學(xué)科交叉驅(qū)動(dòng)的環(huán)境工程能力培養(yǎng)路徑

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摘要：現(xiàn)代社會(huì)層出不窮的復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題，決定了環(huán)境工程專業(yè)要把培養(yǎng)具備交叉學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐能力的創(chuàng)新性人才為主要目標(biāo)之一。文章基于社會(huì)對(duì)環(huán)境工程人才的創(chuàng)新能力需求特點(diǎn)，針對(duì)普通高校本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀與問(wèn)題，在學(xué)科交叉驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、校企合作、師資培育、學(xué)科競(jìng)賽、教學(xué)方法和手段變革六個(gè)方面的路徑，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和自我創(chuàng)新能力的環(huán)境工程人才。

關(guān)鍵詞：學(xué)科交叉；創(chuàng)新能力；環(huán)境工程

現(xiàn)代科技和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得人類不斷面臨新的環(huán)境問(wèn)題，解決層出不窮的環(huán)境問(wèn)題急需具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的創(chuàng)造性人才，這是對(duì)環(huán)境工程領(lǐng)域工作者的要求，也是環(huán)境工程專業(yè)本科生培養(yǎng)的目標(biāo)之一。環(huán)境問(wèn)題及其污染治理的復(fù)雜性決定了環(huán)境工程是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的邊緣交叉型綜合性學(xué)科，是當(dāng)代工程領(lǐng)域正在快速發(fā)展的學(xué)科之一[1]，其跨行業(yè)、手段多樣、牽涉利益多樣，這些特點(diǎn)使得環(huán)境工程人才比其他學(xué)科需要具備更廣博的綜合知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)，也需要有更強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。因此，從跨學(xué)科的角度培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和自我創(chuàng)新能力，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，保證教育質(zhì)量，對(duì)擔(dān)負(fù)環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)任務(wù)的高校來(lái)說(shuō)，已成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。

一、環(huán)境工程人才創(chuàng)新能力的社會(huì)需求特點(diǎn)

（一）廣泛應(yīng)用各學(xué)科的技術(shù)成果的實(shí)踐性強(qiáng)

重視環(huán)境工程的學(xué)科交叉型特點(diǎn)，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的關(guān)鍵。由于環(huán)境問(wèn)題具有廣泛性、不確定性、與人類行為聯(lián)系密切性等特點(diǎn)，使得環(huán)境問(wèn)題的產(chǎn)生與解決不僅需要自然科學(xué)和技術(shù)成果的有效應(yīng)用，還需要社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)知識(shí)的配合，有時(shí)后者的影響甚至更為重要。因此環(huán)境工程專業(yè)的人才在解決復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題時(shí)，不僅要能創(chuàng)新性地應(yīng)用工程技術(shù)，創(chuàng)造性綜合運(yùn)用其他各學(xué)科最新技術(shù)成果，并且還能夠運(yùn)用社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)的最新研究成果，在設(shè)計(jì)新的管理制度、培育新的意識(shí)形態(tài)上具有創(chuàng)新性，為環(huán)境問(wèn)題的技術(shù)解決提供保障[2]。

（二）分析解決具體問(wèn)題的綜合能力強(qiáng)

環(huán)境問(wèn)題的復(fù)雜性使其不同于一般的工程問(wèn)題，多數(shù)情況下其解決方法和方案不具有重復(fù)性。雖然對(duì)于同一類環(huán)境問(wèn)題的解決在思路上有共性，但解決每個(gè)新的問(wèn)題都需要一個(gè)新的個(gè)案，具體的過(guò)程和技術(shù)組合一定是獨(dú)一無(wú)二的。因此環(huán)境工程專業(yè)的創(chuàng)新性具有更為廣大的發(fā)揮空間[3]。由于環(huán)境問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)性和不可重復(fù)性，正確深入地認(rèn)識(shí)問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理分析，然后針對(duì)性地?cái)M定包括高效、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的解決方案，也包括利用人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)的有效成果，這一系列的過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要體現(xiàn)一定的創(chuàng)新能力。甚至在方案實(shí)施過(guò)程中也需要不斷完善、總結(jié)、反思，不斷學(xué)習(xí)新的技術(shù)、知識(shí)，不斷培養(yǎng)增強(qiáng)自我的創(chuàng)新能力，使環(huán)境保護(hù)和環(huán)境治理工作的效率和效果能夠最大程度地得以提高。

