环境科学专业本科生科研创新能力培养方法与长效机制

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1、环境科学专业本科生科研创新能力培养方法与长效机制随着现代科技和社会经济的不断进步，环境科学及其技术研究工作不断丰富并向更高层次的方向发展，培养具有创新精神和科研开发能力的高素质环境人才的需求不断加大。结合中国矿业大学环境科学专业本科生多年科研创新能力培养实际，阐述该专业大学生科研创新能力培养的方法体系，探讨该专业适应新常态经济发展下本科生科研创新能力培养的长效机制。随着人类对环境问题的不断重视，研究热点不断更新。从20世纪五六十年代侧重于污染治理技术研究，到目前提出的全球可持续发展战略，环境科学及技术研究工作不断丰富，并向更高层次的方向

2、发展。[1]为适应这一发展，我国开设环境科学专业的250余所高校都进行了不同层次的创新能力培养模式的探索。[2]为了更好地体现办学特色，提高人才培养质量和毕业生的竞争力，开展高效优质的科研创新培训已经成为各大高校环境科学专业提升人才培养水平的重要法宝。中国矿业大学环境科学专业创办于1993年，该专业立足于学校的煤矿研究特色，在矿山生态环境修复、矿井水害与地质灾害防治、煤矿清洁生产与循环经济等方向具有鲜明的特色。笔者结合中国矿业大学环境科学专业本科生科研创新培养实践，在本专业大学生科研创新能力培养方法体系和长效机制上进行了探索。一、环境科

3、学专业大学生科研创新能力培养现状国内知名高校的环境科学专业均以培养科学理论基础扎实、环境科学研究与管理技能熟练，能解决环境科学问题的高级专门人才为培养目标;在中高年级学生中均开设诸如科学创新方法、环境科技自助实验等科研创新类课程或实践环节，注重环境科学专业大学生科研创新能力和研究型人才的培养。美国、德国、日本、澳大利亚等国家的高校环境科学专业也十分注重学生科研创新能力的培养。以澳大利亚昆士兰大学环境科学专业为例，该专业在课程体系中分别设置了TheoryPracticeinScience、AnalysisofScientificData课

4、程和SciencetheEnvironment项目实践环节，形成了比较系统的科研创新培养模式，这种模式能有效激发学生的创造性思维、探究欲望和能力。总体而言，我国高校环境科学专业大学生科研创新能力的培养仍处于探索阶段，培养机制和实践教学体系尚未成熟[3]，还普遍存在以下问题。1.教师的教学指导积极性和学生创造性学习的积极性调动不够、科研兴趣未能有效激发;2.科研创新培养的教学方法还略显僵硬，当前许多高校以单一讲解的理论知识传授方法不能适应该专业科研的特点;3.开设科研创新实践培训的系统性与针对性不强;4.对学生创造性实验和数值模拟能力的培

5、训偏弱。二、科研创新能力培养方法体系与教改实践按照2008版和2012版教学大纲要求，中国矿业大学环境科学专业在高年级开设了16学时的专业必修课科研创新，这属于重要的科研实践环节。笔者结合本校环境科学专业科研创新课程教学与学生科研创新能力培养实践，在优化课程教学模式、丰富课程教学资源以及强化科研能力培训方法等方面进行了教改研究和实践。(一)启发式科研创新培训模式与训练方法启发式科研创新的培训贯穿于科研实践的全过程。首先是启发式选题。在课程中利用2学时开展科研小组头脑风暴式研讨，通过布置3分钟图片立意论文及其宣讲活动，锻炼学生创新选题的能

6、力。其次，启发式学习，提出“边学习、边思考、再学习、求创新”的思想，启发学生针对选题，带着问题开展创造性学习，在此过程中锻炼学生阅读不同类别科研文献和开展文摘的能力，对学习心得的研讨。再次是启发式方案选择研讨，根据典型案例，开展研究方法与具体方案选择研讨，指导教师进行具体方法措施的讲解与培训。最后是启发式成果表达训练。模拟在线成果发表和学术会议，对小组科研创新成果进行展示，课程指导教师充当专业评审员角色，点评成果并对学生的改进内容进行启发。(二)模块式案例题库建设开展面向特定科研能力培养的模块式教学案例题库。案例库兼顾本校专业特色，重点

7、制定了矿区环境地质灾害、地下水污染与修复、矿山生态修复、环境污染控制与工艺优化等方向的案例题库。例如《大屯矿区地下水超采与地面沉降评价》锻炼学生对现场环境地质灾害调查、收据整理和分析评价的能力，《贾汪废弃矿区地下水污染模拟》和《二氧化碳注入煤层模拟研究》锻炼学生地下水污染模拟和多重物理场耦合数值模拟的能力，《某垃圾填埋场渗滤液污染模拟实验研究》锻炼学生对采样、土柱模拟实验设计、数据分析和成果的表达能力等，每个案例制定相关的科研训练重点说明、学习指导及作业考核与评价方法，教师也在课程作业中帮助学生组建科研小组，并跟踪指导，进行创新培训。(

8、三)立体式实验与数值模拟技能强化训练结合我校环境科学科研的特色，基于实验科学的方法理论以及学生的知识背景，科研创新开设了8学时立体式实验与数值模拟技能的强化训练。其中包括：地下水污染的土柱模拟实验、地下水污