學科競賽對環境工程專業實踐教學作用研究*

歐棟 趙國華 吳燕 艾寧

摘? 要? 基于環境工程專業實踐教學改革，探索學科競賽對實踐教學的重要性。通過競賽項目牽引，加強團隊協作，以賽促學，激發學生學習興趣，結合培養目標，多元評價專業學科競賽的實施措施，提高學科實踐能力。以評促改，不斷完善學科競賽體系；以賽促教，提高教學水平，踐行“紅船精神”，為同類院校的環境工程專業實踐教學體系構建提供參考。

關鍵詞? 學科競賽；環境工程；新工科；實踐教學

中圖分類號：G642.42? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）16-0154-03

0? 引言

新工科是一種嶄新的教育理念，新工科的提出使工科專業的實踐環節有了新的歷史使命[1]。實踐環節在環境工程專業中具有舉足輕重的作用，它不僅是理論學習過渡到實踐應用的橋梁，更是培養學生動手能力、工程意識、設計能力的必要條件。在新工科背景下，各個高校積極開展環境工程專業實踐教學體系構建與探索[2-3]，學科競賽對推進實踐教學改革具有重要作用。學科競賽是培養大學生創新意識、團隊協作、實踐實操能力的重要載體和手段，學科競賽的舉辦和推廣是培養應用型創新人才、全面提高人才培養質量的重要舉措之一[4]。

嘉興市大學生校園環境監測競賽已經成功舉辦兩屆，競賽項目以嘉興學院環境作為監測對象，將廢水、大氣、噪聲等監測指標融合，選擇合理且具有行業代表性的操作內容，引入企業技術人員和貼近實際檢測項目的評價體系，采用開放性的組織管理形式，為環境類專業學生提供一個檢驗技能和實操水平的平臺。學科競賽的成功舉辦讓大量具有高綜合素質、高專業水平的大學生人才脫穎而出。基于學科競賽對環境專業實踐環節、人才培養等方面的積極作用，進一步思考如何以學科競賽驅動環境工程專業課程建設，提升學生自主學習能力，加強產學研合作深度。

學科競賽在專業建設、教師科研教研水平、學生自主學習能力等方面具有良好的推動作用，通過學科競賽的開展，提升學生理論知識與實踐技能，提高教師隊伍的教學、科研水平，推動高校學科建設[5]。通過學科競賽對專業、課程體系的引領作用，以賽促改、以賽促建、以賽促教、教賽結合，不斷推動高等院校課程建設，豐富課程教學的內容和形式，深化校企合作，提高教師的專業水平，以期實現高校大學生綜合素質的全面提升[6]。為此，各類學科競賽在高校廣泛開展，如“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、中國“互聯網+”大學生創新創業大賽等。同時，各大院校依托各學院、學科特色，結合常規教學、實踐課程，積極開展學科競賽。本文研究學科競賽對環境專業教學的促進作用，不斷完善學科競賽體系，以賽促教，提高教學水平，以競賽為載體和抓手，踐行“紅船精神”，為同類院校的環境工程專業實踐教學體系構建提供參考。

1? 以賽促教，驅動環境工程專業建設

1.1? 優化人才培養方案

梳理近年來國家級、省級環境工程專業技能競賽項目所涵蓋的知識點及專業技能，廣泛調研環境專業人才需求市場[7]，研討行業相關用人標準及規范，與企業通過座談會、交流會等形式深入調研企業真實人才需求，依托企業用人訴求優化人才培養模式，革新課程體系與教學內容，提升專業建設水平，進而提升環境工程畢業生的綜合競爭力。

1.2? 競賽引領課程改革方向

專業技能競賽的開展為課程改革建設提供方向，充分發揮競賽對課程教學、課程設置的啟發引導作用[6]。以嘉興市大學生校園環境監測競賽為例，按照環境工程專業的實際需求設計，將大學校園環境作為監測對象，結合行業標準、國家相關政策制定競賽內容，以團隊項目化的形式完成競賽。該競賽分為實踐操作和監測報告撰寫兩部分：實踐操作部分包括采樣點的科學選擇及取樣、監測指標的選擇（水、大氣、土壤及噪聲）、樣品分析（儀器分析和化學分析）和質量保證與控制；監測撰寫部分包括研究目標、實驗材料與方法、結果與討論和結論。通過競賽的引領作用，開展“基于競賽項目引導”的課程設計，不斷優化環境專業的專業核心課程、實踐教學課程體系建設，構建基于學科競賽的育人課程體系，以賽促教、教賽結合，形成基于學科競賽的育人教學模式。

