談環(huán)境工程實踐型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

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摘要：實踐能力的培養(yǎng)是新工科背景下培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的重要目標(biāo)，是促進高校由學(xué)科發(fā)展向社會崗位需求轉(zhuǎn)變的創(chuàng)新舉措.從學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)出發(fā)，以企業(yè)需求為導(dǎo)向，實現(xiàn)教學(xué)、科研、企業(yè)協(xié)同教育的人才培養(yǎng)模式，為環(huán)境工程本科人才培養(yǎng)和就業(yè)探索出了一條切實可行的新路徑.

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；實踐型創(chuàng)新人才；培養(yǎng)；教學(xué)改革

1環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題

環(huán)境工程專業(yè)是一門應(yīng)用性強的多學(xué)科交叉專業(yè)，各高校的側(cè)重點不同決定了環(huán)境工程專業(yè)發(fā)展方向的差異，結(jié)合自身優(yōu)勢和市場需求，優(yōu)化課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新性環(huán)境工程應(yīng)用型人才成為環(huán)境工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展的重中之重.但目前還存在環(huán)境工程專業(yè)實驗課教學(xué)效果不佳，科研創(chuàng)新實踐項目成果不理想，產(chǎn)學(xué)研鏈不暢通等問題.

1.1環(huán)境工程專業(yè)實驗課教學(xué)效果不佳

傳統(tǒng)的環(huán)境工程專業(yè)所配備的實驗課程多為驗證性的基礎(chǔ)實驗，教師設(shè)定基礎(chǔ)實驗題目，在教學(xué)過程中，以教材為中心，教師將工程案例與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合，以視頻的形式展現(xiàn)給學(xué)生，卻忽略了學(xué)生的實驗操作能力，所以普遍存在重理論、輕實踐的現(xiàn)象［1］.此外，實驗教學(xué)不同于理論教學(xué)，實驗教師不僅是實驗教學(xué)的主體，也是實驗室的管理者，具有高水平的實驗技術(shù)人員隊伍建設(shè)尤為重要.由于歷史原因，實驗教師的水平有待提高，一是缺乏理論素養(yǎng)高，能夠?qū)⑺颊逃胝n堂的實驗教師；二是缺乏技術(shù)精湛，精通儀器設(shè)備的操作人員；三是缺乏能夠?qū)⒗碚撱@研與實際應(yīng)用相結(jié)合，并且?guī)椭鷮W(xué)生拓展轉(zhuǎn)化應(yīng)用的技術(shù)人員.因而在工科人才培養(yǎng)中要求指導(dǎo)教師應(yīng)與理論教學(xué)隊伍廣泛交流，提高實驗的應(yīng)用性和創(chuàng)新性，對學(xué)生進行全面的指導(dǎo).學(xué)生在有限的實驗課學(xué)時中需要理解、掌握眾多理論課的專業(yè)知識，進而無暇顧及實踐能力的深入培養(yǎng)和訓(xùn)練，能夠真正受到工程設(shè)計訓(xùn)練的學(xué)生人數(shù)占比不高［2］，導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力欠缺，知識體系把握不夠完整.

