學科交叉驅動下環境工程人才創新能力培養路徑的探索

?？×? 李慶召

摘 要：現代社會層出不窮的復雜環境問題，決定了環境工程專業要把培養具備交叉學科知識結構和實踐能力的創新性人才為主要目標之一。文章基于社會對環境工程人才的創新能力需求特點，針對普通高校本科生創新能力培養的現狀與問題，在學科交叉驅動下，通過社會實踐活動、校企合作、師資培育、學科競賽、教學方法和手段變革六個方面的路徑，激發學生的創新欲望，培養具有創新精神和自我創新能力的環境工程人才。

關鍵詞：學科交叉；創新能力；環境工程

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）05-0033-03

Abstract： More and more complex environmental problems emerge in modern society. It is necessary for environmental engineering majors to cultivate innovative talents with interdisciplinary knowledge structure and practical ability as one of the main objectives. Based on the social demand for innovation ability of environmental engineering talents， this paper systematically explores the current situation and problems of undergraduates' innovative ability training. Under the influence of Interdisciplinary， the environment engineering talents with innovative spirit and self-innovation ability was trained through six path， such as social practice， school enterprise cooperation， teacher training， discipline competition， reform of teaching methods and means by those stimulate students' desire for innovation.

Keywords： interdisciplinary； self-innovation ability； environmental engineering majors

現代科技和社會經濟的快速發展，使得人類不斷面臨新的環境問題，解決層出不窮的環境問題急需具有創新精神和實踐能力的創造性人才，這是對環境工程領域工作者的要求，也是環境工程專業本科生培養的目標之一。環境問題及其污染治理的復雜性決定了環境工程是一個實踐性很強的邊緣交叉型綜合性學科，是當代工程領域正在快速發展的學科之一[1]，其跨行業、手段多樣、牽涉利益多樣，這些特點使得環境工程人才比其他學科需要具備更廣博的綜合知識和能力結構，也需要有更強的創新意識和創新能力。因此，從跨學科的角度培養大學生創新精神和自我創新能力，提高實踐動手能力，保證教育質量，對擔負環境工程專業人才培養任務的高校來說，已成為一項十分緊迫的任務。

一、環境工程人才創新能力的社會需求特點

（一）廣泛應用各學科的技術成果的實踐性強

重視環境工程的學科交叉型特點，是培養創新性人才的關鍵。由于環境問題具有廣泛性、不確定性、與人類行為聯系密切性等特點，使得環境問題的產生與解決不僅需要自然科學和技術成果的有效應用，還需要社會科學和人文科學知識的配合，有時后者的影響甚至更為重要。因此環境工程專業的人才在解決復雜環境問題時，不僅要能創新性地應用工程技術，創造性綜合運用其他各學科最新技術成果，并且還能夠運用社會科學、人文科學的最新研究成果，在設計新的管理制度、培育新的意識形態上具有創新性，為環境問題的技術解決提供保障[2]。

（二）分析解決具體問題的綜合能力強

環境問題的復雜性使其不同于一般的工程問題，多數情況下其解決方法和方案不具有重復性。雖然對于同一類環境問題的解決在思路上有共性，但解決每個新的問題都需要一個新的個案，具體的過程和技術組合一定是獨一無二的。因此環境工程專業的創新性具有更為廣大的發揮空間[3]。由于環境問題的現實性和不可重復性，正確深入地認識問題，對問題進行合理分析，然后針對性地擬定包括高效、經濟、簡便的解決方案，也包括利用人文科學、社會科學的有效成果，這一系列的過程中的每一個環節都需要體現一定的創新能力。甚至在方案實施過程中也需要不斷完善、總結、反思，不斷學習新的技術、知識，不斷培養增強自我的創新能力，使環境保護和環境治理工作的效率和效果能夠最大程度地得以提高。

二、環境工程專業本科生創新能力培養的現狀與問題

（一）知識基礎薄弱，知識體系不完善

作為一個理工結合、多學科知識交叉融合的專業，環境工程對老師和學生的知識基礎要求很高。國內環境工程專業的教學計劃都是在教指委要求的框架內制定的，課程設置相似度很高[4]。我國高校重專業教育輕通識教育的傳統思想使得相關學科和交叉學科的課程設置較少，學生在校期間接觸各學科發展的前沿知識非常有限。多年來對這種培養模式的適應，使得多數普通本科院校的學生沒有受到正確的引導，主動查閱學習前沿專業文獻的人很少。這種環境下培養出來的學生知識面窄、陳舊落后，不利于創新能力的培養[5]。

（二）師生的創新意識和創新能力不強

要想培養具有創新能力的學生，首先一定要有創新意識的教師，國內外研究表明，教師的支持程度是學習者接受和探索新興技術的重要影響因素，而且教師的支持并不局限于直接的課堂，更大可能是在教師的科研行為或參與學生活動中不自覺地形成影響[6]。而我國普通本科高校教師研發能力不足，教師自身創新意識和能力不足，校園科研氛圍淡薄，而且師生與企業的接觸機會都不多，不了解企業的需求，教師創新驅動動力不足，學生學習動力不足，從本質上缺乏大學生創新意識萌發和創新能力成長的土壤[7]。因此學生科研能力、創新能力的培養只能是紙上談兵。

（三）實踐教學體系中的綜合能力訓練內容不多

隨著我國正式加入《華盛頓協議》，以工程教育認證為契機，參照工程認證標準，進行人才培養模式改革，完善實踐教學環節，已成為國內各高校環境工程專業建設的共識[8][9]。但普遍存在教學實驗以驗證性和演示性實驗為主，綜合性實驗很少；實習走馬觀花、學生幾乎沒有動手實踐的機會；課程設計任務書一成不變，而畢業設計選題陳舊、脫離實踐，具有開拓性、創新性、實用性的題目偏少。實踐教學的學時雖然增加，但內容單一、缺乏綜合實訓的內容，仍然不能有效地增強學生的專業興趣，也沒有從整體上提高學生解決實踐問題的創新能力。

