环境工程专业创新型人才培养的探索与实践

许联锋

摘 要：创新型人才培养不仅是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求，同时也是促进学生就业、创业的有力手段。本文从强化实践教学环节，增强学生的创新能力；改进教学模式与教学方法，激发学生的创新意识；加强教师队伍创新素质建设，激发学生创新活力等三个方面介绍了我校环境工程专业在创新型人才培养方面进行的积极探索与成果。

关键词：环境工程专业；创新型人才；探索；实践

党的十六大报告指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，李克强总理也发出“大众创业、万众创新”的号召。他进一步指出，推动大众创业、万众创新是充分激发亿万群众智慧和创造力的重大改革举措，也是实现国家强盛、人民富裕的重要途径，要坚决消除各种束缚和桎梏，让创业、创新成为时代潮流，汇聚起经济社会发展的新的强大动能[1]。大学教育是知识传播、应用和创新的主要途径，大学更是培育创新精神和创新人才的摇篮。教育部副部长赵沁平曾表示，在创新型国家的建设过程中，高等学校应该也必须发挥重要作用，为科技进步和社会发展提供全面的人才支持。因此，如何培养大学生的创新意识、增强他们的创新能力既是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求，也是促进学生就业、创业的有力手段。近年来，我校在环境工程专业创新型人才培养方面进行了积极探索，取得了一定的效果。

一、加强实践环节，增强学生的创新能力

认识论的规律指出，学习是一个“实践、认识、再实践”的过程，高等教育亦如此，我们需遵循这一规律，在教授理论知识的同时，给学生提供尽可能多的实习、实践的机会，让他们在实践过程中验证、吸收、消化和巩固理论知识，在实践中发现问题并应用理论知识分析解决问题的过程中，理论知识才能被真正理解和掌握。创新也必然发生在这样“实践、认识、再实践”的过程中。因此，实践是创新教育的基础。实践教学是培养学生个性、动手能力、思维能力、创造能力和综合素质的重要教学环节。要提高大学生的创新能力，必须加强实践教学环节，为学生构建良好的实践平台。近年来我们不断加强实践教学，主要表现在以下几个方面：

（一）加大实践课程比例，搭建实践创新平台

在新的培养方案制定中，我们加大了实践教学环节的比重，实践教学所占比重由原来的25%增加至30%，形成了包括课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业论文（设计）五位一体的实践教学体系。

（二）减少验证性实验，增加设计性、综合性实验

传统实验教学在内容上多以层次单一的验证性实验为主，难以启发学生的创新性思维和增强他们动手能力，更不用说创新能力了。所以，进行实验教学改革，就必须减少低层次的验证性实验，增加综合性实验和设计性实验的比例，形成多层次的实验教学内容。不同层次的实验内容在学生的实验能力培养中担负不同的任务：常规操作性实验为学生打下扎实的实验基础，综合性实验培养学生的综合能力、解决实际问题的能力，设计性实验提高学生的创新能力[2]。因此，应根据不同阶段学生的不同情况，对上述三个层次的实验内容确定不同的比例和结构。例如在静水压强实验中，除了要求学生掌握用测压管测量静水压强的方法、验证不可压缩流体静力学的基本方程外，我们还要求学生利用现有仪器设备，设计出一种测量液体密度的方法，给出其理论依据，这样不仅加深了学生对流体静力学基本概念的理解，同时也提高了学生解决流体静力学实际问题的能力。又如我们将水中BOD、COD、DO等单项测定实验综合成对校园生活污水的水质监测，将粉尘浓度测量、SO2浓度测量等综合成校园空气质量检测与评价实验，将噪声测量实验改造成校园旁主干道交通噪声监测与评价等综合实验。这些实验充分利用校园环境，增强了学生的实验兴趣。另外在这些综合实验教学中，老师们只需给出实验的目的和思路，具体的实验方案和步骤则由实验小组自行设计和制定，从测点的布置、样品的采样与保存、分析方法选择到数据的整理与分析直至评价，整个工作全部由学生自主完成，教师只起到必要引导的作用。通过这些项目的开展，为学生提供了较好的自主实践和创新平台，极大地激发了学生实验的主动性，培养了他们的团队精神和创新实践能力。