1.2科研創(chuàng)新實踐項目成果欠佳

在北京大學(xué)師生座談會上發(fā)表的重要講話中指明了當(dāng)代高?？蒲行腿瞬排囵B(yǎng)的前進方向：要瞄準(zhǔn)世界科技前沿，加強對關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)的攻關(guān)創(chuàng)新［3］.因此，環(huán)境工程專業(yè)的本科人才培養(yǎng)任重而道遠(yuǎn)，而開展科研創(chuàng)新實踐項目是有效提高學(xué)生實踐能力的策略，也為急需的科研人才做了重要儲備.本科生科研創(chuàng)新實踐項目多由大二、大三年級的學(xué)生申請，此時環(huán)境工程專業(yè)課壓力較大，周課時較多，課余時間緊張，學(xué)生難以合理分配學(xué)習(xí)和科研所需的時間，科研創(chuàng)新實踐項目沒有充足的時間保障，導(dǎo)致學(xué)生的科研創(chuàng)新實踐能力水平提高受限.另外，實驗室的管理制度雖有一定程度的改善，但本科教學(xué)實驗室與科研實驗室的分管相對獨立，不同實驗室之間若沒有進行有效地融合，各專業(yè)之間若沒有有效的溝通，則會造成資源浪費，不利于本科科研立項的開展.此外，本科生在科研創(chuàng)新實踐項目執(zhí)行過程中，因?qū)I(yè)知識不夠扎實，往往過分依賴實驗室的高年級研究生，小組協(xié)作配合不夠默契，遇到技術(shù)難題時，缺乏科學(xué)解決問題的思路，容易灰心喪氣，使得科研工作推進緩慢.本科生的科研創(chuàng)新實踐項目期較短［4］，一般為一年，在項目執(zhí)行過程中，為了在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到項目預(yù)期目標(biāo)，導(dǎo)師所選擇的課題多為重復(fù)性或驗證性的，難以做到與時俱進，致使學(xué)生的創(chuàng)造性不能充分發(fā)揮，限制了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也違背了本科科研立項的初衷.

1.3產(chǎn)學(xué)研鏈不暢通

產(chǎn)業(yè)端有豐富的實踐經(jīng)驗，可為本科生實踐提供平臺，但由于經(jīng)費、場地、安全、教師經(jīng)驗不足等原因，供給學(xué)生實踐交流的機會較少，多以學(xué)生觀摩為主，因而無法達(dá)到本科生工程實踐的預(yù)期效果.高校存在科研團隊研究成果的實用性、應(yīng)用性有限，難以推廣的問題.而產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級過程中有很多重大課題產(chǎn)生，僅通過模仿是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，急需打通知識創(chuàng)新、技術(shù)研發(fā)到科技成果轉(zhuǎn)化、大批量生產(chǎn)的完整創(chuàng)新鏈.另外，產(chǎn)學(xué)研推進緩慢，與用人單位的交流不足，導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)與企業(yè)需求存在偏差，實踐技能不能滿足企業(yè)的用人要求，諸多因素阻礙了本科生工程實踐能力的培養(yǎng).

2環(huán)境工程專業(yè)本科人才創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的有效措施

2.1以企業(yè)需求為導(dǎo)向，優(yōu)化實驗課程設(shè)置

專業(yè)課程設(shè)置既要服從專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的總體要求，又要考慮學(xué)校自身的優(yōu)勢學(xué)科，培養(yǎng)具有特色專業(yè)知識的人才，增強市場競爭力［5］.從招生、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)過程、實踐實訓(xùn)等方面符合用人單位的需求，做到從教學(xué)過程、學(xué)科建設(shè)到科研創(chuàng)新等環(huán)節(jié)與企業(yè)深度合作.充分發(fā)揮各自的資源優(yōu)勢，做到優(yōu)勢互補，聯(lián)合制定環(huán)境工程專業(yè)本科生培養(yǎng)方案.學(xué)生則應(yīng)扎實地掌握環(huán)境工程學(xué)科的基礎(chǔ)理論，了解該學(xué)科前沿及發(fā)展的同時，多進行工程理論分析，力爭將實驗實踐類課程打造成解決實際工程問題重要的應(yīng)用環(huán)節(jié)，所有實驗的開設(shè)均與企業(yè)的實際問題接近，以工程技術(shù)為教育主線，直接對大量的工程實例進行解析，作為典型案例，將知識的系統(tǒng)性與工程的應(yīng)用型緊密結(jié)合，銜接理論、實驗、分析、實踐等課程，構(gòu)建與產(chǎn)業(yè)鏈緊密結(jié)合的理論教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系［6］.例如，水質(zhì)工程學(xué)實驗中，增加活性污泥生活污水處理實驗，包括活性污泥的資源化和回用裝置等；大氣污染控制工程實驗中，增設(shè)發(fā)電廠廢氣動態(tài)系統(tǒng)分析、電式除塵裝置的維護等實驗；環(huán)境監(jiān)測實驗中，開設(shè)難降解水質(zhì)組分監(jiān)測、過程污染物檢測分析等.

