基于創新創業能力培養的水污染控制及資源化課程教學改革與實踐

鄭羽西，魯赟

（茅臺學院，貴州仁懷 564500）

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020 年）》明確指出[1]：“我國正處在改革發展的關鍵階段，經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設以及生態文明建設全面推進，工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化深入發展，人口、資源、環境壓力日益加大，經濟發展方式加快轉變，都凸顯了提高國民素質、培養創新人才的重要性和緊迫性。”近年來，全國大學生“互聯網+”創新創業大賽和“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽等創新創業活動蓬勃發展[2-6]，推動了創新創業教育的發展。然而，如果脫離專業知識開展創新創業教育，將偏離專業科研知識和實踐活動開展的方向[7-9]。循環科學與工程專業畢業生大多期望繼續深造或進入科研院所從事相關研究[10]，因此，在專業課程中增加創新創業元素，培養具備創新能力和實踐經驗的綜合型人才，已成為專業改革的迫切需求。

針對這一需求，本文以茅臺學院循環科學與工程專業核心課程水污染控制及資源化為例，探討立足培養循環工程與環境領域急需的創新型人才，以創新意識和科研能力培養為核心，探索符合學科發展規律和教育教學規律的課程教學體系。本文秉持理論與實踐相結合的研究原則，結合中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽和“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽等活動，在專業課程中融入創新課程教育模式，旨在為循環科學與工程專業培養具有創新創業思維、推動交叉學科發展的復合型人才，并為高校教育教學改革和專業課程優化提供借鑒和參考。

1 水污染控制及資源化課程教學背景

水污染控制及資源化主要關注水污染治理和水污染資源化利用等方面的知識和技能[11]。作為循環科學與工程專業的重要課程之一，該課程不僅涵蓋了環境化學、環境微生物學、環境污染控制工程等多個學科領域的知識，還緊密聯系實踐應用，培養學生在水環境污染治理和資源化利用方面的能力。隨著我國經濟社會的發展和人們環保意識的日益提高，水污染治理和資源化利用已成為當前和未來重要的研究領域。水污染控制及資源化課程旨在培養學生在水污染管理、科研和檢測等方面的知識和技能，學生將學習如何應用這些知識和技能來解決實際工程問題，具備初步的科學研究和管理的能力，并積極對資源化利用進行創新。教師在課程中注重實踐教學，并積極邀請政府部門人員參與教學，使學生能夠充分了解水處理的基本過程，重點培養其解決實際工程問題的創新能力和創業意識。

在當前高等教育深度改革的背景下，探索并實踐教育教學改革已成為學科發展的內在需求。以水污染控制及資源化課程為例，創新教學模式，更新教學方法，完善教學內容，已成為提高教育教學質量的必要方式。在教學中，教師應充分體現學生主體地位，注重培養學生的創新意識和實踐能力，鼓勵學生探索和實踐，提高學生綜合素質。同時，針對當前環保領域的新發展方向，教師應及時更新課程內容，使學生能夠了解最新的研究成果和技術動態，保持學科發展的前沿性和創新性。總之，水污染控制及資源化課程是循環科學與工程專業的重要課程，也是培養具有水環境治理和資源化利用能力的創新型人才的關鍵環節。創新教學模式，更新教學方式，完善教學內容，將有助于學生掌握最新的理論知識和實踐技能，提高學生的綜合素質，為培養高素質創新型人才提供有力保障。

2 水污染控制及資源化課程教學存在的問題

水污染控制及資源化是資源循環和環保工程領域的核心內容，我國水污染治理措施主要集中在治理和阻止方面，與發達國家相比，仍有較大差距。高校的水污染控制及資源化課程，在教學模式、授課形式和教學方法等方面有待改進。例如，當前我國部分高校的水污染控制及資源化課程教學模式相對單一，缺乏多樣化的教學方式和實踐機會，無法充分培養學生的實踐能力和獨立思考能力。同時，課程內容與社會需求脫節，難以適應不斷變化的環保行業需求。此外，課程評估方式單一，無法全面評估學生的學習成果和實際能力。為提高課程的趣味性和實用性，教師需要改進教學方法，增強課程的實踐性和互動性，以激發學生的學習熱情和興趣。

