环境工程专业学生创新能力培养模式研究

张武 赵瑞华 赵兴贵 李光壁

摘要：创新能力的培养是高等教育最主要的职能之一，本文以环境工程专业为例阐述了学生创新能力培养模式，主要包括环境工程专业学生创新能力的主要特征、本科培养方案对创新型环境工程人才的体现、其他方面对培养创新型环境工程人才的有利促进等内容。近几年的实践活动证明，这样一套培养体系对拓展学生知识结构、培育创新思维有很大促进作用，具有推广价值。

关键词：创新能力;环境工程;培养模式

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）40-0166-02

创新能力是高等教育培养体系赋予学生的最关键、最核心的能力之一，是否具有良好创新能力是衡量一个毕业生是否优秀的重要依据，能否提供创新能力也是评价一个高校培养体系是否合格的重要指标。然而，由于种种原因，目前各专业学生的创新能力普遍不足[1]，主要表现为：一是在校学习期间，学生具有比较明显的路径依赖特点，满足高中既有的学习方法，习惯于接受老师的“灌输式”教学模式，对教科书内容无保留地接受，缺乏深入探究学科最新前沿理论、发展实践的主观意愿，培养发现新问题、提出新问题、解决新问题的创新思维的动力不足;二是结束本科阶段学习后，无论是在工作岗位上，还是继续攻读研究生学位，创新能力的缺乏都有显著体现[2]。本科阶段是相关专业知识形成框架成型的关键时期，同时也是创新思维培育的关键期，这一时期所形成的创新能力可以为后续工作提供重要保障，奠定良好基础。上述现象和问题在本科教育中广泛存在，环境工程专业体现较为突出，这是由多方面原因造成的[3]，主要包括：教学模式和培养方法比较传统，对创新能力培养着力不多;现有传统教学评价体系侧重于对书本理论知识的考核及评估，对创新能力的评价没有行之有效的评价标准;高校教师每年承担的大量科研任务主要依托指导研究生来完成，对培育本科生的兴趣不大，客观上压缩了本科生通过参与科研项目来提高创新能力的空间等。因此，本文试图探究培养具有优良创新能力的环境工程专业大学生的有效途径和方法。

一、什么是环境工程专业学生创新能力的主要特征

环境工程专业学生创新能力应具备以下特征[4]：（1）扎实的专业知识基础。这里我们强调培育学生的创新能力，并不是空中楼阁，为了创新而创新，而是建立在牢固专业知识上的创新。具体到环境工程专业，相关知识基础包括数理、化学、生物等内容，也包括水、大气、固废污染控制工程等专业内容，这些相关内容的学习不仅是后续工作的知识基础，也可以为学生的逻辑思维、创新习惯形成提供一定途径。因此，专业知识的学习与创新能力的培养并不抵触，更不是非此即彼的零和关系;相反，二者之间可以互为依傍，互相促进，相得益彰。在课堂教学中注重相关创新内容的穿插和引导也是新时代高校教师应尽之义。（2）新颖的创新思维。创新可以说是人类发展过程中永恒的命题，推动学科发展、人类前进的最核心动力就是一代人建立于前一代人基础上的创新，要想取得更大突破就必须有迥异于常人的创新思维。（3）大胆的创新勇气。创新意味着要承担比墨守成规更大的风险，人类天性中规避风险注重安逸的本能限制了许多重大创新。在某种意义上，创新的勇气比知识结构、思维方法更重要，如何鼓励并培养学生勇于创新是高校教师值得深入探索的命题。

二、培养方案对创新型环境工程人才的体现

1.明确的培养目标。环境工程专业本科教育的基本目标是培养应用型技术人才，同时部分优秀毕业生继续攻读研究生并开展学术研究。根据教学大纲和本科生培养方案，我校环境工程专业的主要培养目标为新型复合型人才，既能胜任于环境工程领域相关企事业单位从事规划、设计、生产管理、产品开发等工作，也能满足进行深入学术研究的要求。

2.合理的课程设置。课程设置直接关系到知识结构的形成与创新思维的培养，也是教育思想和理念的具体实践[5]。目前，我校环境工程专业的培养方案主要包括理论教学模块环节和实践创新环节两部分，理论教学环节又分为通识教育必修课、通识教育选修课、学科基础课、专业教育课等内容;实践创新环节包括基础训练、学科专业实践、毕业综合实践、第二课堂等内容;通识教育必修课主要是根据教育部规定必修课程，包括思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学计算机基础、高等数学、大学物理、线性代数、概率与统计（多概率）、物理实验等;学科基础课包括无机与分析化学、有机化学（工）、物理化学、工程制图（机械、建筑）、环境工程微生物学、环境工程原理、环境监测、电工学基础、给水排水工程、环境化学、仪器分析等;专业教育课包括水污染控制工程、大气染控制工程、固体废物处理与处置、环境工程设计、物理性污染控制、环境评价、环境规划与管理、清洁生产等，以上课程的学习不仅为专业知识结构形成打下基础，同时也为创新能力培养提供平台。