（三）改革对学生实验能力的评价依据

在以往的实验成绩评定中，老师们往往只是根据最终的实验报告评定学生的实验成绩，导致轻实验重报告、互相抄袭等行为产生[3]，一些实验不认真甚至是抄袭他人成果的学生最终还可能取得了较高的成绩。因此只有建立科学合理的实验成绩考核和评价方式，才能有助于提高学生的实验积极性，激发学生的创新实践能力。实验成绩的判定不能只考虑实验报告的规范性，内容完整性及结果的准确性等方面，更要考虑在实验过程中不同学生所表现的独立分析问题的能力、解决问题的能力及创新意识等等。全面考核学生的实验能力，既要包括学生的查阅资料的能力、动手能力、思维能力，更要考察学生的设计能力、提出问题的能力和创造能力等等，实验中有独特见解和创新的也应给予较高的评价。[2]

（四）提高课程设计、毕业论文（设计）选题的针对性

课程设计主要培养学生工程理念和全面考虑问题的全局意识，题目不宜过大，但要有系统性和完整性。课程设计题目应尽可能从实际工程中筛选出。为避免抄袭，锻炼同学的创新能力，课程设计不能全班一个题目，应设计出题目难度相当，但在内容与设计路线上有较大的差异的若干个题目。学生在教师的指导下，可以根据自己的兴趣点，自主地选择题目，从而充分发挥学生的主动性和能动性，激发学生的创新精神。课程设计成果应包括两个方面的内容，一是计算说明书，包括设计依据、计算步骤、计算成果等，二是一定数量的图纸。图纸是工程师的语言，最终的设计成果要以图纸的形式来呈现，施工人员也是按照图纸来进行施工的，因此识图能力和绘图能力是对环境工程师的最基本要求。课程设计的成绩组成中不仅包括设计成果，还应包括总体设计过程和答辩效果。

毕业设计（论文）是对学生运用所学理论知识，分析问题、解决问题的综合能力的训练与检验。它直接影响着学生毕业走上工作岗位或继续深造后能力的发挥。毕业设计（论文）的选题除了应符合环境工程专业的培养方向外，应以毕业生市场需求为导向，尽可能考虑学生的未来就业岗位和个人发展方向所需的素质和技能要求来确定毕业设计（论文）的题目[4]。如对于即将就业的毕业生，应结合就业市场情况建议学生选择设计应用型题目为主；对于已找到工作单位的同学，甚至可以考虑校企联合的途径，鼓励学生根据用人单位的需求选题，形成校内校外双导师制指导学生的毕业设计，校内导师把握毕业设计的整体思路、框架，研究进度及规范化控制，企业导师负责具体的毕业设计（论文）的指导工作；对于继续深造的学生，则鼓励他们积极参与教师的科研课题，以科学研究为主开展毕业论文的写作，为今后的继续深造奠定基础。

二、改革教学模式，激发学生的创新意识

培养创新型人才，首先应从培养学生的创新意识抓起。德国著名教育学家斯普朗格曾说过：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力量诱导出来。”很长时间以来，我国的教育教学模式以教师为主体，学生只是安排在教室里被动地接受知识，这种教育教学制度完全忽视了教育对人的创新精神、创新能力培养的要求，致使学生的独立性和创造性日渐消失[5]。主要表现在：学生在学习期间偏向于唯师、唯书、缺乏对老师和书本的质疑，把现有知识看成是绝对的真理，对当今世界在自然科学和高新技术以及人文社科领域的新进展、新动向，特别是某些正在探索而尚未解决的问题，缺乏兴趣，不能或不敢运用所学知识大胆地提出和分析新问题，更谈不上提出创新性的学术新观点和新思想。因此我们必须改革现有教学模式，充分调动学生学习的积极性，激发他们的创新意识与创新思维。

