環(huán)境學(xué)科新生研討課的教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)踐探索

牛啟桂 劉汝濤 劉春光

[摘 要] 受傳統(tǒng)教育模式的影響，升學(xué)和考試是學(xué)生從小到大學(xué)習(xí)的唯一目標(biāo)。當(dāng)從一名高中生跨入大學(xué)校園成為大學(xué)生時(shí)，大一新生仍然無(wú)法擺脫對(duì)教師的依賴，對(duì)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，職場(chǎng)規(guī)劃顯迷茫。針對(duì)當(dāng)前環(huán)境學(xué)科授課現(xiàn)狀，采用研討的方式，積極進(jìn)行研究型教學(xué)的探索，不斷推進(jìn)啟發(fā)式教學(xué)，旨在深入研究自主學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，針對(duì)環(huán)境專業(yè)本科生的具體特點(diǎn)，初步探索環(huán)境學(xué)科新生研討課課程中自主、思辨及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法，旨在拓寬新生專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域，強(qiáng)化學(xué)以致用的社會(huì)實(shí)踐能力，建立并完善環(huán)境學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與機(jī)制。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境學(xué)科;自主學(xué)習(xí);教學(xué)模式;新生研討課

[基金項(xiàng)目] 2020年度山東大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目“清潔生產(chǎn)——理論、方法及案例分析”（61440079188041）

[作者簡(jiǎn)介] 牛啟桂（1983—），男，山東臨沂人，博士，山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事環(huán)境學(xué)科研究;劉汝濤（1972—），男，山東濟(jì)南人，博士，山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授，主要從事環(huán)境學(xué)科研究;劉春光（1985—），男，山東定陶人，博士，山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授，主要從事環(huán)境生態(tài)毒理研究。

[中圖分類號(hào)] G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）42-0081-04? ? [收稿日期] 2021-04-12

一、引言

新生研討課（freshman seminar）是承繼了seminar的課程組織形式和教學(xué)特征，是針對(duì)大一新生開啟大學(xué)生活而開設(shè)的研討課程，最早可追溯到1959年，于哈佛大學(xué)首創(chuàng)[1]。國(guó)際上，知名學(xué)府如哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等均開設(shè)此類課程長(zhǎng)達(dá)20多年[2]。在國(guó)內(nèi)，北京大學(xué)、南京大學(xué)等一流高校也陸續(xù)開設(shè)這種新型課程。前期新生研討課探索中有以素質(zhì)教育為先導(dǎo)的混合教學(xué)模式[3]，也有結(jié)合英國(guó)高校的經(jīng)驗(yàn)，采用主體設(shè)計(jì)為先導(dǎo)結(jié)合文獻(xiàn)查找及小組研討的方法結(jié)合教師講授的研討教學(xué)方式[4]，還有一些采用國(guó)際化的教學(xué)并組建團(tuán)隊(duì)充分開展探討——辯論式教學(xué)模式[5]。而國(guó)內(nèi)周金堂教師提出并創(chuàng)建的“學(xué)習(xí)共同體”則在新生研討課上起到教學(xué)顯著成效[6]。另外，通過(guò)組織開設(shè)一系列具體的研討實(shí)踐課程，有規(guī)劃有邏輯的教學(xué)改革工作[7]，探索了適用于環(huán)境學(xué)科新生研討課的教學(xué)模式。這些開設(shè)的研討課圍繞開拓學(xué)生知識(shí)視野的主題進(jìn)行課程設(shè)計(jì)[8，9]，通過(guò)互動(dòng)方式讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行課堂表述和辯論，采用案例教學(xué)針對(duì)某個(gè)問(wèn)題各抒己見，促成了合作性環(huán)境中積極主動(dòng)的研討，開拓了新生的視野，提升了交流表達(dá)等諸多方面能力。該方法有利于學(xué)生從學(xué)習(xí)者向研究者角色轉(zhuǎn)換，一方面通過(guò)研討啟發(fā)學(xué)生批判精神、培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題能力，有助于環(huán)境學(xué)科的開拓創(chuàng)新和學(xué)以致用;另一方面從教師的角度出發(fā)也有利于倒逼課程學(xué)習(xí)與教師科研緊密結(jié)合促進(jìn)研究型教學(xué)的落地[ 10 ]。這些舉措在倡導(dǎo)構(gòu)建新工科的大背景下，環(huán)境學(xué)科新生研討課對(duì)提升學(xué)生認(rèn)知能力、科學(xué)實(shí)踐能力及課堂教學(xué)效果，培養(yǎng)開拓創(chuàng)新精神的“環(huán)境人”具有重要意義。