1.2.1? 競賽促使課程內容不斷更新

嘉興市大學生校園環境監測競賽涉及知識面廣、專業性強，對場地、設備需求度較高。因此，教師需要將競賽內容延伸至課堂教學中，將競賽項目中涉及的新知識、新方法、新規范、新標準引入教學過程。在實踐教學活動中，依據競賽內容針對性地設計實踐教學課程，強化學生的實踐操作水平，讓學生學以致用。同時，由于課程教學和實踐教學活動的需求，課程教材也需要同步進行修改、更新和置換。為使教材能夠貼近實際環境工程、環保類工作的需求，符合課堂教學、實踐教學的要求，提升學生的綜合素養，嘉興學院生物與化學工程學院組織編寫環境工程專業實驗教材，并在使用過程中通過教研討論、學生座談等方式不斷更新、完善，為出版環境工程專業實驗教材奠定基礎。

1.2.2? 競賽促進教學形式多樣化

監測競賽是對學生知識水平、實踐技能水平、團隊協作能力的綜合考查。根據監測競賽的實際需求，開展基于競賽項目引導的課程設計，堅持以教師為主導、學生為主體的教學理念，實現以課堂為中心向理論實踐并重轉變，實現以課本為中心向以競賽項目為中心轉變。學生在實踐過程中深化所學理論知識，用所學理論知識解決實踐中發現的問題。讓學生在教中做、在做中學，提高學生對課程的興趣，變被動學習為主動學習。以啟發式教學為主，輔以集中討論、個別提問、團隊展示、課后留思考題的教學方式，培養學生自我學習、獨立思考、團隊協作等方面的能力[6]。

1.2.3? 競賽提升教師隊伍專業素養

作為學生學習理論知識、培養操作技能的領路者、奠基人，教師的理論知識水平、技術水平、授課功底以及操作規范程度都會對學生產生巨大影響。為給學生奠定扎實的專業理論基礎和實踐基礎，提高職業競爭能力，教師應不斷提升專業水平與職業素養。通過“勠力同心，以老帶新”活動，邀請教學水平高、經驗豐富的教師通過傳、幫、帶的培養模式，引領新教師快速進入教師角色、迅速成長，提高教師團隊的整體專業水準；通過教師教學設計與技能大賽、教師教學創新競賽等比賽，以賽促教，提高教師的課程展示能力，提升教師授課水準，完善課程建設成果；倡導校企合作，以競賽項目為驅動，一方面鼓勵教師深入行業、企業監測一線學習，另一方面積極邀請一線專業技術人員來校培訓、交流，彌補實踐工程經驗的欠缺；加強“校校互通”，通過競賽前院校間的研討、培訓以及競賽時的觀摩、評判，搭建不同院校教師交流的橋梁，共同進步。以學科競賽為契機，讓教師有更多機會接觸行業、企業的技術工藝、裝置設備以及技能方法，拓寬專業視野，提升專業水平和工程實踐能力。

2? 以賽促學，提升學生自主學習能力

技能競賽不但考查參賽隊伍中每位學生的個人綜合素質，而且考查參賽隊伍的團隊協作能力、參賽隊長組織協調能力等。以嘉興市高校大學生校園環境質量監測與評價競賽為例，該競賽涉及環境監測的方方面面，要求每一支參賽隊伍都能夠掌握水、氣、固及噪聲等監測項目的檢測方法和相關行業標準，具備較為扎實的理論功底、較高的實踐操作技能、較強的組織協調能力以及隨機應變能力，能夠靈活處理各種突發事件，單純依靠課堂教學是不能達到預期效果的[6]。為此，學院開發“以老生帶新生”的組隊模式，每支隊伍由五名學生組成，要求其中必須至少有一名大二的環境工程專業學生，鼓勵其他專業學生組隊參加，實現學科互補。同時，為了更規范地完成競賽項目，在競賽中獲得名次，在團隊建設方面，鼓勵一名大三或者大四環境工程專業學生作為隊長，大一、大二環境工程專業學生為隊員，同時加入1～2名數據科學學院的學生。這種跨學科、“以老生帶新生”的組隊模式一方面可以提升競賽項目的參與面和知名度，另一方面可以取長補短，增強團隊和競賽項目的整體水平。

“以老生帶新生”的組隊模式不斷為競賽項目引入新鮮血液，是下一屆競賽項目順利開展的基石。為了適應競賽項目的需要，團隊成員需通過自學擴大知識的廣度和深度，團隊成員之間相互促進、互相探討、共同成長。團隊成員以學科競賽為契機，在提升自身綜合素質的同時，增長知識、獲得友誼，增強理論與實踐相結合的能力，提升動手能力，全面強化專業素養，增加接觸企業、了解企業的機會，真實了解社會人才需求前景，進而激發對環境工程專業學習的積極性和主觀能動性。

