大學生創新能力培養路徑探索

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）12-0080-04

Abstract：Using theresourceecologycourseasanexample，thisstudyexplores pathways for enhancinguniversitystudents inovationabiliesthroughcase-basedteaching.Traditionalteachingmodelsfacelimitationssuchasthedisconnectbetween theoryandpractice，highbarierstoresoureedevelopment，lackofdiverseteachingcases，andinsuficientfocusoninovation cultivatio.Toaddressthesechalenges，thisstudyproposesspecificreformsfocusingoncase-basedteaching，optimizationof practicalcomponents，andunderstandingresourcedynamics.Teachingcasescoveringtopicslikeresourceclasicationcological restoration，biologicalesourceutilization，ndenergyalterativesweredesigned.Thefindingsindcatetatcontextdrivecase basedteachingandpracticalactivitiesenablestudentstogainadeperunderstandingofthecomplexityofresourcemanagement anddevelopment，enhancingtheirsystemsthinkingandinovationabilities.Thisstudyprovidestheoreticalandpracticalguidance forteachingreforminresouceecologyandsuggestsintegratingdigitaltoolstofurtheriprovecourseapplicabilityandteaching effectiveness.

Keywords：case-based teaching；innovation cultivation；teaching reform； student practice；resource management

創新能力是新時代復合型人才培養的重要目標，也是高等教育改革的核心任務之一。作為環境科學與工程領域的核心學科之一，資源生態學的教學使命在于通過系統化的教學與研究，解決資源開發、利用與管理中的關鍵問題，助力社會的可持續發展。資源生態學課程不僅要求學生掌握資源生態學的基本概念和術語，深人了解自然資源的形成機制及其分布規律，同時更強調通過教學實踐，幫助學生全面理解人類活動對資源可持續利用的深遠影響。在此過程中，培養學生的創新能力和實際問題解決能力，成為資源生態學課程的重要教學目標。

隨著現代社會對資源需求的多樣化和復雜化，傳統大規模資源開發模式逐漸顯現出與經濟、環境協調發展不相適應的局限性。這種背景下，通過案例式教學提高學生對資源問題的敏感性和分析能力刻不容緩。案例式教學作為一種行之有效的教學方法，能為學生提供真實的學習情境，有助于提高他們的理論應用能力和創新實踐能力。然而，現行資源生態學教學模式仍存在諸多局限性，例如理論教學與實踐環節的脫節、資源開發門檻較高、創新能力培養不足、對資源動態性理解的深度不夠及案例教學內容的單一性。這些問題不僅限制了學生理論知識向實踐能力的轉化，也在一定程度上阻礙了其在創新實踐中的探索。

基于此，本研究以資源生態學課程為例，探索大學生創新能力培養的有效路徑。本文通過系統分析當前教學模式的不足，從理論與實踐相結合的視角提出具體的教學改革策略，重點圍繞案例式教學與實踐環節優化展開。結合課程內容，設計了涵蓋資源分類、生態修復、生物資源利用和能源替代等主題的案例教學方案，并詳細展示了三個具體案例的教學設計與實施過程。最后，本文提出進一步優化教學內容和拓展數字化教學工具的建議，為資源生態學課程教學改革提供理論依據和實踐指導。

一傳統教學模式的局限性

創新能力的培養是高校課程的重要目標之一，而資源生態學課程作為一門綜合性和實踐性較強的學科，其教學改革在這一方面顯得尤為重要。資源生態學涉及自然科學、地理學、經濟學和生態學等多個領域，研究內容涵蓋資源分類、分布、開發、利用、保護及再生等多個方面。從人類社會的可持續發展視角來看，資源問題是當前全球面臨的核心議題之一。解決這些問題不僅需要宏觀層面的科學技術支撐，還需要微觀層面的創新能力。然而，傳統教學模式在理論傳授和實踐應用之間存在脫節，特別是在培養學生的創新能力方面，仍有諸多不足。以下結合教材內容對這些局限性進行分析。