2.2鼓勵實驗創(chuàng)新，構(gòu)建實踐平臺

環(huán)境工程專業(yè)實驗課的創(chuàng)新實驗是在當(dāng)下企業(yè)對于學(xué)科需求的基礎(chǔ)上整理完成的，在新工科背景下，整合互聯(lián)網(wǎng)資源，采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，補充單一的教學(xué)手段的缺失，有針對性地幫助學(xué)生深層次理解.教師與學(xué)生線上互動，學(xué)生能在經(jīng)過自己較充分的思考后再聽取別人的設(shè)計和想法，取長補短，相互促進［7］，呈現(xiàn)最終的實驗報告，形成閉環(huán).以水質(zhì)工程學(xué)實驗為例，學(xué)生通過案例的收集，自行分組，各組派代表上臺通過PPT講解自己組的實驗設(shè)計，通過團隊協(xié)作努力作出團隊滿意的實驗作品，其余學(xué)生分別從實驗設(shè)計的可行性、污染物的耐受性及運行成本等角度進行分析，輪流點評，提出疑問，教師與學(xué)生從不同視角分析問題，進行頭腦風(fēng)暴，針對共性問題進行講解，形成科研思維，啟發(fā)學(xué)生開展高效的思考.課后總結(jié)環(huán)節(jié)依舊線上進行，要求學(xué)生撰寫實驗報告，分析實驗設(shè)計存在的問題，得出結(jié)論.實驗允許失敗，但要積極總結(jié)分析失敗原因，提出合理改進措施.院系層面應(yīng)開放實驗室，通過師生雙向選擇，為學(xué)生獨立完成相關(guān)實驗提供條件.

2.3注重應(yīng)用培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生潛能

鼓勵環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生積極參加科研創(chuàng)新實踐活動，探索科研奧秘.在接受本科生教育之后，一部分學(xué)生會選擇繼續(xù)深造學(xué)習(xí)，從事科學(xué)研究，接受研究生教育.正如強調(diào)的，研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用［8］.研究生教育以本科生畢業(yè)水平為起點，大學(xué)本科教育是研究生教育的基礎(chǔ)，為科研創(chuàng)新人員提供知識儲備.許多院校已將本科生所參加的科研創(chuàng)新項目經(jīng)歷作為保研的重要評價指標(biāo)之一.一方面，在項目實施過程中本科生將所學(xué)用于科研創(chuàng)新實踐項目，有助于加深對基礎(chǔ)知識的理解，提高學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生的科研潛能；另一方面，使學(xué)生能夠客觀地評價自己的科研能力，為職業(yè)生涯規(guī)劃提供重要參考.如蔡瓊瑤等本科生在完成“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目”“模擬太陽光降解典型的喹諾酮類抗生素研究”的過程中，通過閱讀大量參考文獻，多次面對面討論，結(jié)合所學(xué)的“無機化學(xué)”“儀器分析”等專業(yè)基礎(chǔ)知識設(shè)計了BiPO4/Ag3PO4復(fù)合光催化材料，選擇染料及抗生素等環(huán)境污染物作為目標(biāo)分子，結(jié)合“水質(zhì)工程學(xué)實驗”中活性炭材料吸附污染物去除技術(shù)等進行了該材料的吸附性能評價研究，并將“物理化學(xué)”課程中所學(xué)的化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)知識靈活運用于污染物的降解動力學(xué)研究，進一步優(yōu)化了實際廢水中各參數(shù)對去除效果的影響，探討了該技術(shù)在推廣應(yīng)用時可能存在的問題.小組成員在項目執(zhí)行期間分工協(xié)作，積極面對實驗中所遇到的困難，及時優(yōu)化實驗方案，減少操作失誤，獲得了大量真實可靠的實驗數(shù)據(jù)，進而對實驗數(shù)據(jù)分析、歸納、總結(jié)，最終合作發(fā)表了一篇SCI收錄論文.學(xué)生們通過本次科研實踐活動，不斷發(fā)現(xiàn)問題，獨立思考，解決問題，實驗操作能力、匯報交流溝通能力、科技論文寫作能力顯著提高，并且對基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)更加認(rèn)真了.該小組兩名學(xué)生獲得保研資格，一名學(xué)生考研成功，此次科研創(chuàng)新實踐活動成了學(xué)生最初的科研啟蒙活動，也為學(xué)生今后的研究生生涯拉開了序幕.