二、環(huán)境工程專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀與問(wèn)題

（一）知識(shí)基礎(chǔ)薄弱，知識(shí)體系不完善

作為一個(gè)理工結(jié)合、多學(xué)科知識(shí)交叉融合的專業(yè)，環(huán)境工程對(duì)老師和學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)要求很高。國(guó)內(nèi)環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃都是在教指委要求的框架內(nèi)制定的，課程設(shè)置相似度很高[4]。我國(guó)高校重專業(yè)教育輕通識(shí)教育的傳統(tǒng)思想使得相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科的課程設(shè)置較少，學(xué)生在校期間接觸各學(xué)科發(fā)展的前沿知識(shí)非常有限。多年來(lái)對(duì)這種培養(yǎng)模式的適應(yīng)，使得多數(shù)普通本科院校的學(xué)生沒(méi)有受到正確的引導(dǎo)，主動(dòng)查閱學(xué)習(xí)前沿專業(yè)文獻(xiàn)的人很少。這種環(huán)境下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生知識(shí)面窄、陳舊落后，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[5]。

（二）師生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不強(qiáng)

要想培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，首先一定要有創(chuàng)新意識(shí)的教師，國(guó)內(nèi)外研究表明，教師的支持程度是學(xué)習(xí)者接受和探索新興技術(shù)的重要影響因素，而且教師的支持并不局限于直接的課堂，更大可能是在教師的科研行為或參與學(xué)生活動(dòng)中不自覺(jué)地形成影響[6]。而我國(guó)普通本科高校教師研發(fā)能力不足，教師自身創(chuàng)新意識(shí)和能力不足，校園科研氛圍淡薄，而且?guī)熒c企業(yè)的接觸機(jī)會(huì)都不多，不了解企業(yè)的需求，教師創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)動(dòng)力不足，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，從本質(zhì)上缺乏大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)萌發(fā)和創(chuàng)新能力成長(zhǎng)的土壤[7]。因此學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)只能是紙上談兵。

（三）實(shí)踐教學(xué)體系中的綜合能力訓(xùn)練內(nèi)容不多

隨著我國(guó)正式加入《華盛頓協(xié)議》，以工程教育認(rèn)證為契機(jī)，參照工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革，完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，已成為國(guó)內(nèi)各高校環(huán)境工程專業(yè)建設(shè)的共識(shí)[8][9]。但普遍存在教學(xué)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性和演示性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性實(shí)驗(yàn)很少；實(shí)習(xí)走馬觀花、學(xué)生幾乎沒(méi)有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)；課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一成不變，而畢業(yè)設(shè)計(jì)選題陳舊、脫離實(shí)踐，具有開(kāi)拓性、創(chuàng)新性、實(shí)用性的題目偏少。實(shí)踐教學(xué)的學(xué)時(shí)雖然增加，但內(nèi)容單一、缺乏綜合實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，仍然不能有效地增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)興趣，也沒(méi)有從整體上提高學(xué)生解決實(shí)踐問(wèn)題的創(chuàng)新能力。

三、利用學(xué)科交叉培養(yǎng)環(huán)境工程本科創(chuàng)新人才的路徑

（一）開(kāi)展廣泛的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)

對(duì)于環(huán)境工程這樣解決實(shí)際問(wèn)題需要多學(xué)科交叉知識(shí)的工科專業(yè)來(lái)說(shuō)，在人才培養(yǎng)過(guò)程中，亟需包括政治教育、公民教育、道德教育、社會(huì)規(guī)范教育以及專業(yè)教育在內(nèi)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)作為載體，以補(bǔ)充學(xué)科專業(yè)教育單一的傳統(tǒng)教育形式的不足。調(diào)查表明，我國(guó)在校大學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐方式以課外家教、社會(huì)調(diào)查、社團(tuán)活動(dòng)、志愿服務(wù)、“三下鄉(xiāng)”居多，參加與所學(xué)專業(yè)知識(shí)緊密相聯(lián)系的崗位見(jiàn)習(xí)的人數(shù)僅占11.11%[10]。事實(shí)上國(guó)內(nèi)多數(shù)高校由組織大學(xué)生進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)只是一種示范行為，受眾面很小，學(xué)生自己缺乏進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐的主動(dòng)意識(shí)，專業(yè)教師參與度很低，不重視將社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)與大學(xué)生的職業(yè)能力素養(yǎng)培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，這使得社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和對(duì)促進(jìn)就業(yè)的作用極其有限。所以，應(yīng)該重視提高專業(yè)教師在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中的參與度，既可以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、提高全民環(huán)保意識(shí)起到實(shí)際作用，通過(guò)學(xué)用結(jié)合，又可以增強(qiáng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，增長(zhǎng)實(shí)際工作的創(chuàng)新能力[11]。

