以科研为引领的一流环境工程专业人才培养探索

2022-04-26张莉王月萍

高教学刊 2022年10期

张莉　王月萍

摘要：新时期，国家对高校人才培养提出更高要求，科研育人成为高等院校重要的教育环节。随着国家一流专业建设体系的不断完善，科研意识和创新能力的培养已成为大学生素质教育的核心内容，“双一流”本科专业建设的一项重要任务也正是培养拔尖创新人才。环境工程作为一个实践性很强的专业，科技创新更是该行业发展与升级的主推动力。建设以科研为引领，不断提升环境工程专业学生培养质量的現代化培养体系，并将科研成果有效地融入到教学内容中，将在环境工程专业高素质、创新型本科生培养过程中具有重要意义。

关键词：一流专业建设;科研引领;人才培养;环境工程

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2022）10-0037-04

Abstract： In the new period， our country has put forward higher demands for talent training in the universities， and scientific research and education has become an important part of education in universities. With the continuous improvement of the national first-class specialty construction system， the cultivation of scientific research consciousness and innovative ability has become the core content of quality education for college students， an important task of "double first-class" undergraduate specialty construction is to train top-notch innovative talents. Environmental Engineering is a highly practical specialty， and technological innovation is the main driving force for the development and upgrading of the industry. It is of great significance in the process of cultivating high quality and innovative undergraduates in environmental engineering to build a modern training system， which is guided by scientific research and continuously improves the training quality of students majoring in Environmental Engineering， and effectively integrates scientific research results into teaching content.

Keywords： first-class specialty construction; scientific research leading; talent training; Environmental Engineering

2019年，教育部明确提出“推动科研反哺教学。强化科研育人功能，推动高校及时把最新科研成果转化为教学内容，激发学生专业学习兴趣”等意见。高校的第一要务就是育人，“双一流”本科专业建设的一项重要任务也正是培养拔尖创新人才，而我国现行人才培养模式最大的问题就是欠缺科研创新教学[1]。随着国家一流专业建设体系的不断完善，科研意识和创新能力的培养已成为大学生素质教育的核心内容。

教学与科研两者的发展是相互依存、互相促进的。环境工程作为一个实践性很强的专业，科技创新更是该行业发展与升级的主推动力，因此这就要求其本科毕业生不仅要有很强的工程设计和管理能力，还要具备一定的科研和实践创新能力。为培养适应社会需求的环境工程人才，在本科培养过程中应主动将科研能力的培养纳入到日常教学过程中，在传授知识的同时激发学生创新意识，培养学生的创新能力[2]。高校作为我国一个科研的主战场，具备大量的科研资源，如优质的科研平台、先进的仪器设备和良好的学术交流氛围等，都可以成为有效的教学资源[3]，促进教学质量的提高。将科研成果有效地融入到教学内容中，在环境工程专业本科生培养过程中具有重要意义。因此，本文探讨以科研为引领，探索面向一流专业建设的环境工程人才培养模式。

一、地方高等院校一流专业建设的主要内容

（一）专业规范

对于一流专业专业规范而言，各地方高等院校环境工程专业近年来在优化培养目标、调整专业课程结构、引导教师按照工程教育理念开展教学活动等方面深入推进专业综合改革。目前各高等院校越来越趋向于基于“大类筑基、专业分流”的大类招生，即按照环境大类制定培养方案，宽口径打基础，以适应社会人才需求的多样化和学生发展个性化的要求。此外，在建设一流专业时要求要把立德树人作为根本任务，以推动学生就业为导向;专业标准详实明确，与现行的职业标准需一致;人才培养目标符合国家与经济社会及行业发展需求，培养规格定位准确，培养方案体现工学结合、校企合作和顶岗实习等人才培养模式和全面推进素质教育要求，具有示范性、操作性和可借鉴性[4]。

（二）师资队伍建设

在一流专业师资队伍建设中，地方高等院校应发挥育人模范的引领作用，构建“学习型”教学队伍，积极落实“三全育人”。专业若已形成以各级别教学名师、模范教师、优秀教育工作者、师德榜样和劳动模范为引领、为骨干的教学团队，应积极利用该优势组织专业内全体教师全方位开展教育教学研究，定期组织示范课、观摩课等教育教学活动，营造良好的学习氛围，助力青年教师成长。其次，地方高等院校可通过外引内培相关政策实施，提高团队的国际化水平：例如我国地方高等院校外引内培常见的“111”引智基地、各省市海聚工程项目，相继引进各大国际知名高校教授提升团队国际化视野，并积极组织全体专业青年教师赴高水平国际知名大学进行访学或双语教学培训。

