基于創新人才培養的新工科通識課程教學改革與實踐

摘 要 針對高校工科學生創新意識不強、創新能力培養不足等問題，提出以通識課程作為創新創業第二課堂，充分利用基礎科研平臺來提升教學質量，以科研項目和科技競賽引導教學，激發學生創新創業的積極性，打破學科壁壘和空間限制，形成自己獨特的創新創業思維并付諸實踐，從而培育符合時代發展需求的新工科創新創業人才。以通識課程城市垃圾處理與資源化利用為例，構建固廢處理專業基礎教育融合創新創業實踐教育的人才培養教學模式，在培養具有創新思維和工匠精神的復合型人才方面取得顯著成效。

關鍵詞 新工科；城市垃圾處理與資源化利用；創新創業；通識課程；第二課堂

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）20-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.20.091

0 引言

習近平總書記指出：“創新是社會進步的靈魂，創業是推動經濟社會發展、改善民生的重要途徑。青年學生富有想象力和創造力，是創新創業的有生力量。”[1]人才是創新的根基，高等學校是培養創新人才的主陣地，大學生是創新創業的生力軍。因此，把創新創業教育貫穿大學生在校學習的全過程是高校加強創新創業教育的迫切需求。

通識課程是高等教育的重要組成部分，旨在培養學生的知識素養、提升學生思維形成，為學生全面發展奠定基礎[2]。傳統的通識課程教育模式以教師講述教學為主，通過展示案例或參考文獻為學生提供課外資源，這種被動式接收的交流模式難以在培養兼具創新能力和工程實踐能力的復合型人才的新工科課程體系中發揮作用[3]。將通識課程作為創新創業教育的第二課堂，科教協同育人，利用通識課程啟蒙學生的科研探索思維，激發學生創新創業的積極性，能有效打破學科壁壘，形成自己獨特的創新創業思維并付諸實踐。

城市垃圾處理與資源化利用是面向四川大學非環境專業開設的通識課程，被賦予提升“雙碳”意識的重要使命。這門課程的目標是引導不同學科學生深刻認識固廢資源化的理念，培養學生具備保護地球環境社會責任感。將城市垃圾處理與資源化利用作為創新創業第二課堂，以固廢資源化為切入點，將“雙碳”通識知識滲透新工科課程體系。利用基礎科研平臺，在教學中融合科研項目和科技競賽，通過實際固廢工程問題驅動教學設計，旨在激發學生創新創造熱情，樹立創新理念，形成一種以通識課程為創新創業教育第二課堂的人才培養教學模式。這種模式將創新創業教育貫穿人才培養的全過程，打破傳統學科之間的壁壘，培養學生形成自己獨特的創新創業思維模式并付諸實踐，成為具有國際視野、創新精神的新工科創新創業人才，為未來建設創新型國家提供智力支持。

1 城市垃圾處理與資源化利用通識課程教學

模式

通識課程擔負著全面提升學生綜合素養的職能，是拓寬學生知識面，幫助學生形成觸類旁通的能力，培養復合型人才，從而獲得更廣闊就業空間的教育[4-5]。城市垃圾處理與資源化利用是一門基于綠色低碳發展理念的通識課程，是非環境學科的“雙碳”基礎教育。“雙碳”是當前最富有前景的交叉學科，與理、工、農、醫多領域緊密交叉，在創新型復合人才培養體系中具有舉足輕重的作用。

城市垃圾處理與資源化利用通識課程的學生涵蓋不同學科背景，知識高度分化。探索一種課程、實踐和科研相結合的多維度融合的課程組織形式，有利于打破學科限制，促進不同學科背景的體系思想和基礎知識深度融合。該課程采用融合課程、實踐和科研的多維度融合形式，打破學科壁壘，促進不同學科背景的思想和基礎知識深度融合。課堂教學以項目為核心、基礎科研平臺為輔助，將教學內容融合大學生創新創業項目和各種競賽，這種方法有助于將不同學科的學生思想整合，促進系統思維和基礎知識的深度交流并付諸實踐。這種通識課程的綜合教育有助于跨專業知識的融合，為城市垃圾處理與資源化利用提供創新的解決方案。該門課程巧妙地將通識課程作為創新創業教育的第二課堂，致力于激發學生的創新思維、創造能力和創業熱情。通過整合教學與研究、教育與競賽進行改革實踐，從創新精神出發，把創新創業教育貫穿課程教育人才培養全過程。

