环境科学工程创新能力培养思路论文

环境科学工程创新能力培养思路论文

1创新能力培养思路

1．1找出存在问题

以往的高校培养模式中，受传统的“重理论、轻实践，重知识，轻能力”思想观念的

影响，普遍存在着重视理论教学、忽视实践教学的现象，具体表现在:实验教学的目标不

是以培养创新人才为直接教学目标，而是以强化学生对理论知识学习，熟练掌握某种操作

技能为目的;实验教学内容过度依附于理论教学，演示性、验证性的实验类型较多，综合性、设计性的实验较少;实验教材落后，未跟上现代科学技术的发展;实验教学过程强调模

仿和训练，学生只需要按照实验教材规定的实验方案、仪器、设备和实验步骤进行实验操作、观察和记录实验结果即可，学生在整个实验过程中只是被动参与，没有主动思考。环

境科学与工程是实践性很强的学科，而且发展十分迅速，领域在不断扩大，热点问题不断

涌现，学科水平提升很快，但在本科教学中也普遍存在前述问题，亟待确立新的培养模式，开拓新的培养方法［6-7］。

1．2确立创新能力培养模式

为适应学科发展和社会服务的要求，南京大学环境科学与工程实验教学中心在实验教

学过程中，以学生为本，以培养学生综合素质、调动学生潜能、提高学生自主创新能力为

目标，不断改进实验教学方法和手段［8］，摸索出了一套创新能力培养模式。该模式可

归纳为“顶天”、“立地”式，即:一方面依托国家重点学科、国家重点实验室、国家工

程中心等高水平教学科研平台和环境学院高水平的师资队伍，将实验教学与科研相结合，

鼓励学生早期进入实验室进行科研训练，实现“顶天”;另一方面将实验教学与工程应用

和社会实践相结合，加强暑期学校的生产实习和实践教学活动，建立稳定的校外实习基地

和中试基地，开展多种形式的社会实践活动，鼓励学生走出象牙塔、关爱自然、服务公众、回报社会，锻炼学生切实解决实际问题的能力，实现“立地”。

2实验教学与科研相结合的方式

2．1科研成果转化为实验内容

南京大学环境科学与工程实验教学中心坚持实验教学内容与我国环保形势和国际学术

前沿接轨，鼓励实验教师积极开展科学研究和实验改革研究，将自己的科研成果转化为实

验教学的内容。如:早在上世纪90年代，当时的实验室主任孔令仁教授就将自己的“光化

学氧化降解有机污染物”的研究成果转化到专业实验课“环境化学实验”中，开发了“萘

水溶液中的光化学氧化实验”、“产生柱法测定萘水的溶解度”等新实验，近年还把新开

发的“多功能光降解仪器”应用到教学实验中;杨柳燕教授把国家自然科学基金项目研究

成果转化成“环境微生物学实验”中“有机污染物的微生物降解—高效脱酚菌的分离和筛

选实验”，并将Ames试验转化为“鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物肝微粒体致突变性实验”;

孙成教授把新技术“双波长与导数光谱法”应用到专业基础实验课“环境监测实验”中，

开发了新实验“双波长与导数光谱法测定废水中苯酚与2，4－二硝基苯酚”;高士祥教授

将其主持的国家自然科学基金项目“环糊精对难降解有机污染物的降解机理研究”的部分

内容编写成研究性实验———“增溶实验”，应用于低年级学生的开放性实验中，等等。

2．2本科生创新性实验计划

南京大学自2021年4月起全面启动了大学生创新训练计划，由本科学生个人或创新

团队在指导教师的指导下，自主选题、自主设计并完成实验。环境科学与工程实验教学中

心在学校投入专项经费、设立创新训练指导中心的基础上，追加投入经费和人员指导，构

建了完整的国家、省、校、院系四级大学生创新训练体系，积极组织学生申报，学生也展

现出较高的科研热情和良好的实践能力。3年来累计申报通过65项，支持总经费26．7万元。其中2021年获得国家级、省级重点支持的7项，校级项目8项;2021年获得国家级、省级重点支持的7项，校级项目15项;2021年目前已获得省级1项，校级14项。迄今已

结题16项，获得国家级优秀3项。

2．3开放性实验

南京大学环境科学与工程实验教学中心根据低年级学生主要接受化学、生物、物理等

基础实验训练的特点，依据学校“优化课内”，“强化课外”的教学原则，为浦口校区一

二年级学生开放实验室，设置开放性实验，提高低年级学生对专业的认识。开放实验的内

容及手段均综合了多门学科，是集基础知识、学科前沿动态与实际应用为一体的综合性实验。其中包括:小麦受重金属胁迫实验研究、工业废水实验室模拟多级处理实验、浦园室

内外环境空气污染检测与控制研究、浦园水体富营养化检测与控制研究等12项实验项目。参加学生120人次/年，并提交相应实验报告及论文［9-10］。

2．4本科生导师制度

为强化科研与教学的相互渗透，鼓励学生早期进入实验室进行科研训练，环境学院设

立了本科生导师制度，吸纳本科生在二三年级即可自主选择导师、参与导师承担的重大课

题的研究，并对本科生开放重点实验室、资料室，提倡本科生和研究生合作进行实验和研

究活动，鼓励本科生学研结合，积极撰写和发表学术论文。在本科学习阶段，很多学生受

益于创新性实验计划和本科生导师制度，发表了学术论文，参与了专利申请。近年来，本

科生发表论文37篇，其中SCI论文10篇。

2．5本科毕业论文和设计与导师科研课题挂钩

多数本科生毕业论文和设计均从导师承担的课题中选题，使学生有机会接触学术前沿。根据近3年的统计，41%的本科生毕业论文选题来自指导老师承担的国家级课题，29%来自

省部级项目。

3实验教学与工程应用和社会实践相结合的方式

环境科学与工程是应用性极强、与社会密切相关的学科，承担着解决经济发展中必然

伴随而来的环境问题的重任。因此，实验教学中心突出理论教学与实际工程和社会应用的

结合，鼓励学生走出象牙塔［11-12］，通过多种方式达到关爱自然、服务公众、回报社

会的目的。

3．1暑期学校

南京大学自2021年起实行3学期制，在暑期举办5周时间的暑期学校，着力培养学

生综合素质。中心承担了环境学院“暑期学校”的教学任务，通过聘请国内外学者开设专

题课及讲座、安排研究型实验、组织数学建模等竞赛培训、建立稳定的校外实习基地、以

及开展多种形式的社会实践活动，锻炼学生的实践能力，并通过指导学生完成实习报告、

小学期总结或撰写学术小论文等，提高综合能力。

3．2教学实习

中心与多家科研院所、企业、环保管理部门建立了长期的合作关系，拥有稳定的教学

实习基地，为学生提供接触工程和社会的机会。这些基地包括:南京地理与湖泊研究所太

湖生态系统实验站、中石化扬子石化水厂、南京大学宜兴环保科技研发中心、江苏泗洪洪

泽湖湿地自然保护区、江苏省环境科学研究院、江苏省环境监测中心站、南京市环境监测

中心站、常州市环境保护局、江苏戈德环保科技有限公司、江苏三强环境工程有限公司等。这些实习基地均有良好的’设施、稳定的指导教师队伍，教学实习工作规范化、制度化，

能满足不同专业教学实习的要求。其中南京大学宜兴环保科技研发中心为环境工程专业的

学生提供中试基地，成为实验教学中重要的组成部分。

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