環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

黃 方，李曉恩，周恒國

(電子科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院,四川 成都 611731)

社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)環(huán)境工程專業(yè)人才的需求逐漸變化，最初建立在傳統(tǒng)化學(xué)、生物、土木工程等學(xué)科基礎(chǔ)上的環(huán)境工程專業(yè)，在人才培養(yǎng)模式上面臨著重要的課題要研究。如果無視國家建設(shè)發(fā)展的需求，不依托所在學(xué)校的優(yōu)勢背景和特色，在課程設(shè)置、教學(xué)方式以及實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面不講求科學(xué)性、合理性和創(chuàng)新性而盲目培養(yǎng)學(xué)生，就會(huì)導(dǎo)致本專業(yè)畢業(yè)生在國家建設(shè)和就業(yè)市場上面臨困難。國家“十二五”規(guī)劃提出大力提高科技創(chuàng)新能力，加快教育改革發(fā)展，推進(jìn)創(chuàng)新型國家建設(shè),《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020 年)》強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新教育是一種全新的教育理念，如何實(shí)施創(chuàng)新教育,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才,是擺在高校面前的一項(xiàng)重要課題,需要進(jìn)行認(rèn)真研究和實(shí)踐[1]。然而，長期以來，我國的高等教育卻一直把學(xué)習(xí)已有的文明成果作為培養(yǎng)大學(xué)生的首要目標(biāo)，注重知識(shí)的傳授，把教學(xué)過程理解為知識(shí)的積累過程，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)立足于掌握知識(shí)的多少，而忽視了學(xué)生潛能、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此，我國的高等教育理念和人才培養(yǎng)模式亟待創(chuàng)新[2]。電子類院校環(huán)境工程專業(yè)在教學(xué)與實(shí)踐中應(yīng)以學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科和重點(diǎn)學(xué)科為依托，以體現(xiàn)電子信息特色的數(shù)字環(huán)保教學(xué)模式為特色，倡導(dǎo)并實(shí)踐以學(xué)生為主體的教學(xué)模式[3]，建立有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，加快建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放服務(wù)的良好環(huán)境，培養(yǎng)大批有用的創(chuàng)新人才。

1 創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基本要求

大學(xué)生是祖國的未來，是科技興國的后備主力軍,我們要牢記科教這國，實(shí)現(xiàn)中國夢的歷史使命，按照“以知識(shí)學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)、以素質(zhì)教育為根本、以能力提升為重點(diǎn)”的原則，結(jié)合本學(xué)校辦學(xué)地域、行業(yè)特色以及社會(huì)對(duì)專業(yè)人才工程能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力的要求，明確專業(yè)培養(yǎng)定位，構(gòu)建與培養(yǎng)目標(biāo)相吻合的、滿足國家本科教育要求的課程體系[4]。

作為將要擔(dān)當(dāng)國家建設(shè)棟梁的大學(xué)生，具有很大的待開發(fā)的創(chuàng)新潛能，要發(fā)揮和培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新潛能，關(guān)鍵在于學(xué)校的創(chuàng)新教育。胡錦濤同志在清華大學(xué)建校100周年的報(bào)告中指出：“主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)需求，深入進(jìn)行教育改革，加快建設(shè)綜合性、研究型、開放式的一流大學(xué)”，加強(qiáng)創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

創(chuàng)新教育可以促使學(xué)生在學(xué)習(xí)和繼承前人積累的知識(shí)基礎(chǔ)上，著力培養(yǎng)和訓(xùn)練自主與獨(dú)立的思考能力，并能對(duì)已有的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造性的集成與應(yīng)用。加強(qiáng)創(chuàng)新教育，決不能忽視基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論的教學(xué)。基礎(chǔ)知識(shí)和理論貧乏的大學(xué)生是難以成為創(chuàng)新型人才的。

對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論的掌握程度，決定著學(xué)生獲取新知識(shí)、創(chuàng)造新知識(shí)的能力，這也是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)，只有在扎實(shí)的基礎(chǔ)上求創(chuàng)新，才是真正的創(chuàng)新。學(xué)校肩負(fù)著基礎(chǔ)理論教育和科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重任，應(yīng)當(dāng)努力研究和解決高等教育面臨的新問題，構(gòu)建先進(jìn)的人才培養(yǎng)模式和方法，培養(yǎng)出具備創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才[5]。