3.注重实践创新环节。仅有以上的理论课程设置无法实现良好创新能力的培养与实现，必须结合实践环节的相关训练。实践环节一般侧重于理论知识的实际运用以及学生动手能力培养[6]。例如，通过课程设置的改变，增强课程设计环节比例。环境工程专业具有比较强的自身学科特点，也即注重知识的实际应用。为此，我们通过调整课程学时分布，加强了原先比较薄弱的课程设计环节，对于主要的学科基础课水污染工程、大气污染控制工程、固体废弃物处置、环境评价等都增加了课程设计的学时，一方面可以很好地巩固相关理论知识，另外完成课程设计的过程对学生提出了较高要求，从深入实践选题、确定工艺路线、完成计算设计，每一步都极大促进了学生自主创新。紧抓毕业设计环节，进入大四学年，提早动手布置学生设计题目，结合指导教师承担的科研课题或深入工厂实际，切实通过毕业设计指导学生深入思考、勇于创新，有针对性提出改进方案，深入讨论不同工艺对处理结果的影响，鼓励并启发学生敢于对既有成熟工艺提出改进意见，使之与国家最新排放标准相符，甚至能满足今后进一步的发展要求。毕业设计是本科学习阶段的最后一个环节，通过对毕业设计的严格把关，不仅是对以往学习理论知识的一次全面总结与巩固，更是对学生实践创新能力的一次极大升华。

三、其他方面对培养创新型环境工程人才的有利促进

1.深入开展第二课堂活动。在四年学习中，进行学术科技创新活动，包括参加学术学科竞赛、创业计划，听学术报告和讲座等;形成科技成果，如发表论文、各种专利，开发产品课件;参加各级各类活动，如文化艺术体育竞赛，演讲、辩论以及艺术节重大文艺演出;参加社会实践和社会活动等作为第二课堂。参考《关于天津科技大学本科生第二课堂学分实施细则》评定学分，毕业时要求必须修满6学分。

2.参加千乡万村环保活动。组织大二、大三学生坚持每年参加中国环境学会开展的千乡万村环保宣传自愿者活动，3～5名学生组成一个小分队，利用暑假期间在家乡附近乡村开展环保宣传活动，围绕每年不同的活动主题，学生自己查阅文献、准备讲稿和活动展板，同时对乡村进行广泛的前期调研和普查，结合当地农民群众关心关切的环境问题开展宣讲活动。这项活动的开展不仅激发了学生自我学习提高的热情，提高了实践创新能力，也是学生参加社会公益活动的一种有益尝试。

3.积极申报大学生创新创业计划。积极组织大三、大四学有余力、专业基础扎实、兴趣广泛、勇于探索的学生申报大学生创新创业训练计划，选题可以基于老师已有的科研课题，也可以由学生按照自己的兴趣进行自主选择。该计划的申报需要经过专业和学院两级筛选，其中选题新颖、可实施性强、研究意义良好的可获批为国家级项目。该项目的覆盖面广，选题自由，对培养学生创新思维和方法有显著作用，是本科阶段提高学生创新实践能力最有效的平台之一。通过最近几年的探索，找到了一些行之有效的培养方法，一是结合本专业教师已申请的科研项目，鼓励学生进行自由选题，引导学生在查阅中外文文献资料的基础上，大胆思考，深入分析，提出较有科学意义且力所能及的研究题目;二是组织学生建立科研小组，每个小组集中一个题目进行研究，启发学生定期开展学科趋势、研究进展、实验结果的讨论和分析，在讨论中碰撞出智慧的火花及新颖的见解;三是按照研究生的培养标准进行严格要求，从文献综述、实验操作、数据处理到结果讨论都由指导教师严格把关，通过项目的实施，有效培养学生的科研素养和创新能力;四是以专业为单位每年举行大创活动的总结讨论会，由每个科研小组推荐一名同学汇报研究成果和实践创新体会，然后以答辩投票形式评选出每年的先进创新团体及个人。

最近几年的运行表明，上述几项方法对环境工程专业本科生实践创新能力的培养具有明显的促进推动作用，在充分发挥现有教学资源基础上开拓了学生的知识领域，该模式有向其他专业及学校推广的潜力。

参考文献：

[1]卢彦越，刘绍刚，胡玉平，夏璐.构建环境工程专业实践教学体系的研究[J].实验技术与管理，2012，29（10）：169-171.

[2]彭玲.地方高校应用型创新人才培养模式探索[J].大学教育，2014，（10）：13-15.

[3]黄方，李晓恩，周恒国.环境工程专业实验教学与创新人才培养[J].实验技术与管理，2014，31（8）：174-176.

[4]任世彪.基于实践教学化工类创新和应用型人才培养模式初探[J].广州化工，2014，42（11）：229-230.

[5]赵书栋.论大学生学习能力、创新能力和实践能力的培养[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2014，11（6）：150-151.

[6]符强.以培育学生创新能力为目标的控制类课程教学改革研究[J].成都师范学院学报，2013，29（9）：117-120.