創新能力培養的要求，致使學生的獨立性和創造性日漸消失[5]。主要表現在：學生在學習期間偏向于唯師、唯書、缺乏對老師和書本的質疑，把現有知識看成是絕對的真理，對當今世界在自然科學和高新技術以及人文社科領域的新進展、新動向，特別是某些正在探索而尚未解決的問題，缺乏興趣，不能或不敢運用所學知識大膽地提出和分析新問題，更談不上提出創新性的學術新觀點和新思想。因此我們必須改革現有教學模式，充分調動學生學習的積極性，激發他們的創新意識與創新思維。

（一）確立學生在教育教學活動中的主體地位，形成以“學生為主體，教師為主導”的教學模式

我國高校目前的教學內容仍以傳授知識為主，教學方式仍以教師課堂講解為主，缺乏對學生創新思維能力的啟發和創新意識的培養。由于學生的主體地位被削弱，必然導致學習的被動和盲從[6]。為了改變學生在教育教學活動中的被動地位，形成以“學生為主體，教師為主導”的教學模式，我們鼓勵教師采用師生互動的討論式、啟發式、研究式等教學方法，創營造寬松、和諧、民主、活躍的教學氛圍，提高學生學習的積極性和主動性，塑造學生的創新思維。教學活動中，教師可以采取“以問題為中心的教學”或“以項目為中心的教學”，針對某個生活現象或工程熱點難點問題命題，然后由學生根據所學知識并查閱資料，解釋或解決這些問題，形成自己的觀點，以PPT的形式呈現在課堂上，與大家交流討論。討論的過程是學生互相啟發、互相教育的過程，在聆聽別人演講及觀點交鋒的過程中，學生可以從別人那里學到很多優點及方法，甚至會激發自己創新的靈感。這種交流對學生來講，比在課堂傳授知識的作用更大。討論時，教師只作適當的點評和歸納，點評時應以激勵性評價為主，給出進一步思考的新角度和新空間，以引起學生繼續思考的興趣和愿望，激發學生的創造靈感，使學生創造性潛能得到充分發展[7]。

（二）教育學生不輕信、不盲從，敢于質疑，勇于創新

學起于思，思源于疑，只有不盲目相信專家和迷信權威和書本，敢于質疑，才能突破思維的禁錮。迷信書本，迷信權威、迷信以往的經驗，就會形成思維定式，在碰到新問題時就會不由自主按這個思維定式去考慮，創新思維也就無從產生。日常教學中我們常常會看到學生在做完作業后都會和教材后面的參考答案去對照，當自己所得的答案與教材后面所給的參考答案不一致時，他們首先會懷疑自己的解法，即使有時候教材后的答案是錯的，學生也不能對自己的正確的解答充滿信心而試圖去用另一種方法去向參考答案靠近。對于這些問題，課堂上教師應有意識地去引導學生對教材、對教師的講課有一個自己的判斷，要多問問為什么。對于那些能發現教材中出現的錯誤或教師講課中出現的錯誤的同學，對敢于大膽質疑的同學，教師應積極地予以表揚，甚至承諾對這些同學的平時成績予以加分，這樣就能大大掀起學生深入研討教學內容的熱情，增強他們的自信心，激發他們的創新潛能。

（三）靈活運用多媒體手段進行教學，激發學生創新思維的主動性

環境工程的許多專業課程如水污染控制工程、固體廢物處理與處置等課程中都涉及到大量設備構造、不同的工藝流程及工作原理，這些內容用純粹依靠板書及口頭講授效果較差，不利于學生的想象和理解，進而會影響了他們的學習的興趣，更談不上主動性和創新性思維了。主動性是創新思維的基礎和前提，是創新思維的內在驅動力。正是這種內在的驅動力作用下，才會促使學生認真地學習，積極地思考，才能帶來思維的活躍和潛能的發揮，才會有創新思維的萌芽與培育。如何激發學生的主動性，可以從引導他們的學習興趣、激發他們強烈的好奇心和求知欲等方面著手。多媒體教學集聲光電為一體，新穎性和直觀性是其顯著特點，有助于激發學生的興趣和好奇心。課堂上如能科學合理地應用多媒體課件，就會將枯燥的專業理論知識和設備構造、工藝流程等通過圖形、圖像、聲音、視頻或動畫等形式形象地展示在同學面前，加深學生對專業技術的直觀認識，激發學生自主學習的興趣，并迅速轉化為一種求知欲望，增強學生創造性學習的主動性。在《固體廢物處理與處置》課程教學中，對那些結構復雜的廢物處理設備如焚燒爐的結構構造、工作原理及特點等進行介紹時，通過播放現場實物錄像視頻或通過計算機仿真演示，就可以使焚燒爐的結構形式及工作原理等生動形象地展現給學生；在《水污染控制工程》及《大氣污染控制工程》等課程教學中利用多媒體動技術動畫模擬污染物在不同水流、氣流運動狀態下的遷移與擴散過程，不僅可以使抽象的概念、枯燥的理論形象化，而且有利于激發學生對知識信息的興趣，不少同學會追問這些動畫是怎么制作的，用到了哪些軟件等等。因此，從這個角度說，多媒體教學自身的感受性和新穎性等特點，有利于激發學生學習的主動性和思維的活躍性。

