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“创新教学”在环境工程专业的实践与优化

2019-01-31王建兵王春荣徐东耀王启宝

中国现代教育装备 2019年21期
关键词:环境工程创新型创新教学

侯 嫔 王建兵 王春荣 徐东耀 王启宝

中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 北京 100083

创新作为科技发展的主要原动力,已经逐渐成为国家和科研院所培养人才的主要方向,不同国家之间的科技竞争也主要体现在培养创新型人才的竞争上。习近平总书记在多次会议上强调,我国科技发展的方向就是创新、创新、再创新。实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,要坚定不移地走中国特色自主创新道路,加快创新型国家建设步伐。高校作为培养创新型人才的主要平台,需要培养具有创新意识、创新精神和创新能力的高级特殊型人才[1]。中国矿业大学(北京)在加强传统的“理论教学”和“实践教学”协同发展的基础上,创建了以培养学生创新能力为主要目标的“创新教学”,为进一步强化人才培养模式、探索创新型人才的培养奠定了良好的实践基础[1,2]。

1 “创新教学”的内涵与意义

常维亚[2]等在《设置创新教学环节 完善创新人才培养体系》一文中指出,“创新教学”环节是进一步深化与提高基于研究的理论与实践教学,可与理论教学、实践教学构成相互促进的整体。中国矿业大学(北京)设置的“创新教学”的核心理念是创新教育思想;主要目标是培育创新思维、锻炼创新能力、提高创新素养;教学模式主要突出研究性的创新教学;主要教学内容包括研究性课程、科研技能实践、学科竞赛、创新训练项目、研究性毕业设计(论文)等;为导师制的实施奠定了良好的科研基础;最终可构成一个完整、系统的全过程教学模式。

环境工程是一门交叉性的综合工程类学科[3],在实践的过程中会用到很多基础理论知识及其他工科的技术,因此,为了进一步提高环境工程专业毕业生的就业竞争力,非常有必要改革现有的环境工程专业人才培养模式,优化教育理念,在重视本专业学生综合素质培养的同时,应逐步推行知识、能力与素质三位一体协同发展的人才培养模式,重点关注本专业大学生创新知识、创新能力和创新素质的培养,以培养出适应目前高速发展的科技社会创新型专业人才,并投身到创新型国家的建设工作当中去,为我国的科技可持续发展贡献自己的力量。

2 “创新教学”在环境工程专业的实践

“创新教学”在环境工程专业的实践主要从课程设置、本科生导师制和监督与评价制度入手。从2011年起,“创新教学”就被列在中国矿业大学(北京)本科生培养方案中。环境工程专业根据本学科特色和学生能力培养的要求,分别设置了必修课和选修课;对于全校普遍开展的创新实践活动,学生可根据自己知识掌握程度和能力水平,自主选择实践活动的形式和内容,并在教师的指导下制订符合自身特点的个性化创新发展方案。具体实践的方向包括以下三个方面。

2.1 课程设置

环境工程专业的“创新教学”共设置了三类必修课程和九类选修课程,必修课程包括科研导论课、科研选题训练和大学生创新训练项目;选修课程包括研究性实验项目、毕业设计(论文)结合科研、学术交流活动、专业创新设计、专业专题教研、化学创新实验设计、大学生学科竞赛、发表学术论文及科技创新与发明。

首先,为了培养学生的科学思维和创新意识,环境工程专业在第二学期开设了科研导论课程。作为“创新教学”必修课,主要由院系中不同研究方向的教师介绍科研工作的主要内容、方法、过程及规律;学生通过学习可以掌握正确的专业科技文献的查阅方法,能充分利用网络资源,并能对文献进行分析和评述;掌握科学实验的设计原则和数据处理的一般方法;学习基本的调研报告和科技论文的写作方法。

其次,为了增强学生的综合实践能力和创新精神,环境工程专业在第三学期开设了科研选题课程。主要是依托教师的研究课题进行研究实践的前期训练,组织学生针对具体的科研课题,做好相关知识的学习和文献调研工作,熟悉相关仪器设备及技术规范,开展研究课题设计、实验(或设计)方案的制订、选题报告的撰写等工作,使学生具备开展创新实践和研究活动的基本能力。并完成“大学生创新训练计划”项目的选题工作,为学生能够顺利参与并融入教师的科研课题、进行科研实践打好基础。

再次,学生从第四学期开始用两年时间在项目导师指导下开始参与大学生创新训练项目,自主完成研究题目的设计、研究条件的准备和实验实施、研究报告撰写、学术成果交流等研究过程,旨在激发学生的研究兴趣,加深学生深化对所学专业知识的理解,培养大学生的科学素养和创新能力。

最后,通过环境工程专业选修课,培养学生对环境专业基本理论的理解,提高大学生的科学素质和文化素养,培养大学生的创新精神、创业精神和实践能力,树立比较明确的环境专业领域的创新型思维,为以后从事环保相关工作打下良好的基础。

2.2 本科生导师制度

2011级及2012级环境工程专业本科生已经开始实行导师制,本科生全程导师制是指每位本科生从大一入学开始,学校就分配本专业的教师作为其大学四年的指导教师,主要从学习、思想、生活和科研等几方面进行定期交流与指导,是“创新教学”的一个重要实践环节。导师指导的内容主要包括:(1)指导制订四年学习和成长规划。导师根据每名学生的知识能力水平和兴趣方向,与学生共同制订大学四年的理论学习和“创新教学”的学习计划,明确学生成长的发展规划。(2)指导实践能力培养。导师指导学生选择选修课程和实践环节课程,培养学生自主学习和实践的能力。(3)指导开展科学研究。导师引导学生参与科研课题,指导完成研究题目的设计、实验方案的制订、实验的具体实施和研究报告的撰写,增强学生研究与创新的能力,为后续完成本科毕业设计(论文)提供强有力的支撑。在全程本科生导师制的四年里,指导教师不仅要成为学生的学业导师,更要成为学生良好人格培养的重要引路人,在指导学生自主学习和实践的同时,更要注重对学生创新型能力和创新型思维的培养,为将来就业或继续深造奠定良好的基础。

