以科研為引領的一流環境工程專業人才培養探索

張莉　王月萍

摘? 要：新時期，國家對高校人才培養提出更高要求，科研育人成為高等院校重要的教育環節。隨著國家一流專業建設體系的不斷完善，科研意識和創新能力的培養已成為大學生素質教育的核心內容，“雙一流”本科專業建設的一項重要任務也正是培養拔尖創新人才。環境工程作為一個實踐性很強的專業，科技創新更是該行業發展與升級的主推動力。建設以科研為引領，不斷提升環境工程專業學生培養質量的現代化培養體系，并將科研成果有效地融入到教學內容中，將在環境工程專業高素質、創新型本科生培養過程中具有重要意義。

關鍵詞：一流專業建設;科研引領;人才培養;環境工程

中圖分類號：C961? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）10-0037-04

Abstract： In the new period， our country has put forward higher demands for talent training in the universities， and scientific research and education has become an important part of education in universities. With the continuous improvement of the national first-class specialty construction system， the cultivation of scientific research consciousness and innovative ability has become the core content of quality education for college students， an important task of "double first-class" undergraduate specialty construction is to train top-notch innovative talents. Environmental Engineering is a highly practical specialty， and technological innovation is the main driving force for the development and upgrading of the industry. It is of great significance in the process of cultivating high quality and innovative undergraduates in environmental engineering to build a modern training system， which is guided by scientific research and continuously improves the training quality of students majoring in Environmental Engineering， and effectively integrates scientific research results into teaching content.

Keywords： first-class specialty construction; scientific research leading; talent training; Environmental Engineering

2019年，教育部明確提出“推動科研反哺教學。強化科研育人功能，推動高校及時把最新科研成果轉化為教學內容，激發學生專業學習興趣”等意見。高校的第一要務就是育人，“雙一流”本科專業建設的一項重要任務也正是培養拔尖創新人才，而我國現行人才培養模式最大的問題就是欠缺科研創新教學[1]。隨著國家一流專業建設體系的不斷完善，科研意識和創新能力的培養已成為大學生素質教育的核心內容。

教學與科研兩者的發展是相互依存、互相促進的。環境工程作為一個實踐性很強的專業，科技創新更是該行業發展與升級的主推動力，因此這就要求其本科畢業生不僅要有很強的工程設計和管理能力，還要具備一定的科研和實踐創新能力。為培養適應社會需求的環境工程人才，在本科培養過程中應主動將科研能力的培養納入到日常教學過程中，在傳授知識的同時激發學生創新意識，培養學生的創新能力[2]。高校作為我國一個科研的主戰場，具備大量的科研資源，如優質的科研平臺、先進的儀器設備和良好的學術交流氛圍等，都可以成為有效的教學資源[3]，促進教學質量的提高。將科研成果有效地融入到教學內容中，在環境工程專業本科生培養過程中具有重要意義。因此，本文探討以科研為引領，探索面向一流專業建設的環境工程人才培養模式。

一、地方高等院校一流專業建設的主要內容

（一）專業規范

對于一流專業專業規范而言，各地方高等院校環境工程專業近年來在優化培養目標、調整專業課程結構、引導教師按照工程教育理念開展教學活動等方面深入推進專業綜合改革。目前各高等院校越來越趨向于基于“大類筑基、專業分流”的大類招生，即按照環境大類制定培養方案，寬口徑打基礎，以適應社會人才需求的多樣化和學生發展個性化的要求。此外，在建設一流專業時要求要把立德樹人作為根本任務，以推動學生就業為導向;專業標準詳實明確，與現行的職業標準需一致;人才培養目標符合國家與經濟社會及行業發展需求，培養規格定位準確，培養方案體現工學結合、校企合作和頂崗實習等人才培養模式和全面推進素質教育要求，具有示范性、操作性和可借鑒性[4]。

（二）師資隊伍建設

在一流專業師資隊伍建設中，地方高等院校應發揮育人模范的引領作用，構建“學習型”教學隊伍，積極落實“三全育人”。專業若已形成以各級別教學名師、模范教師、優秀教育工作者、師德榜樣和勞動模范為引領、為骨干的教學團隊，應積極利用該優勢組織專業內全體教師全方位開展教育教學研究，定期組織示范課、觀摩課等教育教學活動，營造良好的學習氛圍，助力青年教師成長。其次，地方高等院校可通過外引內培相關政策實施，提高團隊的國際化水平：例如我國地方高等院校外引內培常見的“111”引智基地、各省市海聚工程項目，相繼引進各大國際知名高校教授提升團隊國際化視野，并積極組織全體專業青年教師赴高水平國際知名大學進行訪學或雙語教學培訓。

