環境工程專業學生創新能力培養模式研究

張武 趙瑞華 趙興貴 李光壁

摘要：創新能力的培養是高等教育最主要的職能之一，本文以環境工程專業為例闡述了學生創新能力培養模式，主要包括環境工程專業學生創新能力的主要特征、本科培養方案對創新型環境工程人才的體現、其他方面對培養創新型環境工程人才的有利促進等內容。近幾年的實踐活動證明，這樣一套培養體系對拓展學生知識結構、培育創新思維有很大促進作用，具有推廣價值。

關鍵詞：創新能力;環境工程;培養模式

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）40-0166-02

創新能力是高等教育培養體系賦予學生的最關鍵、最核心的能力之一，是否具有良好創新能力是衡量一個畢業生是否優秀的重要依據，能否提供創新能力也是評價一個高校培養體系是否合格的重要指標。然而，由于種種原因，目前各專業學生的創新能力普遍不足[1]，主要表現為：一是在校學習期間，學生具有比較明顯的路徑依賴特點，滿足高中既有的學習方法，習慣于接受老師的“灌輸式”教學模式，對教科書內容無保留地接受，缺乏深入探究學科最新前沿理論、發展實踐的主觀意愿，培養發現新問題、提出新問題、解決新問題的創新思維的動力不足;二是結束本科階段學習后，無論是在工作崗位上，還是繼續攻讀研究生學位，創新能力的缺乏都有顯著體現[2]。本科階段是相關專業知識形成框架成型的關鍵時期，同時也是創新思維培育的關鍵期，這一時期所形成的創新能力可以為后續工作提供重要保障，奠定良好基礎。上述現象和問題在本科教育中廣泛存在，環境工程專業體現較為突出，這是由多方面原因造成的[3]，主要包括：教學模式和培養方法比較傳統，對創新能力培養著力不多;現有傳統教學評價體系側重于對書本理論知識的考核及評估，對創新能力的評價沒有行之有效的評價標準;高校教師每年承擔的大量科研任務主要依托指導研究生來完成，對培育本科生的興趣不大，客觀上壓縮了本科生通過參與科研項目來提高創新能力的空間等。因此，本文試圖探究培養具有優良創新能力的環境工程專業大學生的有效途徑和方法。

一、什么是環境工程專業學生創新能力的主要特征

環境工程專業學生創新能力應具備以下特征[4]：（1）扎實的專業知識基礎。這里我們強調培育學生的創新能力，并不是空中樓閣，為了創新而創新，而是建立在牢固專業知識上的創新。具體到環境工程專業，相關知識基礎包括數理、化學、生物等內容，也包括水、大氣、固廢污染控制工程等專業內容，這些相關內容的學習不僅是后續工作的知識基礎，也可以為學生的邏輯思維、創新習慣形成提供一定途徑。因此，專業知識的學習與創新能力的培養并不抵觸，更不是非此即彼的零和關系;相反，二者之間可以互為依傍，互相促進，相得益彰。在課堂教學中注重相關創新內容的穿插和引導也是新時代高校教師應盡之義。（2）新穎的創新思維。創新可以說是人類發展過程中永恒的命題，推動學科發展、人類前進的最核心動力就是一代人建立于前一代人基礎上的創新，要想取得更大突破就必須有迥異于常人的創新思維。（3）大膽的創新勇氣。創新意味著要承擔比墨守成規更大的風險，人類天性中規避風險注重安逸的本能限制了許多重大創新。在某種意義上，創新的勇氣比知識結構、思維方法更重要，如何鼓勵并培養學生勇于創新是高校教師值得深入探索的命題。

二、培養方案對創新型環境工程人才的體現

1.明確的培養目標。環境工程專業本科教育的基本目標是培養應用型技術人才，同時部分優秀畢業生繼續攻讀研究生并開展學術研究。根據教學大綱和本科生培養方案，我校環境工程專業的主要培養目標為新型復合型人才，既能勝任于環境工程領域相關企事業單位從事規劃、設計、生產管理、產品開發等工作，也能滿足進行深入學術研究的要求。

2.合理的課程設置。課程設置直接關系到知識結構的形成與創新思維的培養，也是教育思想和理念的具體實踐[5]。目前，我校環境工程專業的培養方案主要包括理論教學模塊環節和實踐創新環節兩部分，理論教學環節又分為通識教育必修課、通識教育選修課、學科基礎課、專業教育課等內容;實踐創新環節包括基礎訓練、學科專業實踐、畢業綜合實踐、第二課堂等內容;通識教育必修課主要是根據教育部規定必修課程，包括思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、大學計算機基礎、高等數學、大學物理、線性代數、概率與統計（多概率）、物理實驗等;學科基礎課包括無機與分析化學、有機化學（工）、物理化學、工程制圖（機械、建筑）、環境工程微生物學、環境工程原理、環境監測、電工學基礎、給水排水工程、環境化學、儀器分析等;專業教育課包括水污染控制工程、大氣染控制工程、固體廢物處理與處置、環境工程設計、物理性污染控制、環境評價、環境規劃與管理、清潔生產等，以上課程的學習不僅為專業知識結構形成打下基礎，同時也為創新能力培養提供平臺。

