環境類專業地學特色系列課程建設與創新實踐

周來 馮啟言 朱雪強 孟慶俊

[摘 要]全球環境問題不斷關注，地學與環境科學研究視域緊密交融。培養具有地學知識背景、地球尺度視野與格局及解決地質環境問題能力與綜合素養的人才，是環境類專業人才培養的時代課題。基于地學類課程群建設與創新實踐，文章介紹了課程群設置特點，說明了雙師型教學團隊，案例與研討結合，四維教材等實踐方法，對環境跨學科課程建設和人才培養創新方法具有一定參考價值。

[關鍵詞]環境專業;地學特色;產教融合

[基金項目]2019年國家級一流本科專業建設點項目（環境工程，中國礦業大學，11）;2019年江蘇省高等教育質量保障與評價研究課題“基于AOL的高校教學質量內部保障體系的構建”（2018-Y09）;2018年中國礦業大學教改項目“基于產教融合創新教育‘土壤與地下水污染修復教學改革與實踐”（2018YB20）

[作者簡介]周 來（1981—），男，江蘇揚州人，博士，環境與測繪學院教學副院長，副教授，主要從事環境地質學方面教學與研究。

[中圖分類號] G642[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）32-0229-02[收稿日期] 2020-03-11

一、地學背景環境類專業人才培養需求

近百年來，尤其是20世紀50年代以來，由于人口、城市、經濟、科技的迅猛發展，對資源、能源的極大需求和過度開采，促使環境污染或破壞快速演變，環境問題出現了跨介質特性，影響范圍呈區域性擴大，很多問題已經成為全球環境問題，而且多數環境問題已經從近地表環境延伸到地球深部環境[1-2]。目前學術界對地球表生圈層及其相互作用組成的綜合系統給予了高度關注。21世紀初美國學者提出了“地球關鍵帶”概念[3]（P13-48），這個地帶界定，從植被冠層到含水層底部，是人類活動的最活躍地帶，是地質環境問題最凸顯的空間，比如場地土壤污染、廢棄礦井地下水污染、城市地質災害等。因此，在環境類專業人才培養的過程中，需要考慮培養具有地學知識背景、地球尺度視野與格局，以及解決地質環境問題能力與綜合素養的專業人才，這也是適應我國高等教育普及化浪潮，新時代知識生產模式變革以及復合型人才培養需求的必然之舉[4]。本文介紹了我校環境類專業地學特色系列課程建設與實踐方法，說明了系列課程的質量保障和創新特色。

二、環境類專業地學類課程設置方案及其特色

我校環境類專業課程體系中以課程群方式強化了地學類課程的設置，也發揮了我校環境類專業水文地質的學科背景與優勢，其中環境科學專業設置了專業必修課環境地質學基礎、土壤與地下水污染修復，環境工程專業則將上述兩門課程作為方向組選修課。此外，本課程群教學團隊為全校開設了通識教育課程旅游地質學，該課程也為基礎前置課程。環境地質學基礎也作為其他專業（如測繪工程、地理信息科學等）跨學科課程開設。環境類專業地學類課程的設置考慮學生認知規律，做到層次遞進和通專結合。旅游地質學在課中引導學生領略全球山岳風光、地質景觀等旅游資源的同時，師生共同以旅游體驗的方式趣味地感受地球演化和地質作用對地質旅游資源形成的影響，授課過程中有機地加入了地質地貌學、構造地質學、礦物與巖石學等地學核心課程的基礎知識，課程更關注學生地球科學探索興趣、地球視野與格局等綜合素養的培養。環境地質學基礎是環境科學和地球科學交叉的一門基礎課，課程在地學知識學習的基礎上，重點關注人類活動誘發的環境地質問題，如地下水污染、地面沉降、巖溶塌陷、礦山環境地質災害、固體廢物地質處置問題等，重點培養學生探究環境地質問題的形成機理、演化規律和綜合防控的能力。土壤與地下水污染修復作為環境類專業中專業性較強，以及本碩聯系進階的課程，在知識層次上不僅分篇章講授污染過程、修復機理與最新科研進展，還深入研討土壤地下水污染修復產業中熱點修復方法及其工程設計，知識內容和技能培訓上具有挑戰性。

