環(huán)境類專業(yè)地學(xué)特色系列課程建設(shè)與創(chuàng)新實(shí)踐

周來(lái) 馮啟言 朱雪強(qiáng) 孟慶俊

[摘 要]全球環(huán)境問(wèn)題不斷關(guān)注，地學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究視域緊密交融。培養(yǎng)具有地學(xué)知識(shí)背景、地球尺度視野與格局及解決地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題能力與綜合素養(yǎng)的人才，是環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)的時(shí)代課題。基于地學(xué)類課程群建設(shè)與創(chuàng)新實(shí)踐，文章介紹了課程群設(shè)置特點(diǎn)，說(shuō)明了雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)，案例與研討結(jié)合，四維教材等實(shí)踐方法，對(duì)環(huán)境跨學(xué)科課程建設(shè)和人才培養(yǎng)創(chuàng)新方法具有一定參考價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境專業(yè);地學(xué)特色;產(chǎn)教融合

[基金項(xiàng)目]2019年國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)項(xiàng)目（環(huán)境工程，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，11）;2019年江蘇省高等教育質(zhì)量保障與評(píng)價(jià)研究課題“基于AOL的高校教學(xué)質(zhì)量?jī)?nèi)部保障體系的構(gòu)建”（2018-Y09）;2018年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目“基于產(chǎn)教融合創(chuàng)新教育‘土壤與地下水污染修復(fù)教學(xué)改革與實(shí)踐”（2018YB20）

[作者簡(jiǎn)介]周 來(lái)（1981—），男，江蘇揚(yáng)州人，博士，環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)，副教授，主要從事環(huán)境地質(zhì)學(xué)方面教學(xué)與研究。

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）32-0229-02[收稿日期] 2020-03-11

一、地學(xué)背景環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)需求

近百年來(lái)，尤其是20世紀(jì)50年代以來(lái)，由于人口、城市、經(jīng)濟(jì)、科技的迅猛發(fā)展，對(duì)資源、能源的極大需求和過(guò)度開(kāi)采，促使環(huán)境污染或破壞快速演變，環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)了跨介質(zhì)特性，影響范圍呈區(qū)域性擴(kuò)大，很多問(wèn)題已經(jīng)成為全球環(huán)境問(wèn)題，而且多數(shù)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)從近地表環(huán)境延伸到地球深部環(huán)境[1-2]。目前學(xué)術(shù)界對(duì)地球表生圈層及其相互作用組成的綜合系統(tǒng)給予了高度關(guān)注。21世紀(jì)初美國(guó)學(xué)者提出了“地球關(guān)鍵帶”概念[3]（P13-48），這個(gè)地帶界定，從植被冠層到含水層底部，是人類活動(dòng)的最活躍地帶，是地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題最凸顯的空間，比如場(chǎng)地土壤污染、廢棄礦井地下水污染、城市地質(zhì)災(zāi)害等。因此，在環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)的過(guò)程中，需要考慮培養(yǎng)具有地學(xué)知識(shí)背景、地球尺度視野與格局，以及解決地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題能力與綜合素養(yǎng)的專業(yè)人才，這也是適應(yīng)我國(guó)高等教育普及化浪潮，新時(shí)代知識(shí)生產(chǎn)模式變革以及復(fù)合型人才培養(yǎng)需求的必然之舉[4]。本文介紹了我校環(huán)境類專業(yè)地學(xué)特色系列課程建設(shè)與實(shí)踐方法，說(shuō)明了系列課程的質(zhì)量保障和創(chuàng)新特色。