通过2011级环境工程专业本科生创新项目结题材料可以看出,学生在导师的指导下均顺利地完成了项目,其中有一半学生取得了标志性成果,主要包括学术论文、专利和科技竞赛奖等。实践证明,大学生创新项目不仅培养了学生的创新意识及创新思维,也提高了创新能力,为创新型国家的建设培养了专业型特殊人才。

2.3 监督与评价制度

在实施“创新教学”的过程中,要建立合理的监督与评价机制。

首先,要明确“创新教学”的目标。环境工程专业需要根据学生创新能力培养和发展的阶段性要求,制订“创新教学”各阶段目标,使得研究性课程和创新实践活动得以合理配置和衔接,并明确学分要求和操作规范,确保创新能力培养目标的实现。

其次,要进行实时监督。院系要对每位教师的创新项目的各个阶段进行实时监督,保证创新项目的顺利完成。

最后,要进行综合评价。院系根据学生参与创新实践的各方面内容,结合学生投入创新实践活动的参与程度和取得的实际成果,得出创新学分,在每个学期对教师和学生都进行综合评价。

综上所述,大学生“创新教学”的实施效果如何,最终都需要通过完善的评价体系来评估。环境工程专业大学生创新项目评价体系分为两个部分,一是个人每学期综合评价成绩,二是结题后项目小组成绩,个人总成绩参照学校评价体系将两部分成绩综合。以刚刚结题的2011级环境工程专业本科生创新项目为例,参与项目小组共15组,其中7组项目成绩为优秀。

结果表明,经过2年的大学生创新训练项目的实施,学生掌握了科学研究的一般方法与规律、基本的实验设计与数据处理的方法、研究报告的撰写方法,并能根据研究成果撰写学术论文。项目培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高了学生的创新能力。

3 “创新教学”在环境工程专业的优化

3.1 开展教学改革优化课程体系

为了进一步优化“创新教学”在环境工程专业的实践效果,需要开展教学改革优化课程体系。教师在理论教学和实践教学中应当实时更新教材,结合当前研究热点及教师负责的实际科研项目,通过国内外的科学研究前沿和工程实践中的现实问题来拓宽学生的国际性和实践型的创新思维,开拓国际视野。此外,教师在教学的过程中应优化教学手段与方法,提高学生学习的兴趣和积极性,从被动性单一的知识传授逐渐转变为主动学习、主动思考、主动创新的优化教学方式。在教学过程中采用启发性、引导性和案例型教学,布置开放式小组讨论课题,鼓励学生通过小组讨论积极表达自己的想法,从而进一步提高学生主动、独立、创新思考的能力。

3.2 规范创新型人才的评价标准

为了保证“创新教学”在环境工程专业的有效实施,有必要进一步规范创新型人才的评价标准。目前,创新型人才的评价标准不仅考虑科技发展和社会进步对专业型人才的需求度,还要考虑学生的创新能力,包括自主创新思维与创新实践能力等方面的考查。因此,结合国内外对创新型人才的主要评价标准,高校在培养创新型人才的过程中,应积极调整并规范创新型人才的评价标准,根据每个学生的特点,因材施教,逐渐提高学生在未来工作中的核心创新竞争力。具体而言,创新型人才的评价:首先,要提高学生的积极主动性,鼓励学生参与评价,并在评价中发现自己的优势与劣势,取长补短;其次,整个评价过程要尽量体现“以人为本”的原则,最终成绩不仅要考核传统的课程成绩,更要强调考核学生的创新实践成果,包括基于创新思维和创新能力的科研成果。

3.3 建立合理的奖励机制

为了保证“创新教学”在环境工程专业的长效实施,有必要建立基于学生创新性成果的奖励机制。首先,环境工程专业可结合专业特色,设立自主创新奖项,例如,设立创新选题奖、创新设计奖、创新组织奖和创新成果奖等,对学生的自主创新成果给予一定的肯定,并鼓励优秀者参加国家级竞赛,如国家节能减排竞赛等;其次,环境工程专业可依据“创新教学”的成果设立学分制度,“创新教学”学分可计入最终本学期奖学金综合评定的总学分中,这样更有效地提高了学生参与自主创新实践活动的积极性,有利于提高学生的创新意识。最后,环境工程专业还可以根据社会对创新型人才培养的需求,面向国内环境类企业筹集经费,设立专项基金,为学生的“创新教学”实践活动提供物质基础,以实现创新型人才培养的长效、稳定和可持续发展。

4 结语

创新型专业人才作为当前国家科技发展的主力军,已成为各高校、科研院所培养人才的主要目标。中国矿业大学(北京)在强化传统的“理论教学”和“实践教学”的同时,探索与构建了以创新能力培养为核心目标的“创新教学”。本文通过系统分析发现,环境工程专业在“创新教学”的实践中,分别在课程设置、本科生导师制和监督与评价等方面取得了显著的成果;为了进一步提高“创新教学”在环境工程专业的实践效果,提出了开展教学改革优化课程体系,规范创新型人才的评价标准,建立合理的奖励机制的优化建议,将为培养环境工程专业创新型人才奠定良好的基础。

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