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)新型應用人才的重要目標，是促進高校由學科發(fā)展向社會崗位需求轉變的創(chuàng)新舉措.從學生實踐能力的培養(yǎng)出發(fā)，以企業(yè)需求為導向，實現(xiàn)教學、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.

關鍵詞：環(huán)境工程；實踐型創(chuàng)新人才；培養(yǎng)；教學改革

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

1.1環(huán)境工程專業(yè)實驗課教學效果不佳

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實驗，教師設定基礎實驗題目，在教學過程中，以教材為中心，教師將工程案例與理論學習相結合，以視頻的形式展現(xiàn)給學生，卻忽略了學生的實驗操作能力，所以普遍存在重理論、輕實踐的現(xiàn)象［1］.此外，實驗教學不同于理論教學，實驗教師不僅是實驗教學的主體，也是實驗室的管理者，具有高水平的實驗技術人員隊伍建設尤為重要.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，能夠將思政教育引入課堂的實驗教師；二是缺乏技術精湛，精通儀器設備的操作人員；三是缺乏能夠將理論鉆研與實際應用相結合，并且?guī)椭鷮W生拓展轉化應用的技術人員.因而在工科人才培養(yǎng)中要求指導教師應與理論教學隊伍廣泛交流，提高實驗的應用性和創(chuàng)新性，對學生進行全面的指導.學生在有限的實驗課學時中需要理解、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)和訓練，能夠真正受到工程設計訓練的學生人數(shù)占比不高［2］，導致學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

在北京大學師生座談會上發(fā)表的重要講話中指明了當代高?？蒲行腿瞬排囵B(yǎng)的前進方向：要瞄準世界科技前沿，加強對關鍵共性技術、前沿引領技術、現(xiàn)代工程技術、顛覆性技術的攻關創(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，而開展科研創(chuàng)新實踐項目是有效提高學生實踐能力的策略，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，學生難以合理分配學習和科研所需的時間，科研創(chuàng)新實踐項目沒有充足的時間保障，導致學生的科研創(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，因專業(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，遇到技術難題時，缺乏科學解決問題的思路，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)達到項目預期目標，導師所選擇的課題多為重復性或驗證性的，難以做到與時俱進，致使學生的創(chuàng)造性不能充分發(fā)揮，限制了學生創(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，供給學生實踐交流的機會較少，多以學生觀摩為主，因而無法達到本科生工程實踐的預期效果.高校存在科研團隊研究成果的實用性、應用性有限，難以推廣的問題.而產(chǎn)業(yè)轉型升級過程中有很多重大課題產(chǎn)生，僅通過模仿是遠遠不夠的，急需打通知識創(chuàng)新、技術研發(fā)到科技成果轉化、大批量生產(chǎn)的完整創(chuàng)新鏈.另外，產(chǎn)學研推進緩慢，與用人單位的交流不足，導致高校人才培養(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)需求為導向，優(yōu)化實驗課程設置

專業(yè)課程設置既要服從專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的總體要求，又要考慮學校自身的優(yōu)勢學科，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、教學過程、實踐實訓等方面符合用人單位的需求，做到從教學過程、學科建設到科研創(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.學生則應扎實地掌握環(huán)境工程學科的基礎理論，了解該學科前沿及發(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用環(huán)節(jié)，所有實驗的開設均與企業(yè)的實際問題接近，以工程技術為教育主線，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)性與工程的應用型緊密結合，銜接理論、實驗、分析、實踐等課程，構建與產(chǎn)業(yè)鏈緊密結合的理論教學體系和實踐教學體系［6］.例如，水質工程學實驗中，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，開設難降解水質組分監(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)新實驗是在當下企業(yè)對于學科需求的基礎上整理完成的，在新工科背景下，整合互聯(lián)網(wǎng)資源，采用線上線下相結合的教學模式，補充單一的教學手段的缺失，有針對性地幫助學生深層次理解.教師與學生線上互動，學生能在經(jīng)過自己較充分的思考后再聽取別人的設計和想法，取長補短，相互促進［7］，呈現(xiàn)最終的實驗報告，形成閉環(huán).以水質工程學實驗為例，學生通過案例的收集，自行分組，各組派代表上臺通過PPT講解自己組的實驗設計，通過團隊協(xié)作努力作出團隊滿意的實驗作品，其余學生分別從實驗設計的可行性、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，教師與學生從不同視角分析問題，進行頭腦風暴，針對共性問題進行講解，形成科研思維，啟發(fā)學生開展高效的思考.課后總結環(huán)節(jié)依舊線上進行，要求學生撰寫實驗報告，分析實驗設計存在的問題，得出結論.實驗允許失敗，但要積極總結分析失敗原因，提出合理改進措施.院系層面應開放實驗室，通過師生雙向選擇，為學生獨立完成相關實驗提供條件.