二、環(huán)境類專業(yè)地學(xué)類課程設(shè)置方案及其特色

我校環(huán)境類專業(yè)課程體系中以課程群方式強(qiáng)化了地學(xué)類課程的設(shè)置，也發(fā)揮了我校環(huán)境類專業(yè)水文地質(zhì)的學(xué)科背景與優(yōu)勢(shì)，其中環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)置了專業(yè)必修課環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、土壤與地下水污染修復(fù)，環(huán)境工程專業(yè)則將上述兩門課程作為方向組選修課。此外，本課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)為全校開(kāi)設(shè)了通識(shí)教育課程旅游地質(zhì)學(xué)，該課程也為基礎(chǔ)前置課程。環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)也作為其他專業(yè)（如測(cè)繪工程、地理信息科學(xué)等）跨學(xué)科課程開(kāi)設(shè)。環(huán)境類專業(yè)地學(xué)類課程的設(shè)置考慮學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，做到層次遞進(jìn)和通專結(jié)合。旅游地質(zhì)學(xué)在課中引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略全球山岳風(fēng)光、地質(zhì)景觀等旅游資源的同時(shí)，師生共同以旅游體驗(yàn)的方式趣味地感受地球演化和地質(zhì)作用對(duì)地質(zhì)旅游資源形成的影響，授課過(guò)程中有機(jī)地加入了地質(zhì)地貌學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦物與巖石學(xué)等地學(xué)核心課程的基礎(chǔ)知識(shí)，課程更關(guān)注學(xué)生地球科學(xué)探索興趣、地球視野與格局等綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)是環(huán)境科學(xué)和地球科學(xué)交叉的一門基礎(chǔ)課，課程在地學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)關(guān)注人類活動(dòng)誘發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，如地下水污染、地面沉降、巖溶塌陷、礦山環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害、固體廢物地質(zhì)處置問(wèn)題等，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生探究環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的形成機(jī)理、演化規(guī)律和綜合防控的能力。土壤與地下水污染修復(fù)作為環(huán)境類專業(yè)中專業(yè)性較強(qiáng)，以及本碩聯(lián)系進(jìn)階的課程，在知識(shí)層次上不僅分篇章講授污染過(guò)程、修復(fù)機(jī)理與最新科研進(jìn)展，還深入研討土壤地下水污染修復(fù)產(chǎn)業(yè)中熱點(diǎn)修復(fù)方法及其工程設(shè)計(jì)，知識(shí)內(nèi)容和技能培訓(xùn)上具有挑戰(zhàn)性。

三、課程群創(chuàng)新實(shí)踐與實(shí)施成效

（一）跨學(xué)科與雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)

由于地學(xué)特色課程體系不僅融合地球科學(xué)與環(huán)境科學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn)，而且課程中也關(guān)注最新方法的傳授，涉及地質(zhì)調(diào)查、遙感測(cè)繪、環(huán)境信息等前沿的技術(shù)手段，因此，課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)由環(huán)境科學(xué)、測(cè)繪工程、遙感科學(xué)、水文地質(zhì)等專業(yè)背景的教師組成，同時(shí)也組成了聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生科研創(chuàng)新的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)[5]。在產(chǎn)教融合新背景要求下，環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、土壤與地下水污染修復(fù)課程聘請(qǐng)了現(xiàn)場(chǎng)從事環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、土壤地下水污染修復(fù)的省市級(jí)以上單位技術(shù)專家共同組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)，在實(shí)際授課過(guò)程中集體備課，彼此交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、工程經(jīng)驗(yàn)和科技難題攻關(guān)想法，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，有力提升了課程教學(xué)師資條件，同時(shí)單位技術(shù)專家也可以在授課中現(xiàn)場(chǎng)物色人才，亦可進(jìn)行人才訂制，啟發(fā)單位事業(yè)發(fā)展，形成校企共贏的優(yōu)勢(shì)。

（二）案例與研討有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式

首先，案例教學(xué)在三門課中具體體現(xiàn)將個(gè)人履歷、科研實(shí)例和工程案例引入課堂各章節(jié)教學(xué)，并以案例引入、案例分析、案例總結(jié)、案例啟發(fā)節(jié)段出現(xiàn)，使得每節(jié)課程或每部分知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)化。例如在環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課程中引入閉坑礦井地下水污染問(wèn)題的科研實(shí)例，同時(shí)聯(lián)系了旅游地質(zhì)學(xué)中的礦山地質(zhì)公園特色景觀與地下水資源等知識(shí)內(nèi)容，并聯(lián)系到土壤與地下水污染修復(fù)重點(diǎn)地下水復(fù)合污染原位與抽出處理技術(shù)。學(xué)生經(jīng)過(guò)系列課程的學(xué)習(xí)，系列案例的交流，達(dá)到知識(shí)與能力融會(huì)貫通的效果。其次，三門課均設(shè)置了課堂研討環(huán)節(jié)，是課程過(guò)程考核的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。例如土壤與地下水污染修復(fù)設(shè)計(jì)了4次共8學(xué)時(shí)的研討課，模擬了兩次學(xué)術(shù)研討會(huì)和兩次現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)專題研討會(huì)，如學(xué)術(shù)研討會(huì)分“土壤與地下水污染過(guò)程及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”和“土壤地下水污染修復(fù)技術(shù)與場(chǎng)地應(yīng)用”專題討論，課前布置學(xué)生分組討論準(zhǔn)備作業(yè)，模擬學(xué)術(shù)研討會(huì)模式和流程，會(huì)中專業(yè)老師并邀請(qǐng)部分現(xiàn)場(chǎng)專家模擬學(xué)術(shù)專家組織研討、進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，進(jìn)一步發(fā)揮雙師型教學(xué)隊(duì)伍的作用，研討專題隨學(xué)期及時(shí)更新，從而為學(xué)生提供多層次、全方位的訓(xùn)練。部分研討課也利用在線視頻研討的方式邀請(qǐng)企業(yè)工程師，加入研討會(huì)，形成朋學(xué)機(jī)制，介紹現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)污染土壤地下水修復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)工作有更加真切的認(rèn)識(shí)。