三、課程群創新實踐與實施成效

（一）跨學科與雙師型教學團隊

由于地學特色課程體系不僅融合地球科學與環境科學的核心知識點，而且課程中也關注最新方法的傳授，涉及地質調查、遙感測繪、環境信息等前沿的技術手段，因此，課程群教學團隊由環境科學、測繪工程、遙感科學、水文地質等專業背景的教師組成，同時也組成了聯合指導學生科研創新的導師團隊[5]。在產教融合新背景要求下，環境地質學基礎、土壤與地下水污染修復課程聘請了現場從事環境地質調查、土壤地下水污染修復的省市級以上單位技術專家共同組成教學團隊，在實際授課過程中集體備課，彼此交流教學經驗、工程經驗和科技難題攻關想法，互相取長補短，有力提升了課程教學師資條件，同時單位技術專家也可以在授課中現場物色人才，亦可進行人才訂制，啟發單位事業發展，形成校企共贏的優勢。

（二）案例與研討有機結合的教學模式

首先，案例教學在三門課中具體體現將個人履歷、科研實例和工程案例引入課堂各章節教學，并以案例引入、案例分析、案例總結、案例啟發節段出現，使得每節課程或每部分知識點結構化。例如在環境地質學基礎課程中引入閉坑礦井地下水污染問題的科研實例，同時聯系了旅游地質學中的礦山地質公園特色景觀與地下水資源等知識內容，并聯系到土壤與地下水污染修復重點地下水復合污染原位與抽出處理技術。學生經過系列課程的學習，系列案例的交流，達到知識與能力融會貫通的效果。其次，三門課均設置了課堂研討環節，是課程過程考核的一個重要環節。例如土壤與地下水污染修復設計了4次共8學時的研討課，模擬了兩次學術研討會和兩次現場技術專題研討會，如學術研討會分“土壤與地下水污染過程及風險評估”和“土壤地下水污染修復技術與場地應用”專題討論，課前布置學生分組討論準備作業，模擬學術研討會模式和流程，會中專業老師并邀請部分現場專家模擬學術專家組織研討、進行點評，進一步發揮雙師型教學隊伍的作用，研討專題隨學期及時更新，從而為學生提供多層次、全方位的訓練。部分研討課也利用在線視頻研討的方式邀請企業工程師，加入研討會，形成朋學機制，介紹現場施工經驗，學生對污染土壤地下水修復的現場工作有更加真切的認識。

（三）四維（4D）教材

由于近年來地質環境方向的政策法規、科技發展、標準規范等快速推陳出新，傳統的教材無論在知識結構上，還是在閱讀形式上多少有些滯后。隨著國家大力推行建設符合新時代要求的新形態教材，本課程群也堅持“不止于教材”的理念，即內容不僅限于某本教材，知識點不靜止，及時拓展和更新，選擇性地將案例和慕課等動態資源在學習資源中進行對應鏈接，發揮雙師作用，最終編制形成最“鮮活”的四維（4D）課程資源庫，表現為形態上有紙質的閱讀材料和掃碼鏈接，能夠直達慕課資源、現場案例及視頻資源等。各門課程的四維（4D）教材在內容上采用思維導圖模式與資源庫的電子書籍、授課課件、慕課庫與工程案例庫等進行對接，課程群各課資源之間也交織聯系，進一步凸顯課程設置的層次與貫通性。

此外，嚴格按照工程認證要求，在OBE理念的指導下，地學類課程群考核注重學生學習實效與目標達成，并開展課程改進的問卷調查，隨學期及時持續改進。

四、總結

全球環境問題已經成為當下最熱點的問題，且多數問題發生在地球表生環境，或達到深地環境，促使環境科學與地球科學研究視域緊密交融。因此，培養具有地學知識背景、地球尺度視野與格局以及解決地質環境問題的能力與綜合素質的專業人才，是環境專業人才培養的時代重要課題。本文從課程尺度著眼，基于環境類專業地學特色系列課程的設置與創新實踐，重點描述了課程群的層次與融合關系，在實際教學中廣泛使用了跨學科與雙師型教學團隊，案例與研討教學方法，四維教材等。課程群建設與實踐為跨學科課程群建設與產教融合的創新實踐提供一種借鑒。

參考文獻

[1]陳華文，王焰新.王焰新：生態環境保護需要地球科學作貢獻[J].檢察風云，2018（12）：4-5.

[2]賀克斌，吳燁，余剛，等.立足中國綠色發展貢獻全球環境治理—環境學科創新人才培養的探索[J].中國大學教學，2019 （Z1）：16-19+25.

[3]National Research Council.Basic research opportunities in earth science[M].Washington DC，USA：National Academy Press，2001： 13-48.

[4]陳駿.地球系統科學—跨學科專業建設與拔尖創新人才培養[J].中國大學教學，2017（3）：4-7+55.

[5]周來，馮啟言，李向東，等.環境科學專業本科生科研創新能力培養方法與長效機制[J].大學教育，2016（9）：133-134.