本論文旨在通過(guò)專業(yè)教師的引領(lǐng)、加強(qiáng)師生互動(dòng)研討，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)和學(xué)科的認(rèn)知認(rèn)同程度。在該教育模式下，改變傳統(tǒng)的教與學(xué)思維方式和授課方式，提高新生綜合認(rèn)知能力，強(qiáng)化學(xué)以致用的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)富有學(xué)術(shù)創(chuàng)新性思維和創(chuàng)新能力的人才。

二、環(huán)境學(xué)科教學(xué)現(xiàn)狀和亟待解決的問(wèn)題

在新工科背景下，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開設(shè)環(huán)境專業(yè)的相關(guān)各高校都在積極探索滿足國(guó)家重大需求的人才培養(yǎng)模式改革。目前改革的重點(diǎn)多集中在教學(xué)模式的提升、課程建設(shè)的改革以及專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定等環(huán)節(jié)，這些改革有效地提升了環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。然而許多高校的環(huán)境專業(yè)的課堂教學(xué)過(guò)程中表現(xiàn)出比較薄弱的環(huán)節(jié)，如：

（1）缺少打造“環(huán)境人”特色的問(wèn)題突出。（2）教學(xué)模式陳舊有待改進(jìn)。（3）熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題未及時(shí)更新。（4）以輸出為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系有待進(jìn)一步完善。（5）學(xué)生實(shí)踐技能考核質(zhì)量評(píng)估有待進(jìn)一步改進(jìn)。（6）學(xué)生對(duì)未來(lái)的就業(yè)方向感到迷茫。

三、環(huán)境專業(yè)新生研討課的教學(xué)模式構(gòu)建與措施

（一）教學(xué)方法和模式

本研討課充分結(jié)合了案例法和實(shí)踐法，采用組合式的教學(xué)方法提高課堂效率。比如在剖析環(huán)境污染熱點(diǎn)問(wèn)題時(shí)，利用熟知的污水處理廠為探討對(duì)象，與學(xué)生探討污水的生命周期評(píng)價(jià)，研討污水的源頭、產(chǎn)生原因、污水的“價(jià)值”、污水的危害以及防治措施。以生活污水處理廠及工業(yè)污水處理的差異性講起，引導(dǎo)學(xué)生具體問(wèn)題具體討論，因地制宜的結(jié)合區(qū)域水污染現(xiàn)狀進(jìn)行科學(xué)分析。研討污水的潛在高效處理方法，要求每個(gè)學(xué)生都提供一個(gè)潛在處理方案的搜集和分析，并在課堂上進(jìn)行重點(diǎn)講述。通過(guò)此類案例分類討論教學(xué)，充分激勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、敢于發(fā)問(wèn)，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的綜合能力。增強(qiáng)學(xué)生作為“環(huán)境人”重視發(fā)現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題、解決環(huán)境污染提升環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