（三）基層教學條件

對于一流專業基層教學條件來講，地方高等院校基層教學組織和黨支部組織應建設結合，發揮共產黨員的先鋒模范作用。在地方高等院校中，以環境工程專業為基礎建立的黨支部，在全國優秀共產黨員的帶領下，通過支部活動與基層教學組織活動相結合，推動教學改革和隊伍建設。此外，各地方高等院校環境工程專業面向工程教育認證，實施OBE導向的培養方案修訂，在全面梳理本專業全部課程培養目標與畢業要求之間的關系，深入落實工程教育理念，修訂專業培養方案方面普遍做出眾多努力。各地方高等院校環境工程專業培養教師將成果導向教育理念運用到實際教學中，改善培養方式和過程，逐步形成一支環境工程專業建設的骨干團隊，奠定了專業持久發展的基礎。

（四）專業教學質量保障體系的建設

在一流專業教學質量保障體系建設方面，地方高等院校在外部審核評估工作的基礎上深化環境工程專業教學改革。基于各大高等院校在內部建設的“多維多環、多部多體”質量保障體系，其環境工程專業在內部構建類似質量保障體系，保障并推進“問題發現-問題分析-問題反饋-持續改進”的閉環模式，確保人才培養質量和人才培養目標的統一性。此外，高等院校環境工程專業積極構建并實行面向產出的學生能力達成度評價機制，構建了以學生評教為首要依據、教學督導專項評價為輔助參考、學生評選“喜愛教師”為檢驗的課堂教學質量監控體系，實現了以學生為中心的課程質量評價，更好地指導課堂教學。內外質量保障體系互為補充、相互依托，促進了各階段的教學改革，保障了高等院校環境工程專業各環節的教學質量，促進我國高校環境工程專業教學質量保障體系建設[5]。

（五）畢業生培養質量的跟蹤

目前高等院校畢業生培養質量的外部評價一般通過用人單位調查和社會第三方評估系統兩種方式開展，其中用人單位調查的主要形式是走訪用人單位并向用人單位發放適當的問卷調查，主要調查單位是本專業畢業生就業有優勢的期望用人單位，包括當前期望和未來期望的，往屆畢業生就業較多的單位。另一種方式是請專業并且得到政府、學術界、商業機構和社會公眾一致認可的，具有良好公信力的中國第三方教育數據咨詢和質量評估機構進行評估。

二、環境工程專業本科教學對創新能力培養現狀

地方高等院校在一流專業建設中，也注重本科教學中對創新能力的培養，全面推行CDIO教學模式，使學生把專業理論知識與解決工程的實際能力緊密結合，達到學生個性發展和培養創新能力的目標。目前各高等院校環境工程專業本科創新人才培養教學一般致力于使本科生具備多方面的基本素質，包括扎實的理論基礎、基本的創新技能和敏銳的創新思維[6]等。

下面以部分地方高等院校為例，列舉了其在環境工程專業本科教學對創新能力培養現狀：

1. 安徽理工大學在建設高水平教學研究型大學的過程中，特別重視培養學生的科研創新能力[7]。學校通過一系列相關政策和措施建立起大學生科技創新項目普遍化的科研創新能力的培養模式。環境工程專業率先明確提出本科生應具備“接受嚴格的科學思維和科學實驗的訓練，具備初步的科學研究能力，具有創新實踐能力”的具體要求;通過獨具特色的課程體系以及層層遞進的學科和科技競賽，在夯實學生實踐能力與創新理論的基礎上，使得學生將課堂上所學系統知識轉化為實際創新應用能力。這種課上課下有機結合的科研課程和創新能力培養體系，有利于培養出適應時代發展需要的21世紀新型環境工程專業人才。

2. 廣東石油化工學院在建設高水平理工大學的過程中，逐步認識到提高學生的創新能力是培養高水平工程專業技術人才的關鍵所在[3]。環境工程專業為學生設置了創新創業解決問題、明辨性思維以及學科前沿講座等一系列創新課程，形成了一整套創新教學課程體系。學生剛入學便開始接受創新課程的培訓，并邀請專業教師擔任其專屬創新指導教師，為學生四年校園生活中的創新活動提供及時的指導和幫助，再加上環境學院高水平的實驗室平臺可以更好地增強學生對環境工程專業的認識，促進學生創新能力的提升。在四年的培養訓練下，環境工程專業的學生具備了良好的創新創業思維和科技創新能力，為之后的工作或是學習生活創新活動的開展奠定了堅實基礎。

