環境工程專業創新能力培養的教學探索與實踐

鄧景衡　易誠　羅遠來　何麗芳　黃斌艷

【摘要】針對目前地方師范院校轉型發展環境專業過程中存在的學生對專業認同度欠缺等問題，探索與構建了以創新能力培養為核心目標的“創新教學”。通過調整教學內容，改革教學模式，將科研引入課堂以及開展多渠道實踐教學，在課堂和實踐中不斷培養學生的創新意識、創新精神、創新能力。實踐證明，通過一系列的教學改革舉措，專業課堂教學是能培養創新型人才的有效途徑。

【關鍵詞】課堂教學? 實踐教學? 創新能力? 環境工程

【基金項目】2019 年湖南省教育科學研究工作者協會“十三五”規劃課題“鄉村振興背景下鄉村教師核心素養與能力培養研究”（項目編號：XJKX19A001）;2019年湖南省普通高等學校教學改革研究項目“師范院校環境工程專業實踐教學中創新能力培養”（項目編號：654）;2020年衡陽師范學院校級教學改革項目“‘互聯網+背景下《水污染控制工程》課程教學改革研究”（項目編號：JYKT202010）。

【中圖分類號】G64? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）07-0030-02

創新教育是一種超越式教育，其本質和內涵就是以堅持培養學生具有創新意識、創新精神和創新能力，使人具有創新的品質的全面的教育活動。環境工程專業是一門應用性和實踐性很強的綜合性交叉學科，本科工程教育的培養目標是使其具有能夠創新性地“解決復雜工程問題”的能力。環境工程專業不僅在理論教學還在實踐教學融入創新教育，不斷提高大學生的創新能力和實踐能力，以適應新時期環境創新型人才的需求[1]。

目前地方師范院校發展環境專業過程中存在先天不足、底子薄、實踐教學條件差等問題，培養人才競爭能力不強，尤其是創新能力不強，不能滿足社會需要，直接影響學生的就業[2]。

因此，本文在衡陽師范學院環境工程專業教學中，充分利用課堂教學與實踐教學培養創新思維、創能能力，探索我院環境工程專業培養學生創新能力的途徑和實踐。

1.調整教學內容，改革教學模式

1.1以學定教，培養環境工程專業人才

環境專業課既是一門學科，也與國家的環保政策密切相關。因此，教學課程設置總體上既有環境學科特點的理論體系的課程，又有環保政策相關的課程。學習這些既能很好地掌握環境的基本理論，又能適應時代發展。環境學理論課就是要使學生能充分運用傳統物理、化學、數學等學科的原理和方法分析處理環境問題，也包括環境生物學、毒理學、氣象學、土壤學等交叉學科知識的融合，形成環境這一門課的學科特點。通過學習環境相關的法律法規、國家環保政策，讓學生更好地將理論知識運用實踐，解決具體企業環境問題。通過問題導向激化學生的求知欲和創造力。環境問題需要環境學科的理論知識指導來解決。解決環境問題就是提升學生的創新思維、創新的能力。理論與實際相結合，相得益彰。除此之外，還要讓學生了解環境學科發展的動態。例如大一新生專業認識不夠，存在專業思想不穩固等問題，嚴重影響學生的學習，針對這種情況，系部召集學生開展專業入學教育，讓學生對專業有更深的認識，從而堅定專業思想，了解專業課程、專業需要的技能、專業培養目標等。邀請有工程經驗的企業工程技術人員、政府管理部門的環保專家、校內外專家來校講座，讓學生了解本專業的需求和發展概況;此外，開設專業見習、實習，通過實習和見習加深對知識的理解，更為重要的是，讓學生在實踐中獲得靈感，激化學生的創造力。有意識地引導學生從企業獲得科研課題，在完成課題的同時，培養學生的創新能力。實踐證明，學生在實踐中不僅能更好地將理論知識消化吸收，更能在實踐中獲得靈感，激發自己的創造動機和熱情，使自己的才智得到較好的發揮。