本課程亮點(diǎn)是采用豐富多彩的課堂案例進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)串接講解，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與研討的積極性，采用分小組討論思辨式的問(wèn)答來(lái)活躍思維。針對(duì)案例各個(gè)小組充分討論匯總后，小組成員代表輪流發(fā)言暢談想法。教師從專業(yè)角度結(jié)合經(jīng)驗(yàn)給以每個(gè)小組綜合點(diǎn)評(píng)，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生采用可持續(xù)性的思考模式，積極主動(dòng)的掌握解決困難的本領(lǐng)。通過(guò)“案例+研討+實(shí)踐”的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生多方面的能力，提升理論知識(shí)和實(shí)踐操作相結(jié)合的能力，建立起團(tuán)隊(duì)合作的有效途徑，勇于思考、敢于發(fā)言及樂(lè)于分享的協(xié)作精神，強(qiáng)化學(xué)生準(zhǔn)確表達(dá)觀點(diǎn)，鍛煉學(xué)生高效交流溝通的技能等，為將來(lái)更好地服務(wù)于社會(huì)，爭(zhēng)做優(yōu)秀“環(huán)境人”打下基礎(chǔ)。

（二）課程課時(shí)安排與主要教學(xué)內(nèi)容

本新生研討課安排在第一個(gè)學(xué)期，每周兩個(gè)學(xué)時(shí)，歷時(shí)18周，共計(jì)36個(gè)學(xué)時(shí)。

1.環(huán)境學(xué)科的背景及前景（4個(gè)學(xué)時(shí)）。對(duì)環(huán)境學(xué)科的背景和前景進(jìn)行精簡(jiǎn)闡述，重點(diǎn)介紹專業(yè)對(duì)社會(huì)和人類的作用和價(jià)值等;充分發(fā)揮學(xué)生自主性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的互動(dòng)積極性，可根據(jù)教師講解進(jìn)行提問(wèn)和討論，并初步構(gòu)建起學(xué)生對(duì)本課程的探討模式。

2.“環(huán)境人”的角度感受環(huán)境污染的危害（16個(gè)學(xué)時(shí)）。環(huán)境應(yīng)用案例分析。為班級(jí)成員分組，每個(gè)小組課前準(zhǔn)備一個(gè)發(fā)生在身邊的有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的案例。分組探討環(huán)境污染案例中（1）問(wèn)題產(chǎn)生的原因;（2）危害的機(jī)制;（3）案例的解決措施。樹立學(xué)生作為“環(huán)境人”的擔(dān)當(dāng)和責(zé)任。

3.知名學(xué)者及行業(yè)領(lǐng)軍的特邀講解（4個(gè)學(xué)時(shí)）。講解實(shí)際的工程案例，剖析科學(xué)問(wèn)題。針對(duì)水處理、大氣處理及固廢處理進(jìn)行分類講授，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境工程及環(huán)境法相關(guān)內(nèi)容采用特邀專家講解的方式分別進(jìn)行案例剖析。不僅邀請(qǐng)著名學(xué)者也邀請(qǐng)知名行業(yè)企業(yè)專家采用線上線下的方式靈活互動(dòng)。特別是一些經(jīng)典案例，顛覆性的里程碑意義的工程應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)講解和研討。對(duì)大氣污染，惡臭氣體的工程化處理，對(duì)化工廢水，醫(yī)療廢水的特殊處理工藝進(jìn)行剖析，師生一起研討。對(duì)于固體廢棄新型處理處置技術(shù)相關(guān)課程，邀請(qǐng)從事固廢研究的專家進(jìn)行案例分析和技術(shù)分享。

4.污染區(qū)域?qū)嵉乜疾欤?個(gè)學(xué)時(shí)）。對(duì)相關(guān)污染問(wèn)題進(jìn)行實(shí)地考察。主要內(nèi)容是選擇合適的污染區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查、走訪考察環(huán)境污染對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆畹挠绊憽⒎治鑫廴締?wèn)題形成的原因，收集當(dāng)?shù)亟鉀Q污染的現(xiàn)行辦法。提出自己對(duì)該污染的處理措施和方法，并對(duì)比分析解決辦法之間的優(yōu)點(diǎn)與不足。