3. 哈爾濱商業大學環境工程專業探索了具有自身特色的實踐教學體系，實現教學硬件、師資隊伍、教學內容與方法的現代化，便于培養新世紀應用型、創新型和復合型的環境工程專業人才[8]。在課程設置方面，一些重要課程教學結束后，又為學生設置了課程相關實驗以及課程設計，促進學生對基礎知識的深入理解和綜合應用，強化實踐教學的重要地位。在教學隊伍建設方面，通過繼續深造進修、閱讀專業資料和引進人才等多種方式全面提升教師的專業水平，充實教師的實踐教學經驗，打造一支潛精研思、本領過硬的實踐型教師隊伍。與此同時，致力于實踐教學、科研開發和社會實踐的緊密結合，改進和更新實驗教學內容和方法，提高學生的綜合素質和創新意識，實現實驗環境條件和教師隊伍的發展。

三、科研對一流環境工程專業建設的重要支撐意義

新時期，國家對高校人才培養提出了更高的要求[9]。科研育人成為高等院校重要教育環節。科研的積極引領可有效加強環境工程專業本科生設計及實驗操作等方面的基本技能，提高學生實際處理問題的能力以及科研思考能力，可以更多更好地培養出具有創新能力的優秀本科生[10]。合理的科研工作參與途徑、完善的實驗室開放措施、充分的條件保障和教師激勵制度，是學生本科階段提升科研能力的有效方法。近年來，積極調節科研在教學中的占比，地方各高等院校在國內外舉辦的各級學科競賽活動中均相較之前具有更佳表現，各用人單位對其畢業生的反饋也均趨向于更加良好。這也進一步證明了，高等院校必須要把培養學生的科技創新精神與實際動手能力作為關鍵支撐，才能為我國社會的長遠發展源源不斷地輸送高質量的創新型人才。

從另一角度講，科研可以反哺環境工程專業教學，可以進一步提升基層本科教學條件，將已有科研平臺用于教學中，從而提升教學質量[11]。無論學生是以何種方式參與到科研中來，都可以促進本科生對書本上系統化的理論知識進行深入理解，將模糊的知識點清晰化，提升課堂教學效果，調動學生學習的主觀能動性，引發學生的積極思考和探索，有效提升高等院校人才培養的質量。

四、高等院校環境工程專業學生參與科研的幾種途徑及面臨困難

目前高等院校環境工程專業本科生參與科學研究的途徑多種多樣，其中比較常見的有：1.選修學校開設的科研實踐課程;2.申請大學生創新訓練項目;3.參與科技社團活動;4. 參與各類科創設計大賽;5. 做本科畢業設計;6. 作為研究助理參與科研項目;7. 申請高等院校內部組織的“諸如星火”“杰出學子”等科研項目。

通過走訪調查和實際工作經驗，作者了解到目前高等院校環境工程專業學生參與科研面臨的主要困難有以下幾個方面：1. 學生參與科研需要找到一個或幾個指導老師，在找尋指導老師的過程中學生常常遇到困難。其中有學生對專業老師不熟悉造成的無從下手，也有部分學生有與老師交流的恐懼心理，造成一些有科研意向的同學不主動聯系導師，導致沒有參與到科研之中來。為解決這個問題，學校或學院可以積極主動地收集一些老師的科研招募信息，通過班級群下發到學生群體中，供其自主選擇。2. 科研的過程本身較為枯燥，并且實驗很有可能失敗，這對于一直很少動手實際操作的學生們來講確實有一定困難。從老師的角度，應該培養學生自己找尋正確方法、自主研究以及勤于鍛煉的精神，從學校角度也應該增添一些專業實驗課，以培養學生們的動手能力。3. 在科學研究的過程中，創新能力非常重要，需要同學們自己調研文獻，了解行業的前景以及一些課堂上沒有學到的技術方法。這對于同學們來說也是非常困難的。這種情況出現時，老師可以積極地鼓勵學生，讓學生了解到科研本身就是一個不斷試錯的過程。這可以讓學生們更加平和地面對失敗，坦然地繼續完成實驗。

五、以科研為引領，提升環境工程專業學生培養質量的幾點建議

（一）完善學校相關機制

對于建設以科研為引領，不斷提升環境工程專業學生培養質量的現代化培養體系來說，學校層面提出一個相對完善的科研培養具體規劃與預期要求是非常重要的。學校的相關機制可以從上層要求上對專業科研方面的培養能力有一個標準化的要求，并促進教師和學生意識層面上的提高。學校在科研設備維修、維護方面，應為本科生科創設備維修提供便捷條件;對于應用于本科生教學的科研設備采購也應給予大力支持。在實驗儀器使用時，本科生對此方面了解較少，需要研究生或者教師進行學習指導，因此可以制定相應的政策激勵教師多多加強對本科生的科研指導。

