环境工程专业创新能力培养的教学探索与实践

邓景衡　易诚　罗远来　何丽芳　黄斌艳

【摘要】针对目前地方师范院校转型发展环境专业过程中存在的学生对专业认同度欠缺等问题，探索与构建了以创新能力培养为核心目标的“创新教学”。通过调整教学内容，改革教学模式，将科研引入课堂以及开展多渠道实践教学，在课堂和实践中不断培养学生的创新意识、创新精神、创新能力。实践证明，通过一系列的教学改革举措，专业课堂教学是能培养创新型人才的有效途径。

【关键词】课堂教学  实践教学  创新能力  环境工程

【基金项目】2019 年湖南省教育科学研究工作者协会“十三五”规划课题“乡村振兴背景下乡村教师核心素养与能力培养研究”（项目编号：XJKX19A001）;2019年湖南省普通高等学校教学改革研究项目“师范院校环境工程专业实践教学中创新能力培养”（项目编号：654）;2020年衡阳师范学院校级教学改革项目“‘互联网+背景下《水污染控制工程》课程教学改革研究”（项目编号：JYKT202010）。

【中图分类号】G64  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）07-0030-02

创新教育是一种超越式教育，其本质和内涵就是以坚持培养学生具有创新意识、创新精神和创新能力，使人具有创新的品质的全面的教育活动。环境工程专业是一门应用性和实践性很强的综合性交叉学科，本科工程教育的培养目标是使其具有能够创新性地“解决复杂工程问题”的能力。环境工程专业不仅在理论教学还在实践教学融入创新教育，不断提高大学生的创新能力和实践能力，以适应新时期环境创新型人才的需求[1]。

目前地方师范院校发展环境专业过程中存在先天不足、底子薄、实践教学条件差等问题，培养人才竞争能力不强，尤其是创新能力不强，不能满足社会需要，直接影响学生的就业[2]。

因此，本文在衡阳师范学院环境工程专业教学中，充分利用课堂教学与实践教学培养创新思维、创能能力，探索我院环境工程专业培养学生创新能力的途徑和实践。

1.调整教学内容，改革教学模式

1.1以学定教，培养环境工程专业人才

环境专业课既是一门学科，也与国家的环保政策密切相关。因此，教学课程设置总体上既有环境学科特点的理论体系的课程，又有环保政策相关的课程。学习这些既能很好地掌握环境的基本理论，又能适应时代发展。环境学理论课就是要使学生能充分运用传统物理、化学、数学等学科的原理和方法分析处理环境问题，也包括环境生物学、毒理学、气象学、土壤学等交叉学科知识的融合，形成环境这一门课的学科特点。通过学习环境相关的法律法规、国家环保政策，让学生更好地将理论知识运用实践，解决具体企业环境问题。通过问题导向激化学生的求知欲和创造力。环境问题需要环境学科的理论知识指导来解决。解决环境问题就是提升学生的创新思维、创新的能力。理论与实际相结合，相得益彰。除此之外，还要让学生了解环境学科发展的动态。例如大一新生专业认识不够，存在专业思想不稳固等问题，严重影响学生的学习，针对这种情况，系部召集学生开展专业入学教育，让学生对专业有更深的认识，从而坚定专业思想，了解专业课程、专业需要的技能、专业培养目标等。邀请有工程经验的企业工程技术人员、政府管理部门的环保专家、校内外专家来校讲座，让学生了解本专业的需求和发展概况;此外，开设专业见习、实习，通过实习和见习加深对知识的理解，更为重要的是，让学生在实践中获得灵感，激化学生的创造力。有意识地引导学生从企业获得科研课题，在完成课题的同时，培养学生的创新能力。实践证明，学生在实践中不仅能更好地将理论知识消化吸收，更能在实践中获得灵感，激发自己的创造动机和热情，使自己的才智得到较好的发挥。