5.仿真觀摩及實(shí)驗(yàn)操作（4個(gè)學(xué)時(shí)）。對(duì)一些易燃易爆危險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)采用仿真觀摩的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。而對(duì)一些環(huán)境類典型實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行詳細(xì)講解，隨后在實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)地考察時(shí)學(xué)生的疑問(wèn)與實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問(wèn)題進(jìn)行關(guān)聯(lián)性解答。比如高級(jí)氧化的機(jī)理，顆粒污泥的形成，活性污泥培養(yǎng)、氮除磷的機(jī)理等。

6.工程現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)（4個(gè)學(xué)時(shí)）。前往校區(qū)污水處理廠及垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。了解污水處理的各個(gè)工藝、明確處理參數(shù)、熟知處理設(shè)備并了解污水處理的應(yīng)急預(yù)案等;了解垃圾從產(chǎn)生到最終處置的整個(gè)生命周期管理。

7.學(xué)習(xí)心得體會(huì)與總結(jié)評(píng)價(jià)（2個(gè)學(xué)時(shí)）。每個(gè)學(xué)生暢談本人學(xué)習(xí)本課程的收獲體會(huì)，研討自己印象最深的課時(shí)和研討主題。教師則根據(jù)學(xué)生的總結(jié)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，結(jié)合每位學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行打分，最終獲得綜合成績(jī)。

四、環(huán)境學(xué)科新生研討課的作用

（一）加強(qiáng)環(huán)境學(xué)科本科生課堂互動(dòng)、思辨能力培養(yǎng)的引導(dǎo)

1.激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程是在興趣指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)結(jié)合的過(guò)程，幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀，讓學(xué)生的個(gè)性和主動(dòng)性得到充分發(fā)揮。通過(guò)學(xué)生對(duì)環(huán)境問(wèn)題案例的收集，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于相關(guān)問(wèn)題的濃厚興趣，再逐步引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，融會(huì)貫通，自主學(xué)習(xí)。加強(qiáng)課前的引導(dǎo)與課后的應(yīng)用，積極促成二者的結(jié)合。

2.創(chuàng)造合作環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，將全班分為若干個(gè)小組，每個(gè)小組每堂課都要準(zhǔn)備一個(gè)案例。教師提出相應(yīng)的要求，每組代表課上現(xiàn)場(chǎng)講解。此過(guò)程中教師注意引導(dǎo)學(xué)生的研討方向、掌握討論節(jié)奏給予正確指導(dǎo)并剖析原因。提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、表達(dá)能力、思辨能力、批判性思維能力、創(chuàng)新能力。

3.引導(dǎo)學(xué)生選擇適合自己的研究方向。環(huán)境學(xué)科是一個(gè)物理、化學(xué)、生物的交叉性學(xué)科。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生按照自己興趣愛好進(jìn)行班級(jí)分組，選擇自己一個(gè)喜歡查閱的研究方向。

4.拓寬個(gè)人能力的培養(yǎng)。在案例收集過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校及學(xué)院教學(xué)網(wǎng)站或圖書館的電子資源，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、提升學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生明辨是非，勤于思考的能力。本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開放，為科技立項(xiàng)的學(xué)生提供配套資源，確保個(gè)人能力得到充分發(fā)揮。

（二）建立良好的師生互動(dòng)交流平臺(tái)，促進(jìn)新生自主、思辨及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1.建立課堂互動(dòng)交流有效開展所需要的方案。在教師的引導(dǎo)下，結(jié)合我校的辦學(xué)特色，選擇學(xué)生感興趣的案例進(jìn)行講解。案例分析是鏈接師生認(rèn)知的紐帶，是建立分享理論和經(jīng)驗(yàn)的橋梁，通過(guò)師生之間的交流活動(dòng)快速提升知識(shí)體系的構(gòu)建，以小組討論的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，以培養(yǎng)學(xué)生的自主思辨與交流溝通能力。逐步建立起在教師啟發(fā)、指導(dǎo)下進(jìn)行探索研究的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)模式。