在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中，除了在培養(yǎng)方案、課程設(shè)置和教學(xué)方式上要不斷針對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的進(jìn)行改革探索外，還必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[6]。例如在新增設(shè)環(huán)境工程學(xué)的課程設(shè)計(jì)方面，帶學(xué)生實(shí)習(xí)參觀污水、廢氣處理設(shè)施，要求學(xué)生結(jié)合理論課和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的知識(shí)，設(shè)計(jì)合理的工藝流程和采用合適的構(gòu)筑物及機(jī)械設(shè)備，并將自己的設(shè)計(jì)結(jié)果和實(shí)習(xí)現(xiàn)場對(duì)照比較。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,要求學(xué)生自主完成污水處理廠的完整工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算和部分圖紙的繪制,增強(qiáng)動(dòng)手能力;在環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)中，將校園環(huán)境的噪聲、生活污水以及大氣污染顆粒進(jìn)行監(jiān)測與評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

創(chuàng)新教育重在實(shí)踐，教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)是本科教育的重要組成部分,是將知識(shí)內(nèi)化為能力的重要過程,也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才不可缺少的基本環(huán)節(jié)。只有通過鞏固理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)課、培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力的設(shè)計(jì)課和提高運(yùn)行管理能力的實(shí)習(xí)課等實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2 環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室始建于2004年底，通過學(xué)校的前后3期以及后續(xù)的投入與建設(shè)，已初步搭建起了專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，支撐著環(huán)境工程綜合實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)(含儀器分析) 、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、水污染控制等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并承擔(dān)著環(huán)境工程專業(yè)本科實(shí)踐及科研工作。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)過程中不可或缺的重要一環(huán)。作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才、進(jìn)行科學(xué)研究和為社會(huì)服務(wù)的重要基地，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮著十分重要的作用，由于多年來環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)室一直沿襲著傳統(tǒng)的教學(xué)和管理運(yùn)行模式，還需要在實(shí)驗(yàn)課及實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理機(jī)制上進(jìn)一步改革:

(1) 實(shí)驗(yàn)課的改革要改變學(xué)生做實(shí)驗(yàn)只是一個(gè)簡單驗(yàn)證過程的狀況；

(2) 將實(shí)驗(yàn)課教師的職責(zé)由“包辦型”轉(zhuǎn)變成“指導(dǎo)型”,幫助學(xué)生將課堂教學(xué)中所學(xué)知識(shí)通過自己的努力變成現(xiàn)實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)校的“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”等各種創(chuàng)新性項(xiàng)目，獨(dú)立自主開展課題研究；

(3) 創(chuàng)辦多種大學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)基地，開展各種形式的科技活動(dòng)和科技制作等。

為了發(fā)揮專業(yè)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生敏銳的直觀能力和創(chuàng)造性思維方法等方面的作用，還需要結(jié)合專業(yè)課程將部分實(shí)驗(yàn)改成自選的研究型或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自選題目、制訂方案并獨(dú)立完成。

改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)亟待解決的重要任務(wù)。學(xué)生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新思維是激勵(lì)、培養(yǎng)出來的[7]，因此,應(yīng)該運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，編寫、引進(jìn)新型實(shí)驗(yàn)教材，并根據(jù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，科學(xué)地將相近學(xué)科中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)多、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多的課程，單獨(dú)設(shè)置為實(shí)驗(yàn)課程，并給予相應(yīng)的學(xué)分，實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)分制，例如環(huán)境工程綜合實(shí)驗(yàn)課程可將環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境化學(xué)等課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)集中開設(shè)，從而增強(qiáng)相關(guān)專業(yè)的綜合聯(lián)系，或增設(shè)地表水環(huán)境信息采集與分析、市政和工業(yè)污水分析與評(píng)價(jià)等專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是傳授知識(shí)和訓(xùn)練才能相結(jié)合的過程,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,則是圍繞創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一個(gè)具體發(fā)掘、培養(yǎng)過程,也是在朝著復(fù)合型、綜合型人才這個(gè)方向進(jìn)行有效培養(yǎng)的一個(gè)具體步驟,更是在實(shí)踐著高素質(zhì)人才培養(yǎng)的一個(gè)具體嘗試[8]。在完成本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)該積極主動(dòng)地配合學(xué)?；?qū)W院組織各種學(xué)術(shù)課題研究,為大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)提供研究和實(shí)踐平臺(tái)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有情況,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)兩大類。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)包括課程實(shí)驗(yàn)，如環(huán)境工程綜合實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)等,旨在強(qiáng)化對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論的掌握;專業(yè)性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要針對(duì)專業(yè)性較強(qiáng)的實(shí)踐活動(dòng),如專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程綜合設(shè)計(jì)，生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等，重在提高學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力[9]。