2 城市垃圾處理與資源化利用課程創新創

業改革建設內容和教學成效

2.1 將創新創業教育融入城市垃圾處理與資源化利用課程，完善創新創業課程體系，樹立生態文明建設理念

傳統的教學方式以講授教學為主，強調基礎理論知識的講解，按照理論知識到抽象概念的知識框架展開，這種被動學習模式難以培養學生的創新思維。城市垃圾處理與資源化利用課程有機融合“雙碳”相關學科專業教育和創新創業教育理念，實現課內與課外相結合，優化教學內容，改革教學方法，將授課教師的科研優勢融入教學，構建全新的課程體系（圖1）。在課程教學過程中，采用科研項目和大創項目驅動教學，將創新創業元素作為主線貫穿課堂，以學生為主角和實施者，以不同學科有關環境治理實踐中出現的固廢資源化課題為切入點，融合學生背景知識，引入自主式學術探究，活躍課堂氣氛。針對課程內容結合不同學科專業基礎理論和科研進展新理念，采用案例教學、合作探究、科研實踐和翻轉課堂等方法培養學生的生態文明建設思維，搭建大學生創新創業項目科研訓練、垃圾資源化科研項目研究平臺，融合科技競賽，將創新創業理念融入通識課程教育，助力創新創業教育改革發展。

隨著全球氣候變暖問題不斷加劇，碳排放控制已成為全球焦點。我國“十四五”規劃中明確提出加強生態文明建設的目標。循環經濟被視為未來城市發展的重要方向，將垃圾資源化能有效同步解決資源短缺和環境污染等問題。大學生是生態文明建設的生力軍，也是推動我國低碳發展的中堅力量，在大學生通識教育中植入“雙碳”意識，播撒綠色種子，是高校綠色低碳教育的時代使命[3]。城市垃圾處理與資源化利用作為“雙碳”相關學科的通識課程，將“雙碳”教育和創新創業教育相融合，為完善創新創業教育體系邁出重要一步，不僅有助于學生更好地理解和應對碳排放問題，還鼓勵他們在創新和創業方面發揮積極作用，為綠色低碳發展貢獻力量。這一綜合性的教育方法有助于培養兼具環保和創新素養的新一代人才，推動我國走向更加美好的未來。

2.2 教研融合，融入城市垃圾資源化新技術和新理念，激發學生科研興趣

參與科研項目是學生提高動手能力的必經之路，為了調動學生學習的積極性和主動性，在授課過程中為學生提供實踐訓練機會。在城市垃圾處理與資源化利用通識課程教學中，滲透“雙碳”相關學科專業教育的科研熱點，以授課教師固廢資源化相關科研項目作為設計教學內容，用項目驅動教學實踐，實施以學生為中心的課程改革，鼓勵學生積極參與科研學術講座，組建跨學科的創新創業訓練團隊，引導學生將各自學科前沿理論結合教學內容展開科研探索（表1），實現教學相長。在通識課程教學過程中，培養學生文獻收集、調研分析、實踐和論文撰寫等方面的技能，使科研項目得以傳承并推動初始研究成果轉化為專利、科研論文，切實做到研學一體；不斷加強學生的經驗積累，以通識課程作為創新創業第二課堂，達到通識教育、專業基礎教育和創新創業教育協同育人效果，使學生將綠色低碳意識內化于心。