1.2实行本科生学术导师制，发掘学生科研能力

为了全方位培养学生，让学生刚进大学就能适应大学学习、生活，尤其是培养他们学习能力、科研能力，环境工程专业实行导师制。导师制就是让教师回归教学本质，教师的责任更大。导师不仅要关心学生的学习，还要及时了解学生的思想动态，不断纠正学生在各方面的偏差，让学生健康成才。更为重要的是，在学业和科研方面的指导，充分利用课余时间参与教师的科研项目，逐步掌握科研的方法。这几年推行导师制以来取得了良好的效果。首先是能够很好地让学生适应新的环境，适应大学的学习，不至于因环境改变影响学业，从而使得每一个学生都能很好地完成自己的学业规划及将来的发展规划;其次是导师制让师生之间交流互动增多，师生之间相互了解，关系更为密切;再次是有了教师的指导，学生对学习和科研的积极性和主动性提高，更容易激发学生的灵感，有利于提高学生的创新实践能力。导师制以学生为中心，进行针对性的创新学习指导，实现学生个性化成长[3]。例如在学科导师的带领下开展《“菌氨清”对湖泊、鱼塘的水质改善效果研究》《大鼠肝微粒物对典型溴系阻燃剂的的体外代谢研究》课题的研究，并在校第二十届大学生课外学术科技作品竞赛中其立项项目获奖。实践证明，导师制有助于巩固和提高学生的专业知识，发掘学生的科研能力和创新能力。

2.改进课程体系，适合创新教育

课堂教学在创新教育中发挥着很关键的作用，要通过课程体系设置实施创新教育。本专业课程由必修课程（公共基础课程、学科基础课程）、选修课程（专业限定选修课程、专业选修课程、全校性选修课）、集中性实践环节、课外综合素质教育等部分组成。公共基础必修课程为通识教育类课程，按教育部工程专业的一般要求设置，主要培养学生综合素质和能力，通过通识教育，让学生有更广的知识面，比如人文、历史、心理、地理、经济、时事政治等人文社会科学基础，有助于拓宽学生视野，让学生学会独立思考与判断，促进学生塑造独立人格，培养学生社会责任感。本专业培养方案中学科基础必修课程主要包括工程基础课程及专业基础课程，为专业课的学习打好基础，提高理论基础，扩宽知识面，使知识系统化，为学生奠定扎实的学科和专业知识。通过学习专业基本理论以及环境保护方面的水、气、声、固体废物污染防治、环境规划、资源保护、环境影响评价等方面的基础知识，使学生具有治理污染的能力。专业限定选修课程主要是反映各专业方向必须掌握的专业理论知识、技能和方法，开设专业选修课程是为了进一步拓展学生的专业知识广度与深度，有利于学生知识结构进一优化和各项素质的提高，为今后从事的工作打下坚实基础。衡阳师范学院转型发展，服务地方经济，环境工程专业更要为当地的环境保护提供服务。对学生培养就要以本校师范生源的特点，结合专业自身的内涵和环保行业的实际需求为依据，优化课程设置，如注重适合师范生特点的环境影响评价课程体系。从而构建符合环境工程领域人才需求的实践教学方案和培养模式。

课外综合素质教育是由各项竞赛、科技活动、特色社团活动、校园文化活动、大学生创新创业训练、社会实践等组成。如学院的方舟工作室，每年开展固体废物资源化利用的创意比赛，开展保护湘江的志愿者活动等。通过一系列的活动，促使学生能将课堂知识融于社会实践，有利于巩固和深化对专业知识的理解，同时，在社会实践中促使学生运用知识去解决实际问题，这有利于培养学生的综合素质和创新能力。

3.实践教学

目前实践教学是高校人才培养过程中普遍存在的薄弱环节，也是提高人才培养质量的切入点和突破口。实践教学是人才培养的重要环节，是本科教学的不可分割的组成部分，通过系统的实践教学，能够培养学生工程实践能力、解决实际问题能力，从而有助于培养学生的创新能力 [4]。实践性教学环节包括课程实验、生产实习、环境工程基础综合实训、环境監测综合实训、污染控制综合实训、课程设计、毕业设计等。对于这些实践课程，建立一个科学评价体系，能充分反映创新能力强的学生，获得的成绩越好。从而促使学生能通过实验，培养其主动性、创新性。

3.1积极从事实验教学改革

综合实验是学生掌握基本实验技能的基础上，更加深化知识和实验技能的联系。通过综合实验培养学生分析问题和解决问题的能力。通过综合实验，培养学生团结协作、严谨、坚毅和勇于创新的科学素养。增加综合性、设计性实验，使学生在自己的实验过程中总结、提出、解决科学问题。环境工程综合实验是一门重要的综合性实验课程，是将环境工程原理水污染、大气污染、固体废物污染等核心课程的理论知识融合与交叉而开设的实验教学课程，更加注重各污染控制理论知识之间的联系和工程实际问题的结合，注重学生解决复杂工程问题的能力培养，从而提高学生创新能力。