2.1 教學內容與社會需求脫節

高校人才培養機制應具有靈活性和多樣性，同時，應將學生劃分為多種類型，并針對不同類型設置教學重點，以便更好地滿足學生的就業需求。然而，在一些高校中，教學內容與社會需求脫節[12-13]，主要表現為教學內容單一且陳舊，缺乏對最新科研成果的介紹。此外，教學內容與實踐需求缺乏有效的銜接，導致學生所學的知識無法順利應用于實際場景，特別是在水污染控制及資源化課程中，實踐能力的培養尤為重要。然而，部分教師的教學理念陳舊，對行業和領域前沿動態的了解不足，難以及時掌握最新的技術和理論。部分高校教學資源不足，缺乏與行業對接的渠道，難以獲取最新的行業信息。

2.2 課程教學模式單一

部分高校專業的教學模式仍然相對單一，課堂教學存在教師只讓學生記憶知識點、未解釋公式的來源和用途、未按照循序漸進的方式講解知識等問題，難以充分調動學生主動學習的熱情，導致課堂教學質量不高，缺乏針對性和啟發性，忽視對學生創新思維的培養，難以激發學生參與科研的興趣。

2.3 課程考核方式片面化

課堂評估方法是對學生學習成果的評價和總結。基于“兩性一度”的評估方式應該強調課堂討論、隨堂作業成績和總結報告等環節，以考查學生對專業知識的掌握程度，激發學生自主學習和獨立思考的意識。然而，部分高校專業課程的評估方式相對單一。以水污染控制及資源化課程為例，其主要采用考試模式進行評估，側重于計算題解答和知識點記憶，難以實現培養學生創新思維和提高學生科研能力的目標。

2.4 課堂氛圍沉悶，學生學習興趣較低

部分高校教師依然沿用傳統的講授方式進行教學，忽視了師生間的互動交流，導致學生被動接受知識，缺乏參與感和主動性。此外，課程設置過于強調理論知識講授，實踐和操作環節較少，使得學生難以將所學知識應用于實際，從而影響了學習興趣。通過進一步觀察發現，在課程設計中，有大量的公式、概念和計算過程需要學生在短時間內記憶和理解，使得學生在課堂中長時間處于精力高度集中的學習狀態。

3 水污染控制及資源化新型課程教學模式的構建

3.1 基于創造性思維引導學生應用課程專業知識

根據“兩性一度”標準，本文基于創造性思維，在課程教學中實施“234”教學模式。其中，“2”代表全面培養學生的創新思維和創造能力，“3”指提高知識水平、注重實踐能力和培養創新能力。教師以課堂教學為主、以網絡教學為輔，同時輔以創新創業競賽，并開展實習項目（與數個廢棄物資源化利用相關的環保領域企業展開合作）。這種“4”方綜合力量的合作可以有效培養學生與創新創業能力相關的認知、技能。在教學過程中，教師注重基礎知識，講解創造性思維的基本原理，并確?；A學科知識之間的銜接。同時，教師充分利用課堂教學和網絡教學兩方面的資源，使學生能夠熟練掌握與創造性思維相關的知識、方法和技巧，從而在學習科學與工程專業基礎知識的同時掌握創新思維。在能力培養方面，教師注重課程教學深度，根據創造性思維的內在邏輯，引導學生在課程學習中運用所學知識，并參與創新創業訓練和競賽，以培養學生的創新應用能力[14-15]。

3.2 多層次的教學組織實施方陣

多層次教學組織實施方陣以拓展教學的寬度和深度為目標，以突破常規課程認知和學習模式為特征，培養學生深度分析的能力，并鼓勵他們形成勇于質疑和創新的精神。此外，教師也注重體現廢水處理和資源循環相關前沿技術的時代性，鼓勵學生在學習基礎知識的同時，能夠主動適應以新技術、新思維、新觀點、新業態為特征的“四新”模式的發展，實現專業課程“兩性一度”“金課”建設的目標。