（一）确立学生在教育教学活动中的主体地位，形成以“学生为主体，教师为主导”的教学模式

我国高校目前的教学内容仍以传授知识为主，教学方式仍以教师课堂讲解为主，缺乏对学生创新思维能力的启发和创新意识的培养。由于学生的主体地位被削弱，必然导致学习的被动和盲从[6]。为了改变学生在教育教学活动中的被动地位，形成以“学生为主体，教师为主导”的教学模式，我们鼓励教师采用师生互动的讨论式、启发式、研究式等教学方法，创营造宽松、和谐、民主、活跃的教学氛围，提高学生学习的积极性和主动性，塑造学生的创新思维。教学活动中，教师可以采取“以问题为中心的教学”或“以项目为中心的教学”，针对某个生活现象或工程热点难点问题命题，然后由学生根据所学知识并查阅资料，解释或解决这些问题，形成自己的观点，以PPT的形式呈现在课堂上，与大家交流讨论。讨论的过程是学生互相启发、互相教育的过程，在聆听别人演讲及观点交锋的过程中，学生可以从别人那里学到很多优点及方法，甚至会激发自己创新的灵感。这种交流对学生来讲，比在课堂传授知识的作用更大。讨论时，教师只作适当的点评和归纳，点评时应以激励性评价为主，给出进一步思考的新角度和新空间，以引起学生继续思考的兴趣和愿望，激发学生的创造灵感，使学生创造性潜能得到充分发展[7]。

（二）教育学生不轻信、不盲从，敢于质疑，勇于创新

学起于思，思源于疑，只有不盲目相信专家和迷信权威和书本，敢于质疑，才能突破思维的禁锢。迷信书本，迷信权威、迷信以往的经验，就会形成思维定式，在碰到新问题时就会不由自主按这个思维定式去考虑，创新思维也就无从产生。日常教学中我们常常会看到学生在做完作业后都会和教材后面的参考答案去对照，当自己所得的答案与教材后面所给的参考答案不一致时，他们首先会怀疑自己的解法，即使有时候教材后的答案是错的，学生也不能对自己的正确的解答充满信心而试图去用另一种方法去向参考答案靠近。对于这些问题，课堂上教师应有意识地去引导学生对教材、对教师的讲课有一个自己的判断，要多问问为什么。对于那些能发现教材中出现的错误或教师讲课中出现的错误的同学，对敢于大胆质疑的同学，教师应积极地予以表扬，甚至承诺对这些同学的平时成绩予以加分，这样就能大大掀起学生深入研讨教学内容的热情，增强他们的自信心，激发他们的创新潜能。

（三）灵活运用多媒体手段进行教学，激发学生创新思维的主动性

环境工程的许多专业课程如水污染控制工程、固体废物处理与处置等课程中都涉及到大量设备构造、不同的工艺流程及工作原理，这些内容用纯粹依靠板书及口头讲授效果较差，不利于学生的想象和理解，进而会影响了他们的学习的兴趣，更谈不上主动性和创新性思维了。主动性是创新思维的基础和前提，是创新思维的内在驱动力。正是这种内在的驱动力作用下，才会促使学生认真地学习，积极地思考，才能带来思维的活跃和潜能的发挥，才会有创新思维的萌芽与培育。如何激发学生的主动性，可以从引导他们的学习兴趣、激发他们强烈的好奇心和求知欲等方面着手。多媒体教学集声光电为一体，新颖性和直观性是其显著特点，有助于激发学生的兴趣和好奇心。课堂上如能科学合理地应用多媒体课件，就会将枯燥的专业理论知识和设备构造、工艺流程等通过图形、图像、声音、视频或动画等形式形象地展示在同学面前，加深学生对专业技术的直观认识，激发学生自主学习的兴趣，并迅速转化为一种求知欲望，增强学生创造性学习的主动性。在《固体废物处理与处置》课程教学中，对那些结构复杂的废物处理设备如焚烧炉的结构构造、工作原理及特点等进行介绍时，通过播放现场实物录像视频或通过计算机仿真演示，就可以使焚烧炉的结构形式及工作原理等生动形象地展现给学生；在《水污染控制工程》及《大气污染控制工程》等课程教学中利用多媒体动技术动画模拟污染物在不同水流、气流运动状态下的迁移与扩散过程，不仅可以使抽象的概念、枯燥的理论形象化，而且有利于激发学生对知识信息的兴趣，不少同学会追问这些动画是怎么制作的，用到了哪些软件等等。因此，从这个角度说，多媒体教学自身的感受性和新颖性等特点，有利于激发学生学习的主动性和思维的活跃性。