2.4推進雙導(dǎo)師政策，形成實訓(xùn)產(chǎn)學(xué)研鏈

為推進校企一體化建設(shè)，加強教師隊伍的實戰(zhàn)經(jīng)驗，推進高校、企業(yè)雙導(dǎo)師政策，結(jié)合市場需求與院系現(xiàn)有實驗條件，實現(xiàn)學(xué)生實習(xí)、就業(yè)、創(chuàng)新融為一體.環(huán)境工程專業(yè)教師不僅要掌握前沿的理論知識，還要具備扎實的工程實訓(xùn)能力，鼓勵青年教師從實驗室走向企業(yè)，積極參與企業(yè)生產(chǎn)實踐，促進科研合作，提高工程素養(yǎng)和實踐能力，并減免其在實踐期間的教學(xué)工作量［7］.企業(yè)遴選優(yōu)秀的基層員工進入高校深入前沿學(xué)習(xí)，以解決企業(yè)在生產(chǎn)過程中遇到的實際工程問題為目標(biāo)，提高高?？蒲袆?chuàng)新成果的應(yīng)用性，形成校企合作、協(xié)同育人由學(xué)校和企業(yè)雙方共同參與人才培養(yǎng)和專業(yè)構(gòu)建的整個過程［10］.這種培養(yǎng)模式需要高校與企業(yè)密切合作，高校引進具有豐富實踐經(jīng)驗的企業(yè)高級技術(shù)人才為本科生進行系統(tǒng)專業(yè)的工程實踐授課，提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的了解熱愛，而高校專業(yè)教師走出去，將最新的科研成果推廣應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)中去，切實解決實踐單位生產(chǎn)過程中遇到的問題，改進生產(chǎn)工藝和工作流程，突破企業(yè)技術(shù)難點.此外，建設(shè)具有行業(yè)特色校企合作的實踐教學(xué)基地，推進高校與企業(yè)優(yōu)勢的充分發(fā)揮與融合，建設(shè)包括基礎(chǔ)實驗室、精密儀器室、實踐工廠，以及加強技術(shù)人員交流等，不僅為高校成果轉(zhuǎn)化提供渠道，也為企業(yè)拓展其他業(yè)務(wù)提供更好的機會，還為學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造了條件.

3結(jié)語

以企業(yè)發(fā)展需求和解決科學(xué)問題為導(dǎo)向，充分利用各種資源，通過建立實踐教學(xué)培養(yǎng)體系、強化師資隊伍建設(shè)，完善實踐教育基地等方式，不僅能讓學(xué)生獲得前沿的理論知識，也能通過實踐讓學(xué)生操作技能得到鍛煉，科研能力提升，同時增添就業(yè)的信心.高校利用企業(yè)平臺，可以培養(yǎng)科研人員的實踐技能，提升應(yīng)用型人才的社會影響力，提高學(xué)生的就業(yè)率.企業(yè)通過人才的引進，獲得科研資源和生產(chǎn)效益的優(yōu)化，互惠互利，更有利于新工科背景下實踐型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建，同時也為產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展創(chuàng)造良性環(huán)境.

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作者：楊霞 耿直 張蕾蕾 佟雪 單位：東北師范大學(xué)