教研融合改革后的課程，以學生為主體，鞏固了課程知識，同時大大提高了學生的參與度和創新創業意愿。靈活的授課模式有利于調動學生的積極性，同時進行傳統教育模式改革，有利于引導學生進行探索性思考，把翻轉課堂結合項目研究匯報等形式作為考試方式，有利于提高學生獨立思考能力和激發學生探索意識，在培養創新人才的同時提高教師的實踐能力。在培養專兼結合的高素質的創新創業教育師資隊伍的同時，對學生進行全方位、多側面的創新創業文化滲透。

2.3 教賽融合，激發學生學習興趣，培養學生的實踐能力

大賽秉持教育本色，將思想政治教育、專業教育和創新創業教育相結合，以賽促學、以賽促教、以賽促創。通過組織學生參加各類創新創業比賽、學科競賽，讓學生在比賽中應用所學課程知識，鍛煉創新能力和實踐能力，培養創造性解決問題的能力和提高團隊協作能力，引導學生學以致用，激發學生學習興趣和動力。城市垃圾處理與資源化利用課程近年來基于課程內容和課堂科研課題拓展，支持學生參加各類科技競賽。其中，生活垃圾中的再生資源回收以及特種城市垃圾處理相關章節的課程拓展項目，基于不同學科背景的學生團結協作，獲得國家級獎大學生創新創業項目立項、優秀結題并入選年會，獲得國家級和省級獎勵多次，推動學習、創新和實踐能力三位一體發展。這些比賽不僅夯實了學生的課程理論知識基礎，還培養了學生的團隊協作精神，鍛煉了科研思維，激發了創新實踐的興趣，加深了他們對社會責任的認識。

在通識課程中講授課程內容時，以賽促教，利用生活垃圾中有價資源的回收利用為科研課題進行拓展，引導學生自主學習，激發學生創新靈感，讓學生在課堂學習和比賽中做到學以致用，感受創新思維對自我價值的提升。在通識課程中以賽促教，有助于促使不同學科背景的學生共同深入探討與成長，為新工科通識課程發展提供富有成效的實踐經驗。

3 結論

創新創業教育是將傳統理論知識轉變為多領域綜合素養培養的前沿教育模式，教育不是僅靠一本教材、一門課程或一個項目就可以實現的，而是一個涵蓋多個領域的綜合教育體系。進一步完善創新創業課程體系，將思維創新和專業創新融入通識教育，成為教學改革的重要步驟。培養高水平創新創業人才并不是一蹴而就的，需要長期的積累和深入推進創新創業教育改革，將培養學生的創新創業核心素養和能力作為改革創新的出發點與著力點，將培育、激發學生的創新精神、創新思維和創新動力作為改革的核心任務。本文以城市垃圾處理與資源化利用課程為例，將通識課程作為創新創業第二課堂，將實踐知識傳授與創新意識培養融合，采用科學的方法推動創新創業教學體系改革，促進高水平人才培養體系完善，全面提高人才培養質量，進而為經濟社會高質量發展提供有力支撐。

4 參考文獻

[1] 習近平致2013年全球創業周中國站活動組委會的賀信

[EB/OL].（2013-11-08）[2023-09-17].http：//www.gov.

cn/ldhd/2013-11/08/content_2524400.htm.

[2] 段書用，陶友瑞，甄冬，等.工程概論與技術創新課程

在新工科通識教育中的作用探索與實踐[J].高教學刊，

2023，9（34）：99-102，107.

[3] 趙宏，郭蘊.面向綜合能力培養的大學計算機通識課程

改革[J].中國大學教學，2021（6）：15-19.

[4] 孫韓瓊，田麗君，鄧越.基于創新思維的通識思政課程

教學改革研究[J].中國教育技術裝備，2023（24）：46-48.

[5] 張光富，沙莎.通識課“植物與人類生活”課程思政的

探索與實踐：以南京師范大學為例[J].教育教學論壇，

2023（52）：57-61.

*項目來源：四川大學高等教育教學改革工程研究項目“‘雙碳’目標下新工科‘五維并舉’創新創業型人才培養教育與實

踐”（基金編號：SCU10102）。

作者簡介：謝汝楨，博士，教授；王暉，博士，副研究員；陳堯，通信作者，博士，副教授。