环境类专业地学特色系列课程建设与创新实践

周来 冯启言 朱雪强 孟庆俊

[摘 要]全球环境问题不断关注，地学与环境科学研究视域紧密交融。培养具有地学知识背景、地球尺度视野与格局及解决地质环境问题能力与综合素养的人才，是环境类专业人才培养的时代课题。基于地学类课程群建设与创新实践，文章介绍了课程群设置特点，说明了双师型教学团队，案例与研讨结合，四维教材等实践方法，对环境跨学科课程建设和人才培养创新方法具有一定参考价值。

[关键词]环境专业;地学特色;产教融合

[基金项目]2019年国家级一流本科专业建设点项目（环境工程，中国矿业大学，11）;2019年江苏省高等教育质量保障与评价研究课题“基于AOL的高校教学质量内部保障体系的构建”（2018-Y09）;2018年中国矿业大学教改项目“基于产教融合创新教育‘土壤与地下水污染修复教学改革与实践”（2018YB20）

[作者简介]周 来（1981—），男，江苏扬州人，博士，环境与测绘学院教学副院长，副教授，主要从事环境地质学方面教学与研究。

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）32-0229-02[收稿日期] 2020-03-11

一、地學背景环境类专业人才培养需求

近百年来，尤其是20世纪50年代以来，由于人口、城市、经济、科技的迅猛发展，对资源、能源的极大需求和过度开采，促使环境污染或破坏快速演变，环境问题出现了跨介质特性，影响范围呈区域性扩大，很多问题已经成为全球环境问题，而且多数环境问题已经从近地表环境延伸到地球深部环境[1-2]。目前学术界对地球表生圈层及其相互作用组成的综合系统给予了高度关注。21世纪初美国学者提出了“地球关键带”概念[3]（P13-48），这个地带界定，从植被冠层到含水层底部，是人类活动的最活跃地带，是地质环境问题最凸显的空间，比如场地土壤污染、废弃矿井地下水污染、城市地质灾害等。因此，在环境类专业人才培养的过程中，需要考虑培养具有地学知识背景、地球尺度视野与格局，以及解决地质环境问题能力与综合素养的专业人才，这也是适应我国高等教育普及化浪潮，新时代知识生产模式变革以及复合型人才培养需求的必然之举[4]。本文介绍了我校环境类专业地学特色系列课程建设与实践方法，说明了系列课程的质量保障和创新特色。

二、环境类专业地学类课程设置方案及其特色

我校环境类专业课程体系中以课程群方式强化了地学类课程的设置，也发挥了我校环境类专业水文地质的学科背景与优势，其中环境科学专业设置了专业必修课环境地质学基础、土壤与地下水污染修复，环境工程专业则将上述两门课程作为方向组选修课。此外，本课程群教学团队为全校开设了通识教育课程旅游地质学，该课程也为基础前置课程。环境地质学基础也作为其他专业（如测绘工程、地理信息科学等）跨学科课程开设。环境类专业地学类课程的设置考虑学生认知规律，做到层次递进和通专结合。旅游地质学在课中引导学生领略全球山岳风光、地质景观等旅游资源的同时，师生共同以旅游体验的方式趣味地感受地球演化和地质作用对地质旅游资源形成的影响，授课过程中有机地加入了地质地貌学、构造地质学、矿物与岩石学等地学核心课程的基础知识，课程更关注学生地球科学探索兴趣、地球视野与格局等综合素养的培养。环境地质学基础是环境科学和地球科学交叉的一门基础课，课程在地学知识学习的基础上，重点关注人类活动诱发的环境地质问题，如地下水污染、地面沉降、岩溶塌陷、矿山环境地质灾害、固体废物地质处置问题等，重点培养学生探究环境地质问题的形成机理、演化规律和综合防控的能力。土壤与地下水污染修复作为环境类专业中专业性较强，以及本硕联系进阶的课程，在知识层次上不仅分篇章讲授污染过程、修复机理与最新科研进展，还深入研讨土壤地下水污染修复产业中热点修复方法及其工程设计，知识内容和技能培训上具有挑战性。