（三）基层教学条件

对于一流专业基层教学条件来讲，地方高等院校基层教学组织和党支部组织应建设结合，发挥共产党员的先锋模范作用。在地方高等院校中，以环境工程专业为基础建立的党支部，在全国优秀共产党员的带领下，通过支部活动与基层教学组织活动相结合，推动教学改革和队伍建设。此外，各地方高等院校环境工程专业面向工程教育认证，实施OBE导向的培养方案修订，在全面梳理本专业全部课程培养目标与毕业要求之间的关系，深入落实工程教育理念，修订专业培养方案方面普遍做出众多努力。各地方高等院校环境工程专业培养教师将成果导向教育理念运用到实际教学中，改善培养方式和过程，逐步形成一支环境工程专业建设的骨干团队，奠定了专业持久发展的基础。

（四）专业教学质量保障体系的建设

在一流专业教学质量保障体系建设方面，地方高等院校在外部审核评估工作的基础上深化环境工程专业教学改革。基于各大高等院校在内部建设的“多维多环、多部多体”质量保障体系，其环境工程专业在内部构建类似质量保障体系，保障并推进“问题发现-问题分析-问题反馈-持续改进”的闭环模式，确保人才培养质量和人才培养目标的统一性。此外，高等院校环境工程专业积极构建并实行面向产出的学生能力达成度评价机制，构建了以学生评教为首要依据、教学督导专项评价为辅助参考、学生评选“喜爱教师”为检验的课堂教学质量监控体系，实现了以学生为中心的课程质量评价，更好地指导课堂教学。内外质量保障体系互为补充、相互依托，促进了各阶段的教学改革，保障了高等院校环境工程专业各环节的教学质量，促进我国高校环境工程专业教学质量保障体系建设[5]。

（五）毕业生培养质量的跟踪

目前高等院校毕业生培养质量的外部评价一般通过用人单位调查和社会第三方评估系统两种方式开展，其中用人单位调查的主要形式是走访用人单位并向用人单位发放适当的问卷调查，主要调查单位是本专业毕业生就业有优势的期望用人单位，包括当前期望和未来期望的，往届毕业生就业较多的单位。另一种方式是请专业并且得到政府、学术界、商业机构和社会公众一致认可的，具有良好公信力的中国第三方教育数据咨询和质量评估机构进行评估。

二、环境工程专业本科教学对创新能力培养现状

地方高等院校在一流专业建设中，也注重本科教学中对创新能力的培养，全面推行CDIO教学模式，使学生把专业理论知识与解决工程的实际能力紧密结合，达到学生个性发展和培养创新能力的目标。目前各高等院校环境工程专业本科创新人才培养教学一般致力于使本科生具备多方面的基本素质，包括扎实的理论基础、基本的创新技能和敏锐的创新思维[6]等。

下面以部分地方高等院校为例，列举了其在环境工程专业本科教学对创新能力培养现状：

1. 安徽理工大学在建设高水平教学研究型大学的过程中，特别重视培养学生的科研创新能力[7]。学校通过一系列相关政策和措施建立起大学生科技创新项目普遍化的科研创新能力的培养模式。环境工程专业率先明确提出本科生应具备“接受严格的科学思维和科学实验的训练，具备初步的科学研究能力，具有创新实践能力”的具体要求;通过独具特色的课程体系以及层层递进的学科和科技竞赛，在夯实学生实践能力与创新理论的基础上，使得学生将课堂上所学系统知识转化为实际创新应用能力。这种课上课下有机结合的科研课程和创新能力培养体系，有利于培养出适应时代发展需要的21世纪新型环境工程专业人才。

2. 广东石油化工学院在建设高水平理工大学的过程中，逐步认识到提高学生的创新能力是培养高水平工程专业技术人才的关键所在[3]。环境工程专业为学生设置了创新创业解决问题、明辨性思维以及学科前沿讲座等一系列创新课程，形成了一整套创新教学课程体系。学生刚入学便开始接受创新课程的培训，并邀请专业教师担任其专属创新指导教师，为学生四年校园生活中的创新活动提供及时的指导和帮助，再加上环境学院高水平的实验室平台可以更好地增强学生对环境工程专业的认识，促进学生创新能力的提升。在四年的培养训练下，环境工程专业的学生具备了良好的创新创业思维和科技创新能力，为之后的工作或是学习生活创新活动的开展奠定了坚实基础。

3. 哈尔滨商业大学环境工程专业探索了具有自身特色的实践教学体系，实现教学硬件、师资队伍、教学内容与方法的现代化，便于培养新世纪应用型、创新型和复合型的环境工程专业人才[8]。在课程设置方面，一些重要课程教学结束后，又为学生设置了课程相关实验以及课程设计，促进学生对基础知识的深入理解和综合应用，强化实践教学的重要地位。在教学队伍建设方面，通过继续深造进修、阅读专业资料和引进人才等多种方式全面提升教师的专业水平，充实教师的实践教学经验，打造一支潜精研思、本领过硬的实践型教师队伍。与此同时，致力于实践教学、科研开发和社会实践的紧密结合，改进和更新实验教学内容和方法，提高学生的综合素质和创新意识，实现实验环境条件和教师队伍的发展。