2.建立探索為主，激發(fā)興趣的研討型教學(xué)方式。在課堂發(fā)言環(huán)節(jié)中，給學(xué)生更多表述的機(jī)會(huì)，針對(duì)特定案例各抒己見，發(fā)表自己的看法，談?wù)勛约旱慕?jīng)歷或者彼此之間辯論，鼓勵(lì)學(xué)生勇于懷疑、從不同角度審視問(wèn)題。教師也要精心準(zhǔn)備獨(dú)特案例，學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選擇。圍繞不同的案例問(wèn)題，組織開展小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中辯證地思考問(wèn)題，學(xué)習(xí)探索新的方向。

3.架設(shè)教師與新生間溝通互動(dòng)的橋梁。通過(guò)互動(dòng)橋梁縮短師生間的距離，促使新生盡快融入新生活、新環(huán)境。同時(shí)充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)者的科研工作的示范作用，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)者的仰慕、對(duì)學(xué)術(shù)的敬畏，培養(yǎng)并保護(hù)他們的學(xué)術(shù)興趣。從與社會(huì)生活相關(guān)聯(lián)的學(xué)術(shù)話題入手，用通俗易懂的案例引入知識(shí)體系。教師深入淺出地講授，熱心誠(chéng)摯地答疑解惑，架設(shè)并維系好師生間互動(dòng)橋梁。

4.充分利用平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，最大程度發(fā)揮其作用，更好地應(yīng)用于教學(xué)。最大程度發(fā)揮計(jì)算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)及時(shí)、快速地實(shí)現(xiàn)師生之間及學(xué)生之間的交流，例如微信群、QQ群。同時(shí)充分利用學(xué)校提供的郵箱、教育博客、微信公眾號(hào)等電子資源，協(xié)助學(xué)生收集案例、分析問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

大學(xué)生作為未來(lái)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的主力軍，其自主思辨及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過(guò)程實(shí)際上是人格的自我完善和非智力因素的培養(yǎng)過(guò)程，是個(gè)體終身發(fā)展的基礎(chǔ)。學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、懂得思辨、提高創(chuàng)新自主性學(xué)習(xí)能力將成為一種教育觀念和生存觀念，也是新時(shí)代培養(yǎng)高素質(zhì)人才的必然要求。只有具備自主學(xué)習(xí)能力的人才會(huì)積極主動(dòng)地在人生不同階段都汲取所需的各方面知識(shí)營(yíng)養(yǎng)，主動(dòng)取長(zhǎng)補(bǔ)短，以滿足自身發(fā)展的需求，從而滿足社會(huì)現(xiàn)實(shí)需求。本文初步探索了新生自主學(xué)習(xí)及思辨創(chuàng)新的能力培養(yǎng)途徑，以期引導(dǎo)學(xué)生不斷完善知識(shí)體系，拓寬視野，增強(qiáng)社會(huì)實(shí)踐能力，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式的建立提供新思路。

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Construction and Practical Exploration of Teaching Model of Freshman Seminar

in Environmental Discipline

NIU Qi-gui， LIU Ru-tao， LIU Chun-guang

（School of Environmental Science and Engineering， Shandong University， Qingdao，

Shandong 266237， China）

Abstract： Influenced by the traditional education model， entering a higher school and examinations are the only goals for students from childhood to adulthood. When entering universities and become college students， the freshmen still cant get rid of the dependence on teachers， and they are not clear about their learning goals and career planning. In view of the current teaching situation of environmental discipline， a seminar approach is adopted to actively explore research-based teaching and constantly promote heuristic teaching. Based on the theory of autonomous learning， and according to the specific characteristics of undergraduate students of environmental discipline， this paper preliminarily explores the ways to cultivate the ability of autonomous， speculative and innovative learning in the course of seminar for freshmen in environmental discipline， so as to continuously broaden their professional knowledge， strengthen their social practice ability， establish and improve the training model and mechanism of innovative talents in environmental discipline.

Key words： environmental discipline; autonomous learning; teaching model; freshman seminar