（一）理論教學對資源動態性和復雜性的簡化

傳統教材對資源分類和描述大多以靜態呈現為主，側重資源種類、分布和開發利用方式的介紹，忽略了資源供需動態變化的復雜性及其驅動機制。例如水資源在氣候變化和工業化進程中的時空異質性、礦產資源價格因全球經濟波動而產生的動態變化等，很少在教學中深入探討。這種靜態化的教學內容使學生難以理解資源開發的動態背景，也限制了他們在復雜環境中的應變能力。

（二） 教學中實踐環節不足

資源生態學傳統教學內容主要聚焦于理論知識的傳授，包括資源的分類、特性及開發利用現狀等。雖然這些內容為學生提供了系統的知識框架，但缺乏實踐環節的支撐。例如教材中介紹了全球石油、礦產資源的儲量與消耗趨勢，但這些基于統計數據和預測分析的內容未能為學生提供真實的實踐機會。實踐環節的缺失使學生難以將所學理論知識與現實中的資源開發和管理問題相結合，影響了操作技能和問題解決能力的培養。

（三）教學案例不足以激發學生的創新能力

案例研討式教學法通過引入真實案例，鼓勵學生獨立思考和討論，培養其分析問題和解決問題的能力，增強學習的主動性和實踐性。現有教學案例雖然涵蓋了許多經典的資源開發模式，但大多基于宏觀層面的國際經驗，涉及的案例規模過大且復雜，如跨國能源開發和礦產資源貿易等。這些案例雖然拓寬了學生的理論視野，但缺乏可操作性，難以直接應用于學生的實踐活動，限制了學生對資源開發創新空間的理解和探索。

（四） 創新能力培養的缺乏

當前的教學模式大多依賴經典案例，基于已經解決的問題，缺少對學生創新思維的挑戰。學生被動地接受信息，而非主動思考如何在新的背景下解決問題。這種模式無法有效培養出具備獨立思考能力和創新潛力的人才，未能有效激發學生提出新方案或設計新模式的能力。

（五）實踐環節中的不足與失敗案例

盡管資源生態學強調理論與實踐的結合，但教學中實踐環節的設計往往難以完全滿足教學目標。一些實踐活動由于缺乏系統規劃和資源支持，未能達到預期效果。例如在一些課程中，學生通過實地調研分析區域資源利用狀況。然而，由于調研目標過于寬泛，學生在短時間內難以獲取足夠數據，導致調研結果片面，分析結論缺乏科學依據。類似地，部分高校嘗試開展基于實驗室的資源開發模擬活動，但由于缺乏適配的實驗設施和標準化操作流程，學生的參與度和實驗完成度較低，無法有效理解資源開發的復雜性與動態性。這些問題進一步凸顯了教學改革的必要性。

二案例式教學與創新能力培養的融合思路

針對當前資源生態學教學模式中存在的諸多問題，特別是理論與實踐脫節、資源開發門檻高、創新能力培養不足及案例教學效果不佳等，教學改革顯得尤為必要-。為此，以下從案例教學、實踐環節、資源開發門檻降低及創新能力培養四個方面提出具體實施建議。

（一）引入典型案例展示資源開發的動態性和復雜性

資源開發的動態性和復雜性是資源生態學教學的核心內容之一。以昆明市的引水工程為例，展示了跨區域水資源調度的多樣性和復雜性。隨著人口增長和經濟發展，昆明市通過松華壩水庫、云龍水庫、清水海水庫等多階段調度滿足城市用水需求。然而，這些工程不僅涉及巨額資金投入，還需要協調區域利益和應對生態環境的壓力。案例展示幫助學生理解資源在空間分布和時間變化中的復雜性。