3 環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開放運(yùn)行探討

專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的開放突破了傳統(tǒng)教學(xué)方式，是專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。開放實(shí)驗(yàn)室是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,由被動(dòng)教育到主動(dòng)教育,由應(yīng)試教育到素質(zhì)教育,全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的有效方法,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一條有效途徑[10]。開放的目的是給學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,使學(xué)生具有獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間[11]。要認(rèn)識(shí)到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的開放不僅是時(shí)間和空間上的開放，更重要的是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段上的開放,它可對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分層次和模塊化整合，并在實(shí)驗(yàn)室資源上進(jìn)一步優(yōu)化利用。

實(shí)驗(yàn)室開放能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的建設(shè)，加快引進(jìn)高層次人才擔(dān)任實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，活躍實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和創(chuàng)新的氣氛,同時(shí)可以體現(xiàn)以人為本，注重學(xué)生個(gè)性差異、因材施教的教育理念，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才[12]。

目前,環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室主要為本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。為了解決實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限和儀器設(shè)備數(shù)量有限等問題，需要在時(shí)間、場地以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等方面進(jìn)一步改革。除了保障實(shí)驗(yàn)室硬件條件和申報(bào)實(shí)驗(yàn)課題經(jīng)費(fèi)投入外，加快建立結(jié)構(gòu)層次合理的實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍也相當(dāng)關(guān)鍵。資源環(huán)境學(xué)院的建立和高層次環(huán)境工程專業(yè)教師的不斷引進(jìn)，為實(shí)驗(yàn)室的開放創(chuàng)造了有利條件。

為實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的開放運(yùn)行，要求進(jìn)一步改革實(shí)驗(yàn)室管理體制，整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室資源，提高實(shí)驗(yàn)室使用和管理水平，并建立激勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師的創(chuàng)新機(jī)制。開放實(shí)驗(yàn)室后，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容變廣，難度變大，知識(shí)面變寬，對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的素質(zhì)和水平提出了更高的要求[12]。

目前實(shí)驗(yàn)室已逐步完善實(shí)驗(yàn)室介紹、指導(dǎo)教師介紹、擬開實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等,研究可行的開放模式，如開放實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)課、開設(shè)跨專業(yè)和學(xué)科的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、為學(xué)生開設(shè)設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)、為學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)開放、為教師和技術(shù)人員進(jìn)行教學(xué)科研開放等。今后準(zhǔn)備建立實(shí)驗(yàn)室開放的信息管理系統(tǒng)，利用管理軟件對(duì)開放實(shí)驗(yàn)和儀器設(shè)備進(jìn)行規(guī)范管理，包括實(shí)驗(yàn)室基本信息的管理、實(shí)時(shí)提供實(shí)驗(yàn)室的使用情況查詢和實(shí)驗(yàn)儀器的使用情況查詢，使學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等相關(guān)信息，將現(xiàn)代化的管理手段融入實(shí)驗(yàn)室的管理中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的興趣。

4 結(jié)束語

專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，也對(duì)實(shí)驗(yàn)教師提出了更高的要求。如何適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室開放的教學(xué)需要、及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、正確分析學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)步驟的可行性和科學(xué)性，以及順利完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)等，這些都會(huì)促使實(shí)驗(yàn)教師積極拓寬自己的知識(shí)面,把相關(guān)課程的知識(shí)融合到一起,開發(fā)設(shè)計(jì)出更多的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,努力積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高自身的實(shí)驗(yàn)技能和教學(xué)水平，積極研究、探索新的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，使盡可能多的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中,從而有效地推動(dòng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革。

[1] 孫萍茹,米增強(qiáng),安連鎖.創(chuàng)新教育與創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào):哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版,2000(2):53-57.

[2] 劉智運(yùn).改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].教學(xué)研究,2010 (6):1-6.

[3] 黃方.電子技術(shù)類院校環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)定位的思考[J].中國電力教育,2008(12):20-21.

[4] 劉輝,沈玉志.工科高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式構(gòu)建[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2013(3):321-323.

[5] 張海道，查奇芬，陳玉娟.高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào): 高教研究版，2003(4)：49-51.

[6] 施云芬,孫旭輝,劉景明.環(huán)境工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)改革的探索與實(shí)踐[J].中國電力教育,2009(2)：115-116.

[7] 周亞萍,王志強(qiáng),金鴻芹.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)與高等教育模式改革探討[J].中國電力教育,2011(4):47-48.

[8] 陳東海,王祖強(qiáng),李秀娟.提高對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005,24(8):66-67.

[9] 孫爾康,張劍榮,張家玫.三層次開放實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效形式[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2007,24(11):5-6.

[10] 李英俊,孫淑琴,于世鈞.多種模式開放實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2007,26(3):121-124.

[11] 李振鍵.實(shí)驗(yàn)室開放是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的有效途徑[ J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2004,21(2):1-3.

[12] 白雪峰,李沛.關(guān)于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開放的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008,27(7):848-850.