三、科研对一流环境工程专业建设的重要支撑意义

新时期，国家对高校人才培养提出了更高的要求[9]。科研育人成为高等院校重要教育环节。科研的积极引领可有效加强环境工程专业本科生设计及实验操作等方面的基本技能，提高学生实际处理問题的能力以及科研思考能力，可以更多更好地培养出具有创新能力的优秀本科生[10]。合理的科研工作参与途径、完善的实验室开放措施、充分的条件保障和教师激励制度，是学生本科阶段提升科研能力的有效方法。近年来，积极调节科研在教学中的占比，地方各高等院校在国内外举办的各级学科竞赛活动中均相较之前具有更佳表现，各用人单位对其毕业生的反馈也均趋向于更加良好。这也进一步证明了，高等院校必须要把培养学生的科技创新精神与实际动手能力作为关键支撑，才能为我国社会的长远发展源源不断地输送高质量的创新型人才。

从另一角度讲，科研可以反哺环境工程专业教学，可以进一步提升基层本科教学条件，将已有科研平台用于教学中，从而提升教学质量[11]。无论学生是以何种方式参与到科研中来，都可以促进本科生对书本上系统化的理论知识进行深入理解，将模糊的知识点清晰化，提升课堂教学效果，调动学生学习的主观能动性，引发学生的积极思考和探索，有效提升高等院校人才培养的质量。

四、高等院校环境工程专业学生参与科研的几种途径及面临困难

目前高等院校环境工程专业本科生参与科学研究的途径多种多样，其中比较常见的有：1.选修学校开设的科研实践课程;2.申请大学生创新训练项目;3.参与科技社团活动;4. 参与各类科创设计大赛;5. 做本科毕业设计;6. 作为研究助理参与科研项目;7. 申请高等院校内部组织的“诸如星火”“杰出学子”等科研项目。

通过走访调查和实际工作经验，作者了解到目前高等院校环境工程专业学生参与科研面临的主要困难有以下几个方面：1. 学生参与科研需要找到一个或几个指导老师，在找寻指导老师的过程中学生常常遇到困难。其中有学生对专业老师不熟悉造成的无从下手，也有部分学生有与老师交流的恐惧心理，造成一些有科研意向的同学不主动联系导师，导致没有参与到科研之中来。为解决这个问题，学校或学院可以积极主动地收集一些老师的科研招募信息，通过班级群下发到学生群体中，供其自主选择。2. 科研的过程本身较为枯燥，并且实验很有可能失败，这对于一直很少动手实际操作的学生们来讲确实有一定困难。从老师的角度，应该培养学生自己找寻正确方法、自主研究以及勤于锻炼的精神，从学校角度也应该增添一些专业实验课，以培养学生们的动手能力。3. 在科学研究的过程中，创新能力非常重要，需要同学们自己调研文獻，了解行业的前景以及一些课堂上没有学到的技术方法。这对于同学们来说也是非常困难的。这种情况出现时，老师可以积极地鼓励学生，让学生了解到科研本身就是一个不断试错的过程。这可以让学生们更加平和地面对失败，坦然地继续完成实验。

五、以科研为引领，提升环境工程专业学生培养质量的几点建议

（一）完善学校相关机制

对于建设以科研为引领，不断提升环境工程专业学生培养质量的现代化培养体系来说，学校层面提出一个相对完善的科研培养具体规划与预期要求是非常重要的。学校的相关机制可以从上层要求上对专业科研方面的培养能力有一个标准化的要求，并促进教师和学生意识层面上的提高。学校在科研设备维修、维护方面，应为本科生科创设备维修提供便捷条件;对于应用于本科生教学的科研设备采购也应给予大力支持。在实验仪器使用时，本科生对此方面了解较少，需要研究生或者教师进行学习指导，因此可以制定相应的政策激励教师多多加强对本科生的科研指导。

（二）树立学生争取意识，提高学生科研兴趣

目前在地方高等院校中，学生对于科研项目的参与意识普遍不高，对科研项目的争取意识普遍不强，这对于建设以科研为引领，面向一流专业建设的环境工程人才培养体系是非常不利的。因此，当务之急是通过学校和教师层面的积极引导，使学生了解到科研的重要性，不断提高学生在科研方面的兴趣和志趣，从而促使学生对于科研项目争取意识的提高。教师也应当通过各种手段使学生在科研中体会到快乐，这也有利于学生的持续科研与后续学生的进一步参与。