2.3注重應用培養(yǎng)，激發(fā)學生潛能

鼓勵環(huán)境工程專業(yè)學生積極參加科研創(chuàng)新實踐活動，探索科研奧秘.在接受本科生教育之后，一部分學生會選擇繼續(xù)深造學習，從事科學研究，接受研究生教育.正如強調的，研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務經(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，大學本科教育是研究生教育的基礎，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之一.一方面，在項目實施過程中本科生將所學用于科研創(chuàng)新實踐項目，有助于加深對基礎知識的理解，提高學習熱情，激發(fā)學生的科研潛能；另一方面，使學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“國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”“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，結合所學的“無機化學”“儀器分析”等專業(yè)基礎知識設計了BiPO4/Ag3PO4復合光催化材料，選擇染料及抗生素等環(huán)境污染物作為目標分子，結合“水質工程學實驗”中活性炭材料吸附污染物去除技術等進行了該材料的吸附性能評價研究，并將“物理化學”課程中所學的化學動力學基礎知識靈活運用于污染物的降解動力學研究，進一步優(yōu)化了實際廢水中各參數(shù)對去除效果的影響，探討了該技術在推廣應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，最終合作發(fā)表了一篇SCI收錄論文.學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，并且對基礎知識的學習更加認真了.該小組兩名學生獲得保研資格，一名學生考研成功，此次科研創(chuàng)新實踐活動成了學生最初的科研啟蒙活動，也為學生今后的研究生生涯拉開了序幕.

2.4推進雙導師政策，形成實訓產(chǎn)學研鏈

為推進校企一體化建設，加強教師隊伍的實戰(zhàn)經(jīng)驗，推進高校、企業(yè)雙導師政策，結合市場需求與院系現(xiàn)有實驗條件，實現(xiàn)學生實習、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習，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，提高高?？蒲袆?chuàng)新成果的應用性，形成校企合作、協(xié)同育人由學校和企業(yè)雙方共同參與人才培養(yǎng)和專業(yè)構建的整個過程［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)高級技術人才為本科生進行系統(tǒng)專業(yè)的工程實踐授課，提高學生對所學專業(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)技術難點.此外，建設具有行業(yè)特色校企合作的實踐教學基地，推進高校與企業(yè)優(yōu)勢的充分發(fā)揮與融合，建設包括基礎實驗室、精密儀器室、實踐工廠，以及加強技術人員交流等，不僅為高校成果轉化提供渠道，也為企業(yè)拓展其他業(yè)務提供更好的機會，還為學生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造了條件.

3結語

以企業(yè)發(fā)展需求和解決科學問題為導向，充分利用各種資源，通過建立實踐教學培養(yǎng)體系、強化師資隊伍建設，完善實踐教育基地等方式，不僅能讓學生獲得前沿的理論知識，也能通過實踐讓學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，提升應用型人才的社會影響力，提高學生的就業(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)體系的構建，同時也為產(chǎn)學研協(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