学科竞赛对环境工程专业实践教学作用研究*

欧栋 赵国华 吴燕 艾宁

摘  要  基于环境工程专业实践教学改革，探索学科竞赛对实践教学的重要性。通过竞赛项目牵引，加强团队协作，以赛促学，激发学生学习兴趣，结合培养目标，多元评价专业学科竞赛的实施措施，提高学科实践能力。以评促改，不断完善学科竞赛体系；以赛促教，提高教学水平，践行“红船精神”，为同类院校的环境工程专业实践教学体系构建提供参考。

关键词  学科竞赛；环境工程；新工科；实践教学

中图分类号：G642.42    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）16-0154-03

0  引言

新工科是一种崭新的教育理念，新工科的提出使工科专业的实践环节有了新的历史使命[1]。实践环节在环境工程专业中具有举足轻重的作用，它不仅是理论学习过渡到实践应用的桥梁，更是培养学生动手能力、工程意识、设计能力的必要条件。在新工科背景下，各个高校积极开展环境工程专业实践教学体系构建与探索[2-3]，学科竞赛对推进实践教学改革具有重要作用。学科竞赛是培养大学生创新意识、团队协作、实践实操能力的重要载体和手段，学科竞赛的举办和推广是培养应用型创新人才、全面提高人才培养质量的重要举措之一[4]。

嘉兴市大学生校园环境监测竞赛已经成功举办两届，竞赛项目以嘉兴学院环境作为监测对象，将废水、大气、噪声等监测指标融合，选择合理且具有行业代表性的操作内容，引入企业技术人员和贴近实际检测项目的评价体系，采用开放性的组织管理形式，为环境类专业学生提供一个检验技能和实操水平的平台。学科竞赛的成功举办让大量具有高综合素质、高专业水平的大学生人才脱颖而出。基于学科竞赛对环境专业实践环节、人才培养等方面的积极作用，进一步思考如何以学科竞赛驱动环境工程专业课程建设，提升学生自主学习能力，加强产学研合作深度。

学科竞赛在专业建设、教师科研教研水平、学生自主学习能力等方面具有良好的推动作用，通过学科竞赛的开展，提升学生理论知识与实践技能，提高教师队伍的教学、科研水平，推动高校学科建设[5]。通过学科竞赛对专业、课程体系的引领作用，以赛促改、以赛促建、以赛促教、教赛结合，不断推动高等院校课程建设，丰富课程教学的内容和形式，深化校企合作，提高教师的专业水平，以期实现高校大学生综合素质的全面提升[6]。为此，各类学科竞赛在高校广泛开展，如“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛等。同时，各大院校依托各学院、学科特色，结合常规教学、实践课程，积极开展学科竞赛。本文研究学科竞赛对环境专业教学的促进作用，不断完善学科竞赛体系，以赛促教，提高教学水平，以竞赛为载体和抓手，践行“红船精神”，为同类院校的环境工程专业实践教学体系构建提供参考。

1  以赛促教，驱动环境工程专业建设

1.1  优化人才培养方案

梳理近年来国家级、省级环境工程专业技能竞赛项目所涵盖的知识点及专业技能，广泛调研环境专业人才需求市场[7]，研讨行业相关用人标准及规范，与企业通过座谈会、交流会等形式深入调研企业真实人才需求，依托企业用人诉求优化人才培养模式，革新课程体系与教学内容，提升专业建设水平，进而提升环境工程毕业生的综合竞争力。

1.2  竞赛引领课程改革方向

专业技能竞赛的开展为课程改革建设提供方向，充分发挥竞赛对课程教学、课程设置的启发引导作用[6]。以嘉兴市大学生校园环境监测竞赛为例，按照环境工程专业的实际需求设计，将大学校园环境作为监测对象，结合行业标准、国家相关政策制定竞赛内容，以团队项目化的形式完成竞赛。该竞赛分为实践操作和监测报告撰写两部分：实践操作部分包括采样点的科学选择及取样、监测指标的选择（水、大气、土壤及噪声）、样品分析（仪器分析和化学分析）和质量保证与控制；监测撰写部分包括研究目标、实验材料与方法、结果与讨论和结论。通过竞赛的引领作用，开展“基于竞赛项目引导”的课程设计，不断优化环境专业的专业核心课程、实践教学课程体系建设，构建基于学科竞赛的育人课程体系，以赛促教、教赛结合，形成基于学科竞赛的育人教学模式。