（二）樹立學生爭取意識，提高學生科研興趣

目前在地方高等院校中，學生對于科研項目的參與意識普遍不高，對科研項目的爭取意識普遍不強，這對于建設以科研為引領，面向一流專業建設的環境工程人才培養體系是非常不利的。因此，當務之急是通過學校和教師層面的積極引導，使學生了解到科研的重要性，不斷提高學生在科研方面的興趣和志趣，從而促使學生對于科研項目爭取意識的提高。教師也應當通過各種手段使學生在科研中體會到快樂，這也有利于學生的持續科研與后續學生的進一步參與。

（三）創建良好創新氛圍

對于環境工程專業來說，不同年級所接觸到的專業知識和專業能力的培養不盡相同，因此應有針對性地開展適用于各個年級的創新活動。低年級（一、二年級）學生尚未學習太多專業知識，可以通過開展一些與環境保護相關的活動，如環保科技活動周、環境工程專業學術報告會等活動;高年級（三、四年級）的學生已經具備了一定的專業基礎知識和實踐動手能力，可以參與一些專業程度較高的科研課題工作，這些課題的來源通常是專業教師科研課題的一部分，也可以自行設立課題[12]。教師根據課題和學生的具體情況安排學生進入課題組，加以指導，過程中重視創新思維、創新能力的培養。

（四）對本科生選拔性開展科研教學

由于實驗室科研承載力有限，而且創新工作本身就有一定的選拔性，因此對于不同年級、不同志向的本科生不能一概而論，要綜合多方面因素開展選拔工作，根據學生意愿以及綜合評判，對本科生選拔性開展科研創新教育。而在選拔中能夠脫穎而出的本科生，本身就具有較強的創新性和科研能力，更加值得對其進一步培養。其中，本科一、二年級學生可重點強調普通實驗動手能力和科研習慣養成;本科三、四年級學生經選拔通過，一部分能力較強的學生可以提前進入實驗室從事較為專業的科研工作。

（五）建立健全科研實踐質量監控及反饋機制

為提高高等院校環境工程專業科研創新教育效果，達到創新創業人才培養方案的目標，需要不斷完善和改進教學的各個環節，構建創新創業教育的質量監控機制，能有效識別問題環節，為教學的改進和完善提供方向。因此，依據創新創業教育培養方案，設置教學質量觀測點，結合專業和創新創業課程特色，建立教學質量評價指標，對創新創業教育的各個環節進行質量監控必不可缺。

此外，科研創新教育不僅要求學生掌握科研創新的理論知識，還要求學生在教師的引導下能逐漸養成科研創新意識，逐步提高科研創新能力。因此，科研實踐質量反饋機制是科研創新教育不可缺少的環節。以科研創新人才培養目標建設創新課程體系，組織科研創新實踐和科研創新大賽來提高學生的科研創新能力，科研創新課程體系的建設是作用于科研創新大賽，通過科研創新大賽考察學生的科研創新能力，并及時反饋修正科研創新課程體系，從而形成一個閉環回路，也體現出科研反哺的實質。由此，一套科學的反饋機制能評判學生在接受科研創新教育后的具體實踐中所具備的相應科研創新能力。

六、結束語

一流本科教育是未來高等教育發展的一個基本方向，也是高校本科教育改革的一個基本趨勢。一流本科教育需要一流的本科專業做保障，建設一流本科教育的前提是建設一流的本科專業[13]。而科研反哺教學是高校培養具有創新能力的高素質人才的必然要求，是為國家和人民培養合格的環境人才的必經之路。科研反哺教學，科研育人，是教師和學生的互動過程，是教師產出高水平科研成果時的另一主要任務。科研反哺教學，不僅要運用最新科研成果豐富課堂教學內容，更重要的是要重視本科生早期科研實際操作與動手能力的培養，提高學生科研創新積極性，加強創新型、應用型人才的培育。高校實施科研反哺教學的同時，應配備相應的政策措施，配備相應的教師激勵、考評制度，并做好實驗條件保障。

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基金項目：北京工業大學教學改革創新項目“以科研為引領 面向一流專業建設的環境工程人才培養模式探索與實踐”（ER2020B049）

作者簡介：張莉（1982-），女，漢族，北京人，博士，副教授，研究方向為環境科學。