三、加强教师队伍创新素质建设，激发学生创新活力

没有一支具有强烈的创新精神，勤于探索、勇于实践，善于激发学生创新热情、培养学生创新能力的师资队伍，就不可能培养出具有创新精神和创新能力的创新型人才。因此，学生创新能力的培养，首先是要有一支具有创新素质的教师队伍。近年来我校在教师队伍建设中，坚持内部培养和外援引进相结合，以内部培养为主的原则，提高教师创新素质，使其能有效地激发学生的创新热情，培养学生的创新能力。

（一）整合校内资源，加强教师工程实践经验的培养

应当说，近年来我们引进的青年教师均来自北大、浙大等985高校，他们都具有较高的理论水平和科研能力，但是这些年轻老师大多都是从校园（毕业）走向校园（任教），同老教师相比，他们缺乏与社会的接触、缺乏对企业的了解、缺乏工程实践经验。反映在课堂教学上就是照本宣科，很少联系实际，难以引起学生的兴趣。针对这种情况，我们积极鼓励青年教师走出校园，融入企业实践。例如，利用暑假由老教师带队，利用他们的人脉资源带领青年教师赴钢铁行业、烟草行业等企业进行调研，现场讲解不同行业的典型工艺流程，不同工艺流程中可能存在的环境保护问题、职业危害因素等。与企业相关部门工作人员召开座谈会，了解企业的日常环保工作、存在的问题并现场参与解答企业在实际工作中的困惑。另外我们也鼓励青年教师参加环保工程师、环评工程师等职业资格考试和培训，跟随老教师一起参与对企业的环评工作。所有这些实践活动，不但丰富了青年教师的课堂教学内容、使他们的课堂教学言之有物，激发了学生的学习兴趣，而且也为青年教师自身开展科研活动提供了研究方向，取得了较好的成果。

（二）借力校外人力资源，助力教师成长

地处首都北京，我们有很好的校外资源：著名高校众多、科学院系统研究所林立，大型勘测设计研究院比比皆是。每学期我们都会邀请行业著名学者或者院士为我系师生开展专题讲座，介绍环境工程领域目前的研究热点与发展趋势，帮助我们的年轻教师规划职业生涯、凝练科研方向。我们也聘请工程界具有深厚工程背景知识的专业技术人员作为我们的兼职教师，请他们对学生实践进行现场指导，邀请他们和校内教师一起参与创新性实验项目的设计和指导，弥补校内教师工程经验的不足，提升实验项目的实用性和创新性。另外，我们也鼓励教师积极参加清洁生产审核、环境影响评价等相关执业资格培训、考试并获取资质，通过开展社会服务等工作来丰富工程经验。

四、结语

经过近几年的探索与实践，我校环境工程专业创新型人才培养工作已初见成效。学生的创新意识不断提高，创新能力不断加强，参与创新实践活动的积极性不断提高，近年来学生们积极参加学校举行的大学生科研创新活动及北京市“挑战杯”大学生科技创新竞赛，并取得了较好的成绩。另一方面，创新实践活动也大大增强了学生的就业竞争力，不少学生考取了国内外著名大学的研究生。在总结以往经验的基础上，我校环境工程系老师将会不断改革创新，为提高环境工程专业人才培养质量，塑造更多创新型人才而不断努力。

参考文献：

[1]http：//politics.cntv.cn/special/gwyvideo/likeqiang/201505/2015050702/index.shtml，2015.5.7.

[2]王斌.浅论开放式实验教学与创新人才培养[J].实验室科学，2008（1）.

[3]王晓萍，刘向东，刘旭.课程实验在工程创新人才培养中的作用及实践探索[J].中国大学教学，2012（1）.

[4]陈一萍.当前就业形势下环境工程专业实践教学改革初探[J].湖南省环境生物职业技术学院学报，2011（9）.

[5]何德文，柴立元，彭兵，王云燕，特色环境工程专业创新人才培养模式的探索与实践[J].高等教育研究学报，2007（3）.

[6]竹涛，徐东耀，舒新前，何绪文.环境工程创新型人才培养[J].中国现代化教育装备，2010（23）.

[7]许鸿雁.在环境工程专业教学中培养学生创新思维[J].科技资讯，2008（32）.

（作者单位：首都经济贸易大学安全与环境工程学院）