（三）创建良好创新氛围

对于环境工程专业来说，不同年级所接触到的专业知识和专业能力的培养不尽相同，因此应有针对性地开展适用于各个年级的创新活动。低年级（一、二年级）学生尚未学习太多专业知识，可以通过开展一些与环境保护相关的活动，如环保科技活动周、环境工程专业学术报告会等活动;高年级（三、四年级）的学生已经具备了一定的专业基础知识和实践动手能力，可以参与一些专业程度较高的科研课题工作，这些课题的来源通常是专业教师科研课题的一部分，也可以自行设立课题[12]。教师根据课题和学生的具体情况安排学生进入课题组，加以指导，过程中重视创新思维、创新能力的培养。

（四）对本科生选拔性开展科研教学

由于实验室科研承载力有限，而且创新工作本身就有一定的选拔性，因此对于不同年级、不同志向的本科生不能一概而论，要综合多方面因素开展选拔工作，根据学生意愿以及综合评判，对本科生选拔性开展科研创新教育。而在选拔中能够脱颖而出的本科生，本身就具有较强的创新性和科研能力，更加值得对其进一步培养。其中，本科一、二年级学生可重点强调普通实验动手能力和科研习惯养成;本科三、四年级学生经选拔通过，一部分能力较强的学生可以提前进入实验室从事较为专业的科研工作。

（五）建立健全科研实践质量监控及反馈机制

为提高高等院校环境工程专业科研创新教育效果，达到创新创业人才培养方案的目标，需要不断完善和改进教学的各个环节，构建创新创业教育的质量监控机制，能有效识别问题环节，为教学的改进和完善提供方向。因此，依据创新创业教育培养方案，设置教学质量观测点，结合专业和创新创业课程特色，建立教学质量评价指标，对创新创业教育的各个环节进行质量监控必不可缺。

此外，科研创新教育不仅要求学生掌握科研创新的理论知识，还要求学生在教师的引导下能逐渐养成科研创新意识，逐步提高科研创新能力。因此，科研实践质量反馈机制是科研创新教育不可缺少的环节。以科研创新人才培养目标建设创新课程体系，组织科研创新实践和科研创新大赛来提高学生的科研创新能力，科研创新课程体系的建设是作用于科研创新大赛，通过科研创新大赛考察学生的科研创新能力，并及时反馈修正科研创新课程体系，从而形成一个闭环回路，也体现出科研反哺的实质。由此，一套科学的反馈机制能评判学生在接受科研创新教育后的具体实践中所具备的相应科研创新能力。

六、结束语

一流本科教育是未来高等教育发展的一个基本方向，也是高校本科教育改革的一个基本趋势。一流本科教育需要一流的本科专业做保障，建设一流本科教育的前提是建设一流的本科专业[13]。而科研反哺教学是高校培养具有创新能力的高素质人才的必然要求，是为国家和人民培养合格的环境人才的必经之路。科研反哺教学，科研育人，是教师和学生的互动过程，是教师产出高水平科研成果时的另一主要任务。科研反哺教学，不仅要运用最新科研成果丰富课堂教学内容，更重要的是要重视本科生早期科研实际操作与动手能力的培养，提高学生科研创新积极性，加强创新型、应用型人才的培育。高校实施科研反哺教学的同时，应配备相应的政策措施，配备相应的教师激励、考评制度，并做好实验条件保障。

参考文献：

[1]单子丹，安宁，项朝霞.高校双创教育效果评价反馈机制及应用策略初探——以“双一流”本科专业建设为例[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2020（5）：45-47.

[2]彭绍洪，王儒珍，詹彤，等.环境工程专业本科生创新能力培养体系的构建[J].教育现代化，2020，7（6）：29-30+33.

[3]胡娅南，王君.科研反哺教学在工科院校本科生培养上的探索[J].黑龙江教育（理论与实践），2020（7）：59-60.

[4]张慧洁.“双一流”建设背景下高职院校一流专业内涵式建设路径探析[J].陕西教育（高教），2020（5）：55+65.

[5]苏荣军，李俊生，苏欣颖，等.培养环境工程创新人才的实践教学体系改革探索[J].实验室科学，2019，22（3）：115-118.

[6]张华.工程实践教育中兴趣激励体系的研究[J].实验科学与技术，2008，6（4）：305-308.

[7]王兴明.环境工程专业本科生科研创新能力的培养与实践[J].淮南师范学院学报，2019，21（2）：36-40.

[8]苏荣军，李俊生，苏欣颖，等.培养环境工程创新人才的实践教学体系改革探索[J].实验室科学，2019，22（3）：115-118.

[9]涂常青，温欣荣，黎松强，等.教学型大学环境工程专业实践教学体系的改革探索[J].广东化工，2012，39（5）：245-246.

[10]吳沁林.科教结合培养制药工程专业创新人才[J].山东化工，2017，46（20）：143-146.

[11]王盛花，桂丽，黄大可，等.科研反哺教学在医学本科生教学中的探索及意义[J].解剖学杂志，2018，41（3）：359-360.