1.2.1  竞赛促使课程内容不断更新

嘉兴市大学生校园环境监测竞赛涉及知识面广、专业性强，对场地、设备需求度较高。因此，教师需要将竞赛内容延伸至课堂教学中，将竞赛项目中涉及的新知识、新方法、新规范、新标准引入教学过程。在实践教学活动中，依据竞赛内容针对性地设计实践教学课程，强化学生的实践操作水平，让学生学以致用。同时，由于课程教学和实践教学活动的需求，课程教材也需要同步进行修改、更新和置换。为使教材能够贴近实际环境工程、环保类工作的需求，符合课堂教学、实践教学的要求，提升学生的综合素养，嘉兴学院生物与化学工程学院组织编写环境工程专业实验教材，并在使用过程中通过教研讨论、学生座谈等方式不断更新、完善，为出版环境工程专业实验教材奠定基础。

1.2.2  竞赛促进教学形式多样化

监测竞赛是对学生知识水平、实践技能水平、团队协作能力的综合考查。根据监测竞赛的实际需求，开展基于竞赛项目引导的课程设计，坚持以教师为主导、学生为主体的教学理念，实现以课堂为中心向理论实践并重转变，实现以课本为中心向以竞赛项目为中心转变。学生在实践过程中深化所学理论知识，用所学理论知识解决实践中发现的问题。让学生在教中做、在做中学，提高学生对课程的兴趣，变被动学习为主动学习。以启发式教学为主，辅以集中讨论、个别提问、团队展示、课后留思考题的教学方式，培养学生自我学习、独立思考、团队协作等方面的能力[6]。

1.2.3  竞赛提升教师队伍专业素养

作为学生学习理论知识、培养操作技能的领路者、奠基人，教师的理论知识水平、技术水平、授课功底以及操作规范程度都会对学生产生巨大影响。为给学生奠定扎实的专业理论基础和实践基础，提高职业竞争能力，教师应不断提升专业水平与职业素养。通过“勠力同心，以老带新”活动，邀请教学水平高、经验丰富的教师通过传、帮、带的培养模式，引领新教师快速进入教师角色、迅速成长，提高教师团队的整体专业水准；通过教师教学设计与技能大赛、教师教学创新竞赛等比赛，以赛促教，提高教师的课程展示能力，提升教师授课水准，完善课程建设成果；倡导校企合作，以竞赛项目为驱动，一方面鼓励教师深入行业、企业监测一线学习，另一方面积极邀请一线专业技术人员来校培训、交流，弥补实践工程经验的欠缺；加强“校校互通”，通过竞赛前院校间的研讨、培训以及竞赛时的观摩、评判，搭建不同院校教师交流的桥梁，共同进步。以学科竞赛为契机，让教师有更多机会接触行业、企业的技术工艺、装置设备以及技能方法，拓宽专业视野，提升专业水平和工程实践能力。

2  以赛促学，提升学生自主学习能力

技能竞赛不但考查参赛队伍中每位学生的个人综合素质，而且考查参赛队伍的团队协作能力、参赛队长组织协调能力等。以嘉兴市高校大学生校园环境质量监测与评价竞赛为例，该竞赛涉及环境监测的方方面面，要求每一支参赛队伍都能够掌握水、气、固及噪声等监测项目的检测方法和相关行业标准，具备较为扎实的理论功底、较高的实践操作技能、较强的组织协调能力以及随机应变能力，能够灵活处理各种突发事件，单纯依靠课堂教学是不能达到预期效果的[6]。为此，学院开发“以老生带新生”的组队模式，每支队伍由五名学生组成，要求其中必须至少有一名大二的环境工程专业学生，鼓励其他专业学生组队参加，实现学科互补。同时，为了更规范地完成竞赛项目，在竞赛中获得名次，在团队建设方面，鼓励一名大三或者大四环境工程专业学生作为队长，大一、大二环境工程专业学生为队员，同时加入1～2名数据科学学院的学生。这种跨学科、“以老生带新生”的组队模式一方面可以提升竞赛项目的参与面和知名度，另一方面可以取长补短，增强团队和竞赛项目的整体水平。

“以老生带新生”的组队模式不断为竞赛项目引入新鲜血液，是下一届竞赛项目顺利开展的基石。为了适应竞赛项目的需要，团队成员需通过自学扩大知识的广度和深度，团队成员之间相互促进、互相探讨、共同成长。团队成员以学科竞赛为契机，在提升自身综合素质的同时，增长知识、获得友谊，增强理论与实践相结合的能力，提升动手能力，全面强化专业素养，增加接触企业、了解企业的机会，真实了解社会人才需求前景，进而激发对环境工程专业学习的积极性和主观能动性。