1.2實行本科生學術導師制，發掘學生科研能力

為了全方位培養學生，讓學生剛進大學就能適應大學學習、生活，尤其是培養他們學習能力、科研能力，環境工程專業實行導師制。導師制就是讓教師回歸教學本質，教師的責任更大。導師不僅要關心學生的學習，還要及時了解學生的思想動態，不斷糾正學生在各方面的偏差，讓學生健康成才。更為重要的是，在學業和科研方面的指導，充分利用課余時間參與教師的科研項目，逐步掌握科研的方法。這幾年推行導師制以來取得了良好的效果。首先是能夠很好地讓學生適應新的環境，適應大學的學習，不至于因環境改變影響學業，從而使得每一個學生都能很好地完成自己的學業規劃及將來的發展規劃;其次是導師制讓師生之間交流互動增多，師生之間相互了解，關系更為密切;再次是有了教師的指導，學生對學習和科研的積極性和主動性提高，更容易激發學生的靈感，有利于提高學生的創新實踐能力。導師制以學生為中心，進行針對性的創新學習指導，實現學生個性化成長[3]。例如在學科導師的帶領下開展《“菌氨清”對湖泊、魚塘的水質改善效果研究》《大鼠肝微粒物對典型溴系阻燃劑的的體外代謝研究》課題的研究，并在校第二十屆大學生課外學術科技作品競賽中其立項項目獲獎。實踐證明，導師制有助于鞏固和提高學生的專業知識，發掘學生的科研能力和創新能力。

2.改進課程體系，適合創新教育

課堂教學在創新教育中發揮著很關鍵的作用，要通過課程體系設置實施創新教育。本專業課程由必修課程（公共基礎課程、學科基礎課程）、選修課程（專業限定選修課程、專業選修課程、全校性選修課）、集中性實踐環節、課外綜合素質教育等部分組成。公共基礎必修課程為通識教育類課程，按教育部工程專業的一般要求設置，主要培養學生綜合素質和能力，通過通識教育，讓學生有更廣的知識面，比如人文、歷史、心理、地理、經濟、時事政治等人文社會科學基礎，有助于拓寬學生視野，讓學生學會獨立思考與判斷，促進學生塑造獨立人格，培養學生社會責任感。本專業培養方案中學科基礎必修課程主要包括工程基礎課程及專業基礎課程，為專業課的學習打好基礎，提高理論基礎，擴寬知識面，使知識系統化，為學生奠定扎實的學科和專業知識。通過學習專業基本理論以及環境保護方面的水、氣、聲、固體廢物污染防治、環境規劃、資源保護、環境影響評價等方面的基礎知識，使學生具有治理污染的能力。專業限定選修課程主要是反映各專業方向必須掌握的專業理論知識、技能和方法，開設專業選修課程是為了進一步拓展學生的專業知識廣度與深度，有利于學生知識結構進一優化和各項素質的提高，為今后從事的工作打下堅實基礎。衡陽師范學院轉型發展，服務地方經濟，環境工程專業更要為當地的環境保護提供服務。對學生培養就要以本校師范生源的特點，結合專業自身的內涵和環保行業的實際需求為依據，優化課程設置，如注重適合師范生特點的環境影響評價課程體系。從而構建符合環境工程領域人才需求的實踐教學方案和培養模式。

課外綜合素質教育是由各項競賽、科技活動、特色社團活動、校園文化活動、大學生創新創業訓練、社會實踐等組成。如學院的方舟工作室，每年開展固體廢物資源化利用的創意比賽，開展保護湘江的志愿者活動等。通過一系列的活動，促使學生能將課堂知識融于社會實踐，有利于鞏固和深化對專業知識的理解，同時，在社會實踐中促使學生運用知識去解決實際問題，這有利于培養學生的綜合素質和創新能力。

3.實踐教學

目前實踐教學是高校人才培養過程中普遍存在的薄弱環節，也是提高人才培養質量的切入點和突破口。實踐教學是人才培養的重要環節，是本科教學的不可分割的組成部分，通過系統的實踐教學，能夠培養學生工程實踐能力、解決實際問題能力，從而有助于培養學生的創新能力 [4]。實踐性教學環節包括課程實驗、生產實習、環境工程基礎綜合實訓、環境監測綜合實訓、污染控制綜合實訓、課程設計、畢業設計等。對于這些實踐課程，建立一個科學評價體系，能充分反映創新能力強的學生，獲得的成績越好。從而促使學生能通過實驗，培養其主動性、創新性。

3.1積極從事實驗教學改革

綜合實驗是學生掌握基本實驗技能的基礎上，更加深化知識和實驗技能的聯系。通過綜合實驗培養學生分析問題和解決問題的能力。通過綜合實驗，培養學生團結協作、嚴謹、堅毅和勇于創新的科學素養。增加綜合性、設計性實驗，使學生在自己的實驗過程中總結、提出、解決科學問題。環境工程綜合實驗是一門重要的綜合性實驗課程，是將環境工程原理水污染、大氣污染、固體廢物污染等核心課程的理論知識融合與交叉而開設的實驗教學課程，更加注重各污染控制理論知識之間的聯系和工程實際問題的結合，注重學生解決復雜工程問題的能力培養，從而提高學生創新能力。