三、利用學科交叉培養環境工程本科創新人才的路徑

（一）開展廣泛的社會實踐活動

對于環境工程這樣解決實際問題需要多學科交叉知識的工科專業來說，在人才培養過程中，亟需包括政治教育、公民教育、道德教育、社會規范教育以及專業教育在內的社會實踐活動作為載體，以補充學科專業教育單一的傳統教育形式的不足。調查表明，我國在校大學生的社會實踐方式以課外家教、社會調查、社團活動、志愿服務、“三下鄉”居多，參加與所學專業知識緊密相聯系的崗位見習的人數僅占11.11%[10]。事實上國內多數高校由組織大學生進行社會實踐活動只是一種示范行為，受眾面很小，學生自己缺乏進行社會實踐的主動意識，專業教師參與度很低，不重視將社會實踐活動與大學生的職業能力素養培養進行有機結合，這使得社會實踐活動對學生創新能力培養和對促進就業的作用極其有限。所以，應該重視提高專業教師在社會實踐活動中的參與度，既可以為社會經濟的可持續發展、提高全民環保意識起到實際作用，通過學用結合， 又可以增強環境工程專業學生的社會責任感，提高學生對專業學習的興趣，增長實際工作的創新能力[11]。

（二）重視校企合作，加強產學研合作力度

高校作為擔負人才培養、科學研究、服務社會以及文化傳承和創新四大功能的單位，與企業進行的產學研結合是踐行四大功能的最有效手段[12]，產學研結合不僅是研究型大學實現可持續發展的手段，對于培養應用型人才為主的地方普通院校而言，開展產學研合作也有利于服務地方經濟社會，拓展生存和發展空間[13]14]。環境工程專業的產學研合作除了與企業共同承擔產學研合作項目、校企合作建立實驗室、研究成果轉讓、校企聯合培養人才以外，還應該與校內外相關院系、科研部門、社會團體、政府部門進行資源共享，開展跨學科的交流活動，建立交叉學科的實驗平臺，培育跨學科的科研與教學團隊，參與環保PPP合作模式，協助環保政策的制定、修訂和宣傳。通過合作，既可以提高青年教師發現問題解決問題的實踐能力，為創新人才的培養打下基礎；也能開拓學生視野，為創新能力的培養提供更多的機會和平臺。

（三）培養教師團隊，提高教師的創新意識

具有創新教育意識和創新實踐能力的教師和團隊是培養人才的必要保障，但由于我國大學教師的教育背景多數是傳統的單一學科專業，經常會出現知識結構單一、創新意識不足的問題。因此在招聘新教師時要嚴格把關，選拔熱愛教育事業、具備終身學習能力和創新意識、具有交叉學科背景、德才兼備的優秀教師作為師資儲備。其次，要重視對現有師資的繼續教育，建立健全教師培訓、交流和深造的機制，選派教師進行教學和實踐技能培訓，提高業務水平，拓寬人才培養渠道，在深度和廣度上進一步加大與國內外學術機構、相關院校聯合辦學和合作研究力度[15]，有意識地組織具有不同學科背景的教師開展科研活動和學術交流，為增強教師的創新意識和積極主動的創新實踐能力創造條件。

（四）鼓勵學生參與跨學科的學科競賽和科研項目

學科競賽注重強化學生應用理論知識分析和解決實際問題的能力，能整合課內外理論及實踐教學內容的重要環節，對創新實踐型人才的培養有顯著的促進作用[16]。老師的科研項目注重的是與專業相關的有前沿性、遠景應用性、有價值的研究，這不但有助于學生了解本專業的研究方向、發展趨勢和發展規律，更重要的是有助于系統地學習研究方法，提高理論聯系實際的能力，有助于提高自己的學習和交流以及團隊協作的能力。環境工程專業的學生參加的省級以上科技競賽包括挑戰杯、數學建模競賽、英語競賽、化學化工實驗競賽、節能減排設計大賽以及互聯網+創新創業大賽等。鼓勵學生積極參與各級各類跨學科的學科競賽和老師的科研項目，有助于培養學生的探索精神和創新意識，提升學生的跨學科創新實踐能力，這是構建環境專業創新人才培養模式必不可少的環節[4]。

（五）改變教學方法和手段，激發學生的創新欲望

環境專業大學生創新能力的培養是一個不斷探索的過程，在具體教學過程中，應采用靈活多樣的授課形式，在課堂上啟發引導學生積極參與，指導學生主動思考問題的可能性答案，改變方法和手段激發調動學生的學習積極性，提高獨立思考的能力及用于探索的求知意識。教師在教學過程中要注重鼓勵學生獨立思考的態度和挑戰精神，保護學生的好奇心和求知欲不受壓制，營造具有創新意識的環境氛圍，激發學生的創新欲望[4]。在教學活動中，重視采用任務教學法、案例教學法、模擬教學法、項目教學法、多媒體網絡教學法等，開展以項目為中心的形式多樣的跨學科研討，充分調動學生學習的積極性，使學生最大限度地參與到學習過程中[16]。只有改變傳統的“一言堂”教學方式和落后的教學理念，使大學生從跟隨性學習和崇尚權威的傳統思維習慣中解放出來，主動探索和提升自己，才能不斷地增強創新精神，提高創新能力。

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