3  以竞赛加强产学研深度

通过产业、学校、科研机构等相互配合，发挥各自优势，形成强大的研究、开发、生产一体化的先进系统，并在运行过程中体现综合优势，是技术创新上、中、下游的对接与耦合[8]。以学科竞赛为契机，校企联动构建产学研平台，加强校企合作的力度和深度，加强学校、教师与企业的沟通、交流，结合企业的人才需求找准培养方向，让学生零距离接近社会实践和知识应用[9]。充分发挥环境工程领域企业的助力、引领作用，为学科竞赛实操环节提供技术支持、设备支持及资金支持，为合作院校构建良好的实践平台，让学生的理论知识与实践有效结合起来。学科竞赛的顺利开展可以充分发挥企业与高校的资源优势，强化企业在人才培养中的助力作用，挖掘校企合作的创新模式，推进产学研深度融合，助力环境工程领域高质量发展。

以嘉兴市高校大学生校园环境质量监测与评价竞赛为例，本次学科竞赛的顺利开展，为环境工程专业学生和环保相关企业提供良好的交流平台，学生能够更进一步认识企业、了解企业，企业能够扩大企业人才储备库，增强企业人才黏性，提升企业核心竞争力。同时，学科竞赛为教师和企业提供良好的合作契机，企业能够更加了解教师的研究背景和研究方向，以此为基础开展基于企业发展需求的项目合作，教师依托项目支持在擅长的领域深耕，企业依托项目的成果在技术更新、储备方面更具有核心竞争力。校企优势互补，实现学生、教师和企业三个层面的多赢、共赢，完善产学研一体的人才培养体系。

4  结论

学科竞赛在专业建设、教师教学科研水平、学生自主学习能力等方面具有良好的推动作用。学科竞赛的开展可以强化学生的理论知识与实践技能，提高教师队伍的教学、科研水平，推动高校的学科建设。通过竞赛项目的牵引，设定情景模式，团队竞技、协作分析，以赛促教，驱动环境工程专业建设；以赛促学，提升学生自主学习能力，以竞赛加强产学研深度，践行“红船精神”，为同类院校的环境工程专业实践教学体系构建提供参考。

参考文献

[1] 委福祥，王延庆，刘洪涛，等.“新工科”背景下材料专业实践教学体系探索[J].实验室研究与探索，2019，38（1）：197-200.

[2] 曾靓.新工科背景下环境工程专业实践教学体系的构建[J].才智，2021（6）：26-28.

[3] 魏春梅，谷晋川.新工科背景下环境工程专业实践教学体系探索[J].创新创业理论研究与实践，2021，4（9）：30-32.

[4] 张学杨，曹澄澄，谭珍珍.学科竞赛对环境工程专业教学的促进[J].课程教育研究，2020（19）：251-252.

[5] 罗凯，封旭佳，王晓骏，等.学科竞赛对大学生创新能力促进作用分析[J].科技风，2021（14）：128-129.

[6] 马焕春，熊鹰，刘嘉夫，等.水环境监测技能竞赛对专业群课程建设的作用研究：以重庆水利电力职业技术学院为例[J].中国教育技术装备，2014（6）：64-65.

[7] 曹小敏.“以赛促教”视域下高职实践教学改革与创新：以环境监测与评价专业为例[J].课程教育研究，2016（23）：221.

[8] 宋刚.钱学森开放复杂巨系统理论视角下的科技创新体系：以城市管理科技创新体系构建为例[J].科学管理研究，2009，27（6）：1-6.

[9] 姜学霞，黄崇辅，吴贤格.基于学科竞赛的环境工程专业实践教学改革探索[J].教育现代化，2019，6（31）：52-54，63.

*项目来源：（嘉兴市产教融合“五个一批”）“新工科”背景下“文武双全”环境工程人才培养产教融合工程项目（编号：2021-109-3-2）；嘉兴学院专项科研启动经费（编号：CD70520036）。

作者：欧栋，嘉兴学院生物与化学工程学院，讲师，研究方向为环境工程专业教学改革及水处理技术；赵国华，嘉兴学院生物与化学工程学院，副教授，研究方向为重金属去除及迁移转化规律；吴燕，浙江双益环保科技发展有限公司，工程师，研究方向为新型污水处理技术和环境监测系统的技术开发及其成果转化；艾宁，嘉兴学院教务处主任，教授，研究方向为二氧化碳捕集技术及教学管理（314000）。