3.注重實踐創新環節。僅有以上的理論課程設置無法實現良好創新能力的培養與實現，必須結合實踐環節的相關訓練。實踐環節一般側重于理論知識的實際運用以及學生動手能力培養[6]。例如，通過課程設置的改變，增強課程設計環節比例。環境工程專業具有比較強的自身學科特點，也即注重知識的實際應用。為此，我們通過調整課程學時分布，加強了原先比較薄弱的課程設計環節，對于主要的學科基礎課水污染工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處置、環境評價等都增加了課程設計的學時，一方面可以很好地鞏固相關理論知識，另外完成課程設計的過程對學生提出了較高要求，從深入實踐選題、確定工藝路線、完成計算設計，每一步都極大促進了學生自主創新。緊抓畢業設計環節，進入大四學年，提早動手布置學生設計題目，結合指導教師承擔的科研課題或深入工廠實際，切實通過畢業設計指導學生深入思考、勇于創新，有針對性提出改進方案，深入討論不同工藝對處理結果的影響，鼓勵并啟發學生敢于對既有成熟工藝提出改進意見，使之與國家最新排放標準相符，甚至能滿足今后進一步的發展要求。畢業設計是本科學習階段的最后一個環節，通過對畢業設計的嚴格把關，不僅是對以往學習理論知識的一次全面總結與鞏固，更是對學生實踐創新能力的一次極大升華。

三、其他方面對培養創新型環境工程人才的有利促進

1.深入開展第二課堂活動。在四年學習中，進行學術科技創新活動，包括參加學術學科競賽、創業計劃，聽學術報告和講座等;形成科技成果，如發表論文、各種專利，開發產品課件;參加各級各類活動，如文化藝術體育競賽，演講、辯論以及藝術節重大文藝演出;參加社會實踐和社會活動等作為第二課堂。參考《關于天津科技大學本科生第二課堂學分實施細則》評定學分，畢業時要求必須修滿6學分。

2.參加千鄉萬村環保活動。組織大二、大三學生堅持每年參加中國環境學會開展的千鄉萬村環保宣傳自愿者活動，3～5名學生組成一個小分隊，利用暑假期間在家鄉附近鄉村開展環保宣傳活動，圍繞每年不同的活動主題，學生自己查閱文獻、準備講稿和活動展板，同時對鄉村進行廣泛的前期調研和普查，結合當地農民群眾關心關切的環境問題開展宣講活動。這項活動的開展不僅激發了學生自我學習提高的熱情，提高了實踐創新能力，也是學生參加社會公益活動的一種有益嘗試。

3.積極申報大學生創新創業計劃。積極組織大三、大四學有余力、專業基礎扎實、興趣廣泛、勇于探索的學生申報大學生創新創業訓練計劃，選題可以基于老師已有的科研課題，也可以由學生按照自己的興趣進行自主選擇。該計劃的申報需要經過專業和學院兩級篩選，其中選題新穎、可實施性強、研究意義良好的可獲批為國家級項目。該項目的覆蓋面廣，選題自由，對培養學生創新思維和方法有顯著作用，是本科階段提高學生創新實踐能力最有效的平臺之一。通過最近幾年的探索，找到了一些行之有效的培養方法，一是結合本專業教師已申請的科研項目，鼓勵學生進行自由選題，引導學生在查閱中外文文獻資料的基礎上，大膽思考，深入分析，提出較有科學意義且力所能及的研究題目;二是組織學生建立科研小組，每個小組集中一個題目進行研究，啟發學生定期開展學科趨勢、研究進展、實驗結果的討論和分析，在討論中碰撞出智慧的火花及新穎的見解;三是按照研究生的培養標準進行嚴格要求，從文獻綜述、實驗操作、數據處理到結果討論都由指導教師嚴格把關，通過項目的實施，有效培養學生的科研素養和創新能力;四是以專業為單位每年舉行大創活動的總結討論會，由每個科研小組推薦一名同學匯報研究成果和實踐創新體會，然后以答辯投票形式評選出每年的先進創新團體及個人。

最近幾年的運行表明，上述幾項方法對環境工程專業本科生實踐創新能力的培養具有明顯的促進推動作用，在充分發揮現有教學資源基礎上開拓了學生的知識領域，該模式有向其他專業及學校推廣的潛力。

參考文獻：

[1]盧彥越，劉紹剛，胡玉平，夏璐.構建環境工程專業實踐教學體系的研究[J].實驗技術與管理，2012，29（10）：169-171.

[2]彭玲.地方高校應用型創新人才培養模式探索[J].大學教育，2014，（10）：13-15.

[3]黃方，李曉恩，周恒國.環境工程專業實驗教學與創新人才培養[J].實驗技術與管理，2014，31（8）：174-176.

[4]任世彪.基于實踐教學化工類創新和應用型人才培養模式初探[J].廣州化工，2014，42（11）：229-230.

[5]趙書棟.論大學生學習能力、創新能力和實踐能力的培養[J].湖北經濟學院學報（人文社會科學版），2014，11（6）：150-151.

[6]符強.以培育學生創新能力為目標的控制類課程教學改革研究[J].成都師范學院學報，2013，29（9）：117-120.