提升大學生創新素養的教學實踐探索

程媛媛，牟子平，黃天寅，陳亢利*

（1.蘇州科技大學 環境科學與工程學院環境科學系，江蘇 蘇州；2.蘇州科技大學 環境科學與工程學院市政工程系，江蘇 蘇州）

一 引言

2018年，習近平總書記在全國教育大會上指出，培養什么人，是教育的首要問題[1-2]。我國是中國共產黨領導的社會主義國家，這就決定了我們的教育必須把培養社會主義建設者和接班人作為根本任務，培養一代又一代擁護中國共產黨領導和我國社會主義制度、能夠為中國特色社會主義奮斗終生的高素質人才[2]。如何利用好課堂這一主渠道，構建德智體美勞全面培養的教育模式，形成更高質量實踐創新型人才培養體系，是高校各專業需要思考的問題[3]。

為了更好地順應時代發展與產業變革，支撐國家戰略，2017年2月由教育部牽頭組織，積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，全面深入探索未來引領全球工程教育的中國模式和中國經驗[4-5]。

每個專業的人才培養方案中科學的設置理科和工科的課程，知識才有可能在學生的頭腦中實現化學反應。只有在每一門工科核心課程中講清楚理學原理，在每一門理科骨干課程中講清楚理論的應用背景和應用前景，知識才能在老師和同學的頭腦中產生生物學樣式的繁衍和進化。高新課程的更新速度再快也趕不上信息科技的發展速度。我們開設的課程目的絕不是機械地跟蹤科技發展軌跡，最重要的作用是激發學生實踐創新的精神，能夠運用所學知識和技能投身于祖國的建設。

2015年，聯合國教科文組織(UNESCO)在研究報告中指出：世界高等教育正在發生革命性變化，并呈現出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢，高等工程教育作為其中重要的組成部分，也經歷了多次轉型，從注重技術應用的“技術范式”轉換為注重科學研究的“科學范式”，又轉換成為注重實踐的“工程范式”，并時刻瞄準未來的新范式[4-8]。

自20世紀80年代以來，國家逐漸意識到實踐能力和創新能力對于提高學生就業競爭力和職業素養具有重要意義，因此國內許多高校也紛紛通過教育教學改革強化教學中的實踐環節。

互聯網時代使學生接受的新鮮知識和事物越來越容易，同時也讓他們對“職業”這個詞有了重新的認識，但目前進入職場的大學生缺乏社會責任感和基本的職業操守，這不利于大學生有效發揮自身的專業特長并服務社會。如何培養出高質量的“復合型”創新型人才以滿足社會發展的需要，已是擺在高等教育面前十分突出的問題[9]。隨著人才培養規模的顯著增加，各地方院校應思考怎樣根據區域經濟社會發展狀況和學校自身特點制定專業培養目標與模式，培養適應社會需要的人才，成為值得校環境教育工作者思考的關鍵問題[10]。

環境科學是一門交叉學科，該學科是運用自然科學、社會科學、人文科學等相關學科的理論、技術和方法分析并解決環境問題，協調經濟社會發展與環境保護二者的關系[10-11]。而近年來環境科學專業學生就業出現比較嚴重的專業不對口以及就業難的問題[12]；因此，在培養環境類專業人才時必須關注學生實踐創新能力的培養，著重培養學生解決實際環境問題的能力[12]。我校環境專業以立德樹人為根本任務，緊扣長三角地區高質量發展對環境管理、風險防控等應用型環境科學人才的需求，充分發揮學科優勢，產學研深度融合，培養具有家國情懷、社會責任感、可持續發展理念、解決復雜環境問題能力的高素質專業人才，力爭成為同類高校中應用型環境科學專業的標桿。

二 教學總體思路與設計

《環境科學前沿》作為一門面向全校研究生的公選課，擬通過環境科學領域最新科研熱點問題的講解，讓學生關注并了解這些科研問題的研究現狀及科研發展動態，同時給學生提供一個與領域內的專家、學者、科研人員、工程師面對面交流的機會與平臺，促進學術交流，拓寬學生視野，激發學生的創新精神與自信心，為其后期科研工作的開展打好基礎。

課程擬聘請相關教師結合學科發展以及科研重點與熱點，與學生分享科研團隊的最新科研成果，旨在引導學生關注科研動態，理解科研工作的特點，領悟科研精神，鼓勵學生積極參與相關學術活動或科研實踐工作，分享自身的科研疑惑與收獲，從而實現教與學相長。課程的基本教改思路如圖1所示。

圖1 課程教改總體設計思路

本課程的教學內容主要有六大模塊：生態文明建設、土壤污染治理技術、水污染治理技術、生物技術與功能材料、環境規劃與評價及其他熱點問題。每個模塊邀請了3～5位具有教授或博士副教授參與講座和輔導討論（見表1）。本課程已開設四個學年度，共有135名研究生選修了該課程，受到了學生的廣泛好評。

表1 課程的主要教學內容列表

（1）吸納校內外優質教學資源，形成靈活的授課老師遴選機制

首先根據我校環境學科教師的科研關注點和最新科研成果，結合整個學科的發展以及各位老師的興趣，選系列講座題目及主講人；通過2-3年的課程實踐，根據學生的反饋，確定選題及主講老師。教學師資以博士副教授為基本要求，在我校相關學院（環境學院為主，化生材學院為輔）中遴選產生。授課教師在自身領域均有較高造詣，學校主管教學的副校長、研究生部部長及“杰青”教師均進入選聘師資庫。