3.2引导学生参与科研活动，激化学生的创新能力

科研活动是创造性活动，利用课余时间让学生参与科研，通过科研项目逐步培养学生的科研兴趣和创新能力。教师将自己的科研领域与学生交流，引导学生参与到教师的科研项目，也可以让学生自主选择感兴趣的研究内容，鼓励学生设计科研课题。学院设有开放的科研平台和开放性实验室，学生利用科研平台开展省级和国家级大学生创新创业训练计划项目研究，在科研课题研究中巩固自己所学的专业知识，达到学以致用，更重要的是在科研中不断发现问题、解决问题，培养创新思维 [5]。例如2019年获得国家级大学生科技创新训练项目《棉线负载纳米四氧化三铁的制备及去除水中磷的特性》。这就是始终坚持教学和学生科研协调发展，教学带动科研，科研促教学，学生参与科研不仅不会影响学习反而锻炼了学生的工程实践能力和创新能力。

3.3定期开展课外社会实践活动

环境工程是为了解决环境问题而发展起来的学科，又与多学科交叉，在人才培养过程中，需要把政治、经济、文化等融于环境教育中，弥补专业教育的不足[6]。我校环境工程专业通过定期开展社会实践活动，让学生深入社会，了解我国环境状况。社会实践活动，学生参与其中，对知识了解得更深刻、理解得更透切、记忆也更持久，也能有机地将理论知识与实际问题结合起来[7]。如我院每年暑期都会举办围绕保护环境为主题的暑期进企业、进工业园区以及开展社会调查等社会实践活动，我院环境工程专业学生每年积极参加衡阳市保护湘江志愿者活动，对湘江沿岸进行垃圾清理以及调查湘江水质。我们学院在每学年举办“环境与健康知识竞赛”，以竞赛的方式，使学生参与到建设资源节约型与环境友好型社会中来，通过竞赛让更多的学生参与，扩大影响，也让非环境专业的学生从中学到很多环保方面的知识。通过竞赛不断激发当代大学生的青春活力，创新实践能力 。

3.4利用实习推进学生应用实践能力培养

实习是对所学知识较为全面的体验。学生可能对知识比较熟练，但遇到实际问题不一定会运用所学的知识，这就要求通过实习，能够架起一座桥梁，把知识转换成能力。随着社会的发展，社会对环保人才要求更高，而目前环境专业培养方式存在滞后，不能及时跟上时代发展的步伐。因此，需要开展短期生态环境野外见习、短期企业见习和较长期企业跟班运行实习、社团活动等为主的专业实习与实训。如我校环境工程专业利用环境影响评价与环境监测实训对“衡阳师范学院西校区生命科学与环境学院楼改建项目”做环境影响综合评价。

4.总结

在确定环境工程专业人才培养目标下，对教学方法、教学内容及教学模式进行改革创新，形成适应本领域发展需求的现代人才培养模式和课程体系，结合研究型教学模式，通过实验、课外实践活动及实习等将实践能力培养和创新能力培养相结合，不断探索、不断实践和不断完善，培养出具有创新意识和实践能力的高素质人才，把我校环境工程专业建设成适应时代需求、地方发展需要、具有较大影响的特色专业和高层次人才培养基地。

参考文献：

[1]张晓晶，王丽萍，贾永芹，等.基于创新创业能力培养的环境工程专业实践教学模式研究[J].兰州教育学院学报，2018，34（11）：138-140

[2]邓景衡，易诚.师范院校环境工程专业实践教学中创新能力培养[J].课程教育研究，2018（44）：5.

[3]彭绍洪，王儒珍，詹彤，等.环境工程专业本科生创新能力培养体系的构建[J].教育现代化，2020， v.7（6）：33-34+37.

[4]熊玲，陈绍华.环境工程综合实验教学改革初探[J]. 广州化工，2018，46（5）： 143-145.

[5]朱翠兰.基于科研训练的本科生创新能力培养研究与实践[J].创新创业理论研究与实践，2019，2（9）：102-105+108.

[6]牛俊玲，李庆召.学科交叉驱动下环境工程人才创新能力培养路径的探索[J].高教学刊，2018（5）： 33-34，37.

[7]张雪英.论环境工程专业课程教学中的人文教育[J].教育教学论坛，2019（47）： 46-47.

作者简介：

邓景衡（1969年12月-） ，男，湖南常宁人，博士后，高级工程师，主要研究方向为水污染控制，环境功能材料等。