3? 以競賽加強產學研深度

通過產業、學校、科研機構等相互配合，發揮各自優勢，形成強大的研究、開發、生產一體化的先進系統，并在運行過程中體現綜合優勢，是技術創新上、中、下游的對接與耦合[8]。以學科競賽為契機，校企聯動構建產學研平臺，加強校企合作的力度和深度，加強學校、教師與企業的溝通、交流，結合企業的人才需求找準培養方向，讓學生零距離接近社會實踐和知識應用[9]。充分發揮環境工程領域企業的助力、引領作用，為學科競賽實操環節提供技術支持、設備支持及資金支持，為合作院校構建良好的實踐平臺，讓學生的理論知識與實踐有效結合起來。學科競賽的順利開展可以充分發揮企業與高校的資源優勢，強化企業在人才培養中的助力作用，挖掘校企合作的創新模式，推進產學研深度融合，助力環境工程領域高質量發展。

以嘉興市高校大學生校園環境質量監測與評價競賽為例，本次學科競賽的順利開展，為環境工程專業學生和環保相關企業提供良好的交流平臺，學生能夠更進一步認識企業、了解企業，企業能夠擴大企業人才儲備庫，增強企業人才黏性，提升企業核心競爭力。同時，學科競賽為教師和企業提供良好的合作契機，企業能夠更加了解教師的研究背景和研究方向，以此為基礎開展基于企業發展需求的項目合作，教師依托項目支持在擅長的領域深耕，企業依托項目的成果在技術更新、儲備方面更具有核心競爭力。校企優勢互補，實現學生、教師和企業三個層面的多贏、共贏，完善產學研一體的人才培養體系。

4? 結論

學科競賽在專業建設、教師教學科研水平、學生自主學習能力等方面具有良好的推動作用。學科競賽的開展可以強化學生的理論知識與實踐技能，提高教師隊伍的教學、科研水平，推動高校的學科建設。通過競賽項目的牽引，設定情景模式，團隊競技、協作分析，以賽促教，驅動環境工程專業建設；以賽促學，提升學生自主學習能力，以競賽加強產學研深度，踐行“紅船精神”，為同類院校的環境工程專業實踐教學體系構建提供參考。

參考文獻

[1] 委福祥，王延慶，劉洪濤，等.“新工科”背景下材料專業實踐教學體系探索[J].實驗室研究與探索，2019，38（1）：197-200.

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[3] 魏春梅，谷晉川.新工科背景下環境工程專業實踐教學體系探索[J].創新創業理論研究與實踐，2021，4（9）：30-32.

[4] 張學楊，曹澄澄，譚珍珍.學科競賽對環境工程專業教學的促進[J].課程教育研究，2020（19）：251-252.

[5] 羅凱，封旭佳，王曉駿，等.學科競賽對大學生創新能力促進作用分析[J].科技風，2021（14）：128-129.

[6] 馬煥春，熊鷹，劉嘉夫，等.水環境監測技能競賽對專業群課程建設的作用研究：以重慶水利電力職業技術學院為例[J].中國教育技術裝備，2014（6）：64-65.

[7] 曹小敏.“以賽促教”視域下高職實踐教學改革與創新：以環境監測與評價專業為例[J].課程教育研究，2016（23）：221.

[8] 宋剛.錢學森開放復雜巨系統理論視角下的科技創新體系：以城市管理科技創新體系構建為例[J].科學管理研究，2009，27（6）：1-6.

[9] 姜學霞，黃崇輔，吳賢格.基于學科競賽的環境工程專業實踐教學改革探索[J].教育現代化，2019，6（31）：52-54，63.

*項目來源：（嘉興市產教融合“五個一批”）“新工科”背景下“文武雙全”環境工程人才培養產教融合工程項目（編號：2021-109-3-2）；嘉興學院專項科研啟動經費（編號：CD70520036）。

作者：歐棟，嘉興學院生物與化學工程學院，講師，研究方向為環境工程專業教學改革及水處理技術；趙國華，嘉興學院生物與化學工程學院，副教授，研究方向為重金屬去除及遷移轉化規律；吳燕，浙江雙益環保科技發展有限公司，工程師，研究方向為新型污水處理技術和環境監測系統的技術開發及其成果轉化；艾寧，嘉興學院教務處主任，教授，研究方向為二氧化碳捕集技術及教學管理（314000）。