（2）緊跟環境學科發展動態，組織前沿熱門教學內容

結合國家環保領域的重大需求，瞄準環境科學領域的前沿熱點問題，立足于我校環境領域相關教師科研團隊的研究集合點，以五個領域為主：生態文明建設、水污染治理技術、土壤污染治理技術、生物技術與環境功能材料、環境評價與規劃，其他有特色科研內容為補充，設置了課程系列講座內容的主線。

（3）注重融入課程思政元素，提升課程教學效果

系列講座的主講教師在自身科研領域都有較深的造詣，他們在授課中，不僅僅給學生傳授了相關專業知識，鍛煉了學生發現問題、解析問題的能力，而且還弘揚了實事求是的科研態度、堅持坐冷板凳的科研精神。通過課程的學習，學生對于洋為中用、古為今用、他行借用的參考借鑒方法有了更深刻的體會與認識，開闊了視野與思路，有利于激發學生的創新精神，有效提升了學生開展科學研究的信心。從學生的反饋來看，大部分同學認為從這門課中獲取了傳統授課模式中很難得到的收獲與見識。

三 課堂組織形式與學生反饋

（一） 課堂組織

課堂以老師講為主、學生主動分享為輔，引導學生與老師展開深入的討論交流，課堂氣氛總體活躍。設置多樣化的考核方式，既有利于教學效果的保障，又有助于激發學生的學習動力與科研興趣。

根據同學參加科研實踐及學術會議的具體情況，逐步確定參加系列講座和參與科研實踐的基本要求；根據同學參加科研實踐與系列講座分別給出不同的考核方式，比如小論文、課程收獲總結、發表的文章及同學的課堂匯報交流等。

本課程的考核主要有三個方面，一是出勤與課堂表現（30%），二是科研實踐的參與情況（比重30%），三是期末報告（比重40%）。三方面的考核內容相輔相成，學生只有在課堂上認真聽講，才能夠更好地參與到科研實踐中，然后才能夠寫好期末報告。根據同學參加科研實踐與系列講座分別給出不同的考核方式，比如小論文、課程收獲總結、發表的文章及同學的課堂匯報交流等。同學外出參加學術會議或聽學術報告，自己參加科研課題及發表論文可適度沖抵部分課時，或增加平時成績。2018-2019學年部分同學匯報了自己的科研實踐，作為同學的平時成績的一部分。

因此，本課程的考核方式更有利于課程教學目標（如教與學相長）的實現，營造了更濃厚的健康科研氛圍，有效引導學生更好地開展自身的科研項目。

本課程已經開設了五個學年度（2016-2017（二）、2017-2018（二）、2018-2019（二）、2019-2020（二）、2020-2021（二）），共有200多名學生修讀了該課程，從課程的后期跟蹤調查發現，學生參與科研實踐的積極性與實際參與度都有了明顯的提升。

（二） 學生反饋

為了及時了解學生對課程的反饋與看法，在期末課程結束時對學生進行了意見收集，同時通過在線問卷的形式，就授課內容、考核方式、學術收獲、科研體會等幾個方面對學生進行了跟蹤調查，共有73名學生填寫了調查問卷。根據學生的問卷反饋結果，學生對課程總體上評價良好，75.3%的學生對課程滿意度較高，23.3%的學生對課程比較滿意，1.4%的學生對課程不滿意（圖2）。根據調查問卷的反饋結果，絕大部分（90.41%）學生對課程考核形式持滿意態度。

圖2 學生對課程的總體評價情況

從課程中不僅學習了專業知識，學生最大的體會是學到了前輩專家的科研態度與科研精神，開闊了學術視野，增強了自信，為自己后續科研工作的開展提供了很多思路與方法借鑒。

學生對課程的反饋意見主要有幾個方面（表2）：一是小部分學生（13.7%）認為授課老師人數偏多，可適當減少；不少學生（42.5%）認為課程內容涉及領域太廣，可適當減少，28.8%的同學感覺課程內容的專業性可適當降低。

表2 學生對課程的意見與建議

四 課程提升空間與展望

我國社會主義建設到了新階段，人民的主要矛盾已經轉變為對美好生活的需求與發展不平衡不充分之間的矛盾，特別是對美好生態環境的期望。環境問題日益復雜，需要多學科交叉合作解決，需要培養學生具備多學科背景下的交流協作能力。必須轉變學院辦專業的觀念，讓企業、行業深度參與人才培養，創造多學科跨界培養平臺，使學生更好地進行多學科背景的交融和創新創業。該課程的開設為學生提供了見識學科交叉領域的機會，開闊了學術思路與視野，培育了良好的科研態度與科研精神。

根據學生的反饋意見，在今后的教學工作中對教學內容及考核方式進行優化調整，適當降低課程內容的廣度及深度，適當增加教師與學生互動討論的機會。盡可能創造條件通過邀請國際專家做專題講座等形式讓學生有機會了解國際前沿的熱點問題，拓寬了學生的國際視野，提高了學生的科研素養與水準。

提升學生實踐創新素養是一項系統工作，需要循序漸進開展。僅依靠一門課程是不夠的，需要對課程培養體系進行總體規劃與設計，對課堂教學內容與組織形式進行科學高效的設計，并對實施環節開展及時的評價與反饋，逐步完善培養模式。