三、加強教師隊伍創新素質建設，激發學生創新活力

沒有一支具有強烈的創新精神，勤于探索、勇于實踐，善于激發學生創新熱情、培養學生創新能力的師資隊伍，就不可能培養出具有創新精神和創新能力的創新型人才。因此，學生創新能力的培養，首先是要有一支具有創新素質的教師隊伍。近年來我校在教師隊伍建設中，堅持內部培養和外援引進相結合，以內部培養為主的原則，提高教師創新素質，使其能有效地激發學生的創新熱情，培養學生的創新能力。

（一）整合校內資源，加強教師工程實踐經驗的培養

應當說，近年來我們引進的青年教師均來自北大、浙大等985高校，他們都具有較高的理論水平和科研能力，但是這些年輕老師大多都是從校園（畢業）走向校園（任教），同老教師相比，他們缺乏與社會的接觸、缺乏對企業的了解、缺乏工程實踐經驗。反映在課堂教學上就是照本宣科，很少聯系實際，難以引起學生的興趣。針對這種情況，我們積極鼓勵青年教師走出校園，融入企業實踐。例如，利用暑假由老教師帶隊，利用他們的人脈資源帶領青年教師赴鋼鐵行業、煙草行業等企業進行調研，現場講解不同行業的典型工藝流程，不同工藝流程中可能存在的環境保護問題、職業危害因素等。與企業相關部門工作人員召開座談會，了解企業的日常環保工作、存在的問題并現場參與解答企業在實際工作中的困惑。另外我們也鼓勵青年教師參加環保工程師、環評工程師等職業資格考試和培訓，跟隨老教師一起參與對企業的環評工作。所有這些實踐活動，不但豐富了青年教師的課堂教學內容、使他們的課堂教學言之有物，激發了學生的學習興趣，而且也為青年教師自身開展科研活動提供了研究方向，取得了較好的成果。

（二）借力校外人力資源，助力教師成長

地處首都北京，我們有很好的校外資源：著名高校眾多、科學院系統研究所林立，大型勘測設計研究院比比皆是。每學期我們都會邀請行業著名學者或者院士為我系師生開展專題講座，介紹環境工程領域目前的研究熱點與發展趨勢，幫助我們的年輕教師規劃職業生涯、凝練科研方向。我們也聘請工程界具有深厚工程背景知識的專業技術人員作為我們的兼職教師，請他們對學生實踐進行現場指導，邀請他們和校內教師一起參與創新性實驗項目的設計和指導，彌補校內教師工程經驗的不足，提升實驗項目的實用性和創新性。另外，我們也鼓勵教師積極參加清潔生產審核、環境影響評價等相關執業資格培訓、考試并獲取資質，通過開展社會服務等工作來豐富工程經驗。

四、結語

經過近幾年的探索與實踐，我校環境工程專業創新型人才培養工作已初見成效。學生的創新意識不斷提高，創新能力不斷加強，參與創新實踐活動的積極性不斷提高，近年來學生們積極參加學校舉行的大學生科研創新活動及北京市“挑戰杯”大學生科技創新競賽，并取得了較好的成績。另一方面，創新實踐活動也大大增強了學生的就業競爭力，不少學生考取了國內外著名大學的研究生。在總結以往經驗的基礎上，我校環境工程系老師將會不斷改革創新，為提高環境工程專業人才培養質量，塑造更多創新型人才而不斷努力。

參考文獻：

[1]http：//politics.cntv.cn/special/gwyvideo/likeqiang/201505/2015050702/index.shtml，2015.5.7.

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[3]王曉萍，劉向東，劉旭.課程實驗在工程創新人才培養中的作用及實踐探索[J].中國大學教學，2012（1）.

[4]陳一萍.當前就業形勢下環境工程專業實踐教學改革初探[J].湖南省環境生物職業技術學院學報，2011（9）.

[5]何德文，柴立元，彭兵，王云燕，特色環境工程專業創新人才培養模式的探索與實踐[J].高等教育研究學報，2007（3）.

[6]竹濤，徐東耀，舒新前，何緒文.環境工程創新型人才培養[J].中國現代化教育裝備，2010（23）.

[7]許鴻雁.在環境工程專業教學中培養學生創新思維[J].科技資訊，2008（32）.

（作者單位：首都經濟貿易大學安全與環境工程學院）