三、课程群创新实践与实施成效

（一）跨学科与双师型教学团队

由于地学特色课程体系不仅融合地球科学与环境科学的核心知识点，而且课程中也关注最新方法的传授，涉及地质调查、遥感测绘、环境信息等前沿的技术手段，因此，课程群教学团队由环境科学、测绘工程、遥感科学、水文地质等专业背景的教师组成，同时也组成了联合指导学生科研创新的导师团队[5]。在产教融合新背景要求下，环境地质学基础、土壤与地下水污染修复课程聘请了现场从事环境地质调查、土壤地下水污染修复的省市级以上单位技术专家共同组成教学团队，在实际授课过程中集体备课，彼此交流教学经验、工程经验和科技难题攻关想法，互相取长补短，有力提升了课程教学师资条件，同时单位技术专家也可以在授课中现场物色人才，亦可进行人才订制，启发单位事业发展，形成校企共赢的优势。

（二）案例与研讨有机结合的教学模式

首先，案例教学在三门课中具体体现将个人履历、科研实例和工程案例引入课堂各章节教学，并以案例引入、案例分析、案例总结、案例启发节段出现，使得每节课程或每部分知识点结构化。例如在环境地质学基础课程中引入闭坑矿井地下水污染问题的科研实例，同时联系了旅游地质学中的矿山地质公园特色景观与地下水资源等知识内容，并联系到土壤与地下水污染修复重点地下水复合污染原位与抽出处理技术。学生经过系列课程的学习，系列案例的交流，达到知识与能力融会贯通的效果。其次，三门课均设置了课堂研讨环节，是课程过程考核的一个重要环节。例如土壤与地下水污染修复设计了4次共8学时的研讨课，模拟了两次学术研讨会和两次现场技术专题研讨会，如学术研讨会分“土壤与地下水污染过程及风险评估”和“土壤地下水污染修复技术与场地应用”专题讨论，课前布置学生分组讨论准备作业，模拟学术研讨会模式和流程，会中专业老师并邀请部分现场专家模拟学术专家组织研讨、进行点评，进一步发挥双师型教学队伍的作用，研讨专题随学期及时更新，从而为学生提供多层次、全方位的训练。部分研讨课也利用在线视频研讨的方式邀请企业工程师，加入研讨会，形成朋学机制，介绍现场施工经验，学生对污染土壤地下水修复的现场工作有更加真切的认识。

（三）四维（4D）教材

由于近年来地质环境方向的政策法规、科技发展、标准规范等快速推陈出新，传统的教材无论在知识结构上，还是在阅读形式上多少有些滞后。随着国家大力推行建设符合新时代要求的新形态教材，本课程群也坚持“不止于教材”的理念，即内容不仅限于某本教材，知识点不静止，及时拓展和更新，选择性地将案例和慕课等动态资源在学习资源中进行对应链接，发挥双师作用，最终编制形成最“鲜活”的四维（4D）课程资源库，表现为形态上有纸質的阅读材料和扫码链接，能够直达慕课资源、现场案例及视频资源等。各门课程的四维（4D）教材在内容上采用思维导图模式与资源库的电子书籍、授课课件、慕课库与工程案例库等进行对接，课程群各课资源之间也交织联系，进一步凸显课程设置的层次与贯通性。

此外，严格按照工程认证要求，在OBE理念的指导下，地学类课程群考核注重学生学习实效与目标达成，并开展课程改进的问卷调查，随学期及时持续改进。

四、总结

全球环境问题已经成为当下最热点的问题，且多数问题发生在地球表生环境，或达到深地环境，促使环境科学与地球科学研究视域紧密交融。因此，培养具有地学知识背景、地球尺度视野与格局以及解决地质环境问题的能力与综合素质的专业人才，是环境专业人才培养的时代重要课题。本文从课程尺度着眼，基于环境类专业地学特色系列课程的设置与创新实践，重点描述了课程群的层次与融合关系，在实际教学中广泛使用了跨学科与双师型教学团队，案例与研讨教学方法，四维教材等。课程群建设与实践为跨学科课程群建设与产教融合的创新实践提供一种借鉴。

参考文献

[1]陈华文，王焰新.王焰新：生态环境保护需要地球科学作贡献[J].检察风云，2018（12）：4-5.

[2]贺克斌，吴烨，余刚，等.立足中国绿色发展贡献全球环境治理—环境学科创新人才培养的探索[J].中国大学教学，2019 （Z1）：16-19+25.

[3]National Research Council.Basic research opportunities in earth science[M].Washington DC，USA：National Academy Press，2001： 13-48.

[4]陈骏.地球系统科学—跨学科专业建设与拔尖创新人才培养[J].中国大学教学，2017（3）：4-7+55.

[5]周来，冯启言，李向东，等.环境科学专业本科生科研创新能力培养方法与长效机制[J].大学教育，2016（9）：133-134.