（三）四維（4D）教材

由于近年來(lái)地質(zhì)環(huán)境方向的政策法規(guī)、科技發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等快速推陳出新，傳統(tǒng)的教材無(wú)論在知識(shí)結(jié)構(gòu)上，還是在閱讀形式上多少有些滯后。隨著國(guó)家大力推行建設(shè)符合新時(shí)代要求的新形態(tài)教材，本課程群也堅(jiān)持“不止于教材”的理念，即內(nèi)容不僅限于某本教材，知識(shí)點(diǎn)不靜止，及時(shí)拓展和更新，選擇性地將案例和慕課等動(dòng)態(tài)資源在學(xué)習(xí)資源中進(jìn)行對(duì)應(yīng)鏈接，發(fā)揮雙師作用，最終編制形成最“鮮活”的四維（4D）課程資源庫(kù)，表現(xiàn)為形態(tài)上有紙質(zhì)的閱讀材料和掃碼鏈接，能夠直達(dá)慕課資源、現(xiàn)場(chǎng)案例及視頻資源等。各門課程的四維（4D）教材在內(nèi)容上采用思維導(dǎo)圖模式與資源庫(kù)的電子書籍、授課課件、慕課庫(kù)與工程案例庫(kù)等進(jìn)行對(duì)接，課程群各課資源之間也交織聯(lián)系，進(jìn)一步凸顯課程設(shè)置的層次與貫通性。

此外，嚴(yán)格按照工程認(rèn)證要求，在OBE理念的指導(dǎo)下，地學(xué)類課程群考核注重學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)效與目標(biāo)達(dá)成，并開(kāi)展課程改進(jìn)的問(wèn)卷調(diào)查，隨學(xué)期及時(shí)持續(xù)改進(jìn)。

四、總結(jié)

全球環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)下最熱點(diǎn)的問(wèn)題，且多數(shù)問(wèn)題發(fā)生在地球表生環(huán)境，或達(dá)到深地環(huán)境，促使環(huán)境科學(xué)與地球科學(xué)研究視域緊密交融。因此，培養(yǎng)具有地學(xué)知識(shí)背景、地球尺度視野與格局以及解決地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的能力與綜合素質(zhì)的專業(yè)人才，是環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)的時(shí)代重要課題。本文從課程尺度著眼，基于環(huán)境類專業(yè)地學(xué)特色系列課程的設(shè)置與創(chuàng)新實(shí)踐，重點(diǎn)描述了課程群的層次與融合關(guān)系，在實(shí)際教學(xué)中廣泛使用了跨學(xué)科與雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)，案例與研討教學(xué)方法，四維教材等。課程群建設(shè)與實(shí)踐為跨學(xué)科課程群建設(shè)與產(chǎn)教融合的創(chuàng)新實(shí)踐提供一種借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]陳華文，王焰新.王焰新：生態(tài)環(huán)境保護(hù)需要地球科學(xué)作貢獻(xiàn)[J].檢察風(fēng)云，2018（12）：4-5.

[2]賀克斌，吳燁，余剛，等.立足中國(guó)綠色發(fā)展貢獻(xiàn)全球環(huán)境治理—環(huán)境學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2019 （Z1）：16-19+25.

[3]National Research Council.Basic research opportunities in earth science[M].Washington DC，USA：National Academy Press，2001： 13-48.

[4]陳駿.地球系統(tǒng)科學(xué)—跨學(xué)科專業(yè)建設(shè)與拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2017（3）：4-7+55.

[5]周來(lái)，馮啟言，李向東，等.環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法與長(zhǎng)效機(jī)制[J].大學(xué)教育，2016（9）：133-134.