（二）豐富實踐環節以提升動手能力

實踐環節是學生將理論知識轉化為實際能力的關鍵環節。傳統教學中缺乏貼近學生實際操作能力的案例和實踐活動，而創新性的實踐設計能夠有效彌補這一不足，如利用廚余垃圾制作有機肥料或設計雨水收集系統，既貼近實際，又具有較強的可操作性。此外，虛擬仿真技術可為學生提供創新實踐的平臺。通過模擬不同情境下的資源開發決策過程，學生可以根據特定的生態環境和經濟背景設計資源管理方案，并在模擬中評估其可行性。這種方法不僅提升了學生的動手能力，也強化了其綜合決策能力。

（三）降低資源開發門檻以促進學生參與

資源開發門檻高是傳統教學模式中限制學生實踐參與的主要障礙。例如教材中提到的煤炭、石油等不可再生資源的開發需要復雜的技術和設備，難以在教學中直接開展。為了降低門檻，課程可引入小型創新案例，如利用硅藻物轉化為環保材料等，讓學生通過小規模實驗理解資源開發的基本原理。同時，校企合作能夠為學生提供更高水平的資源開發參與機會。例如通過企業實際案例，學生可以了解資源管理中的技術應用，如工業生產中的節能改造或廢棄物處理方案，從而增強實踐經驗，深化對資源開發技術的認識。

（四）以創新能力培養為目標優化案例分析

創新能力的培養是資源生態學教學的重點之一。案例分析不僅需要幫助學生理解已有的資源管理經驗，還應鼓勵他們在現有知識基礎上提出新的解決方案。例如在分析全球氣候變化背景下的水資源管理案例時，教師可引導學生結合智能化管理系統或大數據模型，探索新的資源調度和管理策略。此外，在教學中融入資源開發設計環節，通過團隊合作和展示活動，學生可以提出具有創新性的資源PPT匯報設計理念和實施方案，這種方式不僅鍛煉了學生的創新思維，還培養了其團隊合作和表達能力，為未來申請創新創業比賽和進入職場奠定基礎。

通過引入動態案例、豐富實踐環節、降低開發門檻和加強創新能力培養，資源生態學教學改革能夠顯著提升學生的綜合素質和實踐能力。這樣的教學模式不僅符合學科發展的要求，也能更好地滿足現代社會對創新型人才的需求。

三創新能力培養目標下案例式教學的具體設計

資源生態學作為實踐性和應用性緊密結合的學科，其教學目標之一是通過創新能力的培養，使學生能夠從理論學習轉向實踐探索。本章基于資源生態學教材的章節結構，提出了適合課堂教學的案例設計思路，涵蓋資源與分類、問題解決、開發利用與保護等多個主題（表1）。案例設計的核心是通過引入貼近學生生活的實踐活動，將理論知識與現實問題相結合，激發學生的創新思維和綜合分析能力。每個章節的案例方案不僅體現了資源管理的多樣性與復雜性，還注重操作性與可實施性，為后續實踐教學奠定了基礎。

表1的具體案例涵蓋了資源分類、生態修復、生物資源利用及能源替代等主題。通過案例式教學設計，各章節教學內容能夠有效提升學生的創新思維和實踐能力。例如，在緒論部分，通過昆明引水工程和資源分類實驗幫助學生理解資源的動態性和分布規律；在土地資源保護章節，通過黃土高原治理工程等案例培養學生的可持續發展意識和實踐能力；而在能源與礦產資源開發部分，通過風能發電裝置制作與礦山修復模擬實驗，學生能夠掌握能源替代技術及資源可持續利用策略。這些教學案例有效融合了創新能力培養的目標，為資源生態學課程的教學改革提供了有力支持。

四創新能力培養目標下案例式教學的實施過程

在全面梳理資源生態學各章節內容的基礎上，以下提出了三類重點案例，分別是資源回收策略、生物資源創新利用及可再生能源開發。這些案例具有較強的操作性和實踐性，能夠幫助學生通過動手實踐深刻理解資源管理的復雜性，并激發其創新思維與解決問題的能力。以下詳細闡述每類案例的特點、實施步驟及其對學生創新能力培養的意義。