多層次的教學組織方陣能夠通過鼓勵學生積極表達、輔以數字智慧教室和優質在線課程平臺，營造與傳統課堂不同的教學環境，并建立以高階性和交互性為特征的教學形式，發揮線上線下相結合教學模式的優勢。同時，教師積極鼓勵學生通過主動學習來提升布魯姆認知目標分類中的知識和領會能力，通過實施翻轉教學，在課堂上重點培養學生運用、分析、綜合和評價的高階能力，檢驗學生主動學習的成果。在此基礎上，教師通過分析案例，鼓勵學生主動思考廢水處理中的資源化利用問題，引導他們主動進行探究式學習。教師希望學生能夠主動發現問題、提出任務，并通過分組交互溝通、合作解決問題以及完成任務，形成創新思維。最終，學生將主動分享個人和團隊的創新成果，實現課堂翻轉的教學目標。

3.3 創新教學評價體系

根據“兩性一度”“金課”標準，結合水污染控制及資源化課程教學評價體系，教師嚴格考核和評價學生的學習成果，在“234”教學模式的基礎上，建立包括課堂考核、團隊考核、實踐考核和考試考核在內的4 大課程評價體系。

課堂考核內容為教師通過隨機提問專業知識點，引申出新的知識點，并邀請學生主動進行回答，答對的學生獲得加分，考查學生是否掌握課程的基本理論知識；團隊考核為創新能力考核，主要將團隊作業的完成質量、團隊完成創新創業作業的總體表現，以及分享思考成果的表現等作為主要觀測指標；實踐考核主要聚焦學生應用課堂所學知識嘗試思考常見環境問題的能力，如2023 年度的實踐考核題目分別為：“假如茅臺學院有一個生活廢水處理廠”和“如何從釀造廢水中回收磷元素”，要求學生獨立提出設計方案并嘗試解決問題，根據方案合理性和學生實踐動手能力進行評分；考試考核即該課程傳統的考核方式，是對學生基礎知識與基礎運算能力的全面考核。通過以上的評價體系，教師旨在激發學生的學習動力，提高他們對知識和能力的追求，并增強他們在學習過程中的成就感。這樣的評價方式能夠全面考查學生的綜合能力，促進他們的全面發展。

3.4 課后深度參與教師科研項目與創新創業訓練和競賽

深度參與課后活動是指學生主動報名，教師選擇學有余力的學生參與教師負責的科研項目，所選課題均與課堂內容有緊密聯系，并通過競賽獲獎、專利申報、發表論文等形式增加參與學生的正反饋，提高學生的參與積極性，從而吸引更多的學生深度參與課后活動。通過深度參與課后科研活動，課程主講人培養了多名優秀畢業生、優秀學生干部與國家獎學金獲得者。以水污染控制及資源化課程專業知識為基礎，教師積極鼓勵學生自愿組隊，基于相關知識和專業背景申報國家級、省級和校級大學生創新創業訓練計劃等孵化類項目，對于有較強創新性的項目，讓其申請茅臺學院大學生創新創業專項資金，資助其參加“挑戰杯”課外學術作品競賽以及全國大學生“互聯網+”比賽等。近三年，授課主講人以第一指導教師身份指導國家級、省級和校級“大學生創新創業訓練計劃”項目6項，其中國家級項目2 項，參與學生近40 余人次；以第一指導教師身份指導學生獲得省級以上大學生創新創業類競賽獎勵8 項，其中包括中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽全國總決賽高教主賽道金獎1項，貴州省“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎1 項、銀獎2 項目、銅獎2 項，貴州省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽決賽金獎1 項、銀獎1 項，取得了豐碩的成果，基于創新創業教育獲得的相關成果切實推動了專業課程教學質量的提高。

4 結語

圍繞創新型人才培養的要求，本文結合水污染控制及資源化的課程特征，針對傳統課程教學存在的課程教學模式相對單一、缺乏多樣化的教學方式和實踐機會、課程內容與社會需求脫節、難以適應不斷變化的環保行業需求、課程評估方式單一、課堂氛圍較為沉悶、學生學習興趣較低等問題，進行基于創新創業教育的課程體系建設。通過實施基于“雙創”教育的教學改革和實踐活動，形成理論與實踐相結合的新型教學模式，提升專業課程的高階性、創新性和挑戰性，使核心專業課程朝著“兩性一度”標準的“金課”目標建設，以期為相關領域的課程改革提供有益的參考和借鑒，構建具有新時代特色的高校課程體系。