（二）重視校企合作，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作力度

高校作為擔(dān)負(fù)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、服務(wù)社會(huì)以及文化傳承和創(chuàng)新四大功能的單位，與企業(yè)進(jìn)行的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是踐行四大功能的最有效手段[12]，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不僅是研究型大學(xué)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的手段，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的地方普通院校而言，開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作也有利于服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)，拓展生存和發(fā)展空間[13]14]。環(huán)境工程專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作除了與企業(yè)共同承擔(dān)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目、校企合作建立實(shí)驗(yàn)室、研究成果轉(zhuǎn)讓、校企聯(lián)合培養(yǎng)人才以外，還應(yīng)該與校內(nèi)外相關(guān)院系、科研部門(mén)、社會(huì)團(tuán)體、政府部門(mén)進(jìn)行資源共享，開(kāi)展跨學(xué)科的交流活動(dòng)，建立交叉學(xué)科的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，培育跨學(xué)科的科研與教學(xué)團(tuán)隊(duì)，參與環(huán)保PPP合作模式，協(xié)助環(huán)保政策的制定、修訂和宣傳。通過(guò)合作，既可以提高青年教師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)；也能開(kāi)拓學(xué)生視野，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供更多的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。

（三）培養(yǎng)教師團(tuán)隊(duì)，提高教師的創(chuàng)新意識(shí)

具有創(chuàng)新教育意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的教師和團(tuán)隊(duì)是培養(yǎng)人才的必要保障，但由于我國(guó)大學(xué)教師的教育背景多數(shù)是傳統(tǒng)的單一學(xué)科專業(yè)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)單一、創(chuàng)新意識(shí)不足的問(wèn)題。因此在招聘新教師時(shí)要嚴(yán)格把關(guān)，選拔熱愛(ài)教育事業(yè)、具備終身學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)、具有交叉學(xué)科背景、德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀教師作為師資儲(chǔ)備。其次，要重視對(duì)現(xiàn)有師資的繼續(xù)教育，建立健全教師培訓(xùn)、交流和深造的機(jī)制，選派教師進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐技能培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)水平，拓寬人才培養(yǎng)渠道，在深度和廣度上進(jìn)一步加大與國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、相關(guān)院校聯(lián)合辦學(xué)和合作研究力度[15]，有意識(shí)地組織具有不同學(xué)科背景的教師開(kāi)展科研活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流，為增強(qiáng)教師的創(chuàng)新意識(shí)和積極主動(dòng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力創(chuàng)造條件。

（四）鼓勵(lì)學(xué)生參與跨學(xué)科的學(xué)科競(jìng)賽和科研項(xiàng)目

學(xué)科競(jìng)賽注重強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，能整合課內(nèi)外理論及實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)，對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)有顯著的促進(jìn)作用[16]。老師的科研項(xiàng)目注重的是與專業(yè)相關(guān)的有前沿性、遠(yuǎn)景應(yīng)用性、有價(jià)值的研究，這不但有助于學(xué)生了解本專業(yè)的研究方向、發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展規(guī)律，更重要的是有助于系統(tǒng)地學(xué)習(xí)研究方法，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，有助于提高自己的學(xué)習(xí)和交流以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生參加的省級(jí)以上科技競(jìng)賽包括挑戰(zhàn)杯、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、英語(yǔ)競(jìng)賽、化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、節(jié)能減排設(shè)計(jì)大賽以及互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各級(jí)各類跨學(xué)科的學(xué)科競(jìng)賽和老師的科研項(xiàng)目，有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，提升學(xué)生的跨學(xué)科創(chuàng)新實(shí)踐能力，這是構(gòu)建環(huán)境專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式必不可少的環(huán)節(jié)[4]。

（五）改變教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望

環(huán)境專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)不斷探索的過(guò)程，在具體教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)采用靈活多樣的授課形式，在課堂上啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極參與，指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題的可能性答案，改變方法和手段激發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高獨(dú)立思考的能力及用于探索的求知意識(shí)。教師在教學(xué)過(guò)程中要注重鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考的態(tài)度和挑戰(zhàn)精神，保護(hù)學(xué)生的好奇心和求知欲不受壓制，營(yíng)造具有創(chuàng)新意識(shí)的環(huán)境氛圍，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望[4]。在教學(xué)活動(dòng)中，重視采用任務(wù)教學(xué)法、案例教學(xué)法、模擬教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法等，開(kāi)展以項(xiàng)目為中心的形式多樣的跨學(xué)科研討，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生最大限度地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中[16]。只有改變傳統(tǒng)的“一言堂”教學(xué)方式和落后的教學(xué)理念，使大學(xué)生從跟隨性學(xué)習(xí)和崇尚權(quán)威的傳統(tǒng)思維習(xí)慣中解放出來(lái)，主動(dòng)探索和提升自己，才能不斷地增強(qiáng)創(chuàng)新精神，提高創(chuàng)新能力。

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作者:牛俊玲 李慶召 單位:鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院