（一）資源回收與管理案例

資源回收與管理案例旨在通過資源分類與循環利用的實踐活動，使學生掌握資源回收的基本原理及操作技能，并培養政策設計與技術創新能力。日本資源回收體系的高效實踐為全球提供了寶貴經驗，其先進技術和管理模式為學生理解循環經濟模式提供了直觀范例。在教學中，教師利用視頻和圖表展示日本的回收技術與政策支持，學生以小組形式開展校園資源分類與回收實驗，設計并搭建小型垃圾分類站，模擬真實社區的回收流程。學生記錄分類效率，分析策略優缺點，并提出改進建議。此類實踐活動不僅幫助學生掌握資源分類與管理的基本技能，還從政策、技術和社會多維度強化其創新思維和問題解決能力，為資源生態學領域的深入學習奠定堅實基礎。

（二）生物資源創新利用案例

生物資源創新利用案例通過設計與開發自然資源的增值產品，使學生掌握資源高效利用與可持續開發的核心理念，同時激發其創造力和實踐能力。以樹葉為例，學生通過團隊實驗設計和制作工藝品或餐品擺盤，學習資源創新開發的全過程。教師通過實例展示成功案例，啟發學生設計思路；學生通過實驗驗證加工方法（如干燥、壓制和染色），完成從設計到加工的全流程，并結合商業化需求計算成本和評估市場價值。實驗成果展示和創意闡述環節進一步培養學生的創新思維和動手能力。本類案例不僅強化了學生對自然資源創新利用的理解，還探索了資源開發與生態保護、經濟發展相結合的實踐路徑。

（三） 可再生能源開發案例

可再生能源開發案例通過實驗和數據分析，指導學生探索清潔能源技術的應用潛力與挑戰，培養其能源轉型的綜合理解和實踐能力。以硅藻生物柴油為例，學生通過設計和實施硅藻培養實驗，掌握從微藻培養到能源提煉的全過程。在教師講解硅藻的特性、培養條件和技術應用的基礎上，學生以小組形式搭建培養系統，設置光照、溫度等變量，監測硅藻生長及脂類產量。實驗后，學生提煉油脂，分析數據并驗證生物柴油性能。成果展示環節結合能源轉型需求，探討技術前景與瓶頸。此類案例強化了學生的實驗設計與數據分析能力，幫助其從技術、經濟和社會多維度理解清潔能源開發策略，為能源挑戰的創新解決提供了實踐路徑。

五結束語

本研究基于案例式教學的改革實踐，以資源生態學課程為載體，探索了大學生創新能力培養的有效路徑。創新能力是高等教育人才培養的核心目標，不同學者普遍認為，創新能力的培養包含批判性思維、問題解決能力、實踐與實驗能力、團隊協作與創新表達能力等多個維度。其中，發現問題與提出解決方案是關鍵環節，而這需要以批判性思維為基礎，輔以科學實踐的支持。然而，傳統教學模式主要以理論講授為主，實踐環節薄弱，學生難以在復雜情境中發現并解決實際問題，創新能力的提升也受到限制。針對上述不足，本研究提出并實施了基于案例式教學的教學改革，以資源動態性、問題驅動式學習和成果展示為核心，構建創新能力培養的新模式。通過引入真實案例、加強實踐環節及優化教學評價體系，學生的批判性思維與團隊協作能力得到了顯著提升。例如在“生物資源創新利用\"的教學案例中，學生通過樹葉工藝品的設計與市場分析，從發現問題到提出解決方案的全過程中，掌握了從理論到實踐轉化的基本方法；在“資源回收策略\"教學中，學生通過校園廢棄物分類實驗，系統學習了資源管理的復雜性和政策設計的關鍵環節，教學改革的效果顯著。在\"挑戰杯”生命科學競賽和大學生創新創業比賽中，學生的實驗設計、數據分析與創新表達能力得到了充分展現，取得了優異成績。這不僅驗證了教學改革對創新能力培養的支撐作用，也為資源生態學課程在創新型人才培養中的獨特價值提供了理論依據。

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