3.2引導學生參與科研活動，激化學生的創新能力

科研活動是創造性活動，利用課余時間讓學生參與科研，通過科研項目逐步培養學生的科研興趣和創新能力。教師將自己的科研領域與學生交流，引導學生參與到教師的科研項目，也可以讓學生自主選擇感興趣的研究內容，鼓勵學生設計科研課題。學院設有開放的科研平臺和開放性實驗室，學生利用科研平臺開展省級和國家級大學生創新創業訓練計劃項目研究，在科研課題研究中鞏固自己所學的專業知識，達到學以致用，更重要的是在科研中不斷發現問題、解決問題，培養創新思維 [5]。例如2019年獲得國家級大學生科技創新訓練項目《棉線負載納米四氧化三鐵的制備及去除水中磷的特性》。這就是始終堅持教學和學生科研協調發展，教學帶動科研，科研促教學，學生參與科研不僅不會影響學習反而鍛煉了學生的工程實踐能力和創新能力。

3.3定期開展課外社會實踐活動

環境工程是為了解決環境問題而發展起來的學科，又與多學科交叉，在人才培養過程中，需要把政治、經濟、文化等融于環境教育中，彌補專業教育的不足[6]。我校環境工程專業通過定期開展社會實踐活動，讓學生深入社會，了解我國環境狀況。社會實踐活動，學生參與其中，對知識了解得更深刻、理解得更透切、記憶也更持久，也能有機地將理論知識與實際問題結合起來[7]。如我院每年暑期都會舉辦圍繞保護環境為主題的暑期進企業、進工業園區以及開展社會調查等社會實踐活動，我院環境工程專業學生每年積極參加衡陽市保護湘江志愿者活動，對湘江沿岸進行垃圾清理以及調查湘江水質。我們學院在每學年舉辦“環境與健康知識競賽”，以競賽的方式，使學生參與到建設資源節約型與環境友好型社會中來，通過競賽讓更多的學生參與，擴大影響，也讓非環境專業的學生從中學到很多環保方面的知識。通過競賽不斷激發當代大學生的青春活力，創新實踐能力 。

3.4利用實習推進學生應用實踐能力培養

實習是對所學知識較為全面的體驗。學生可能對知識比較熟練，但遇到實際問題不一定會運用所學的知識，這就要求通過實習，能夠架起一座橋梁，把知識轉換成能力。隨著社會的發展，社會對環保人才要求更高，而目前環境專業培養方式存在滯后，不能及時跟上時代發展的步伐。因此，需要開展短期生態環境野外見習、短期企業見習和較長期企業跟班運行實習、社團活動等為主的專業實習與實訓。如我校環境工程專業利用環境影響評價與環境監測實訓對“衡陽師范學院西校區生命科學與環境學院樓改建項目”做環境影響綜合評價。

4.總結

在確定環境工程專業人才培養目標下，對教學方法、教學內容及教學模式進行改革創新，形成適應本領域發展需求的現代人才培養模式和課程體系，結合研究型教學模式，通過實驗、課外實踐活動及實習等將實踐能力培養和創新能力培養相結合，不斷探索、不斷實踐和不斷完善，培養出具有創新意識和實踐能力的高素質人才，把我校環境工程專業建設成適應時代需求、地方發展需要、具有較大影響的特色專業和高層次人才培養基地。

參考文獻：

[1]張曉晶，王麗萍，賈永芹，等.基于創新創業能力培養的環境工程專業實踐教學模式研究[J].蘭州教育學院學報，2018，34（11）：138-140

[2]鄧景衡，易誠.師范院校環境工程專業實踐教學中創新能力培養[J].課程教育研究，2018（44）：5.

[3]彭紹洪，王儒珍，詹彤，等.環境工程專業本科生創新能力培養體系的構建[J].教育現代化，2020， v.7（6）：33-34+37.

[4]熊玲，陳紹華.環境工程綜合實驗教學改革初探[J]. 廣州化工，2018，46（5）： 143-145.

[5]朱翠蘭.基于科研訓練的本科生創新能力培養研究與實踐[J].創新創業理論研究與實踐，2019，2（9）：102-105+108.

[6]牛俊玲，李慶召.學科交叉驅動下環境工程人才創新能力培養路徑的探索[J].高教學刊，2018（5）： 33-34，37.

[7]張雪英.論環境工程專業課程教學中的人文教育[J].教育教學論壇，2019（47）： 46-47.

作者簡介：

鄧景衡（1969年12月-） ，男，湖南常寧人，博士后，高級工程師，主要研究方向為水污染控制，環境功能材料等。