環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗存在的不足及建議論文

　　通過(guò)分析北京交通大學(xué)環(huán)境類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗在實(shí)施過(guò)程中存在的不足，提出學(xué)生自主選題、教師關(guān)鍵環(huán)節把關(guān)指導、過(guò)程管理等措施，保證大學(xué)生在創(chuàng )新實(shí)驗選題、實(shí)驗設計和實(shí)施的各個(gè)階段充分發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，并培養學(xué)生不斷探索、不斷創(chuàng )新的基本科研素養。

　　環(huán)境科學(xué)的出現是20世紀60年代以來(lái)自然科學(xué)迅猛發(fā)展的一個(gè)重要標志[1]。面對當今世界日益嚴峻的環(huán)境污染以及資源短缺的惡劣趨勢，保護資源與環(huán)境已經(jīng)成為全世界的時(shí)代主題[2]。我國目前面臨著(zhù)大氣污染、水污染、固體廢棄物處理、土壤沙化、水土流失以及生態(tài)破壞等多種環(huán)境問(wèn)題，隨著(zhù)我國政府對資源、環(huán)境管理力度的不斷增加以及對資源環(huán)境治理區域的不斷擴大，必將帶動(dòng)我國相關(guān)部門(mén)與企業(yè)對環(huán)境學(xué)方面專(zhuān)業(yè)人才的強烈需求[3]。

　　但是截至目前，專(zhuān)業(yè)人才并不能滿(mǎn)足日益強烈的高水平環(huán)境人才的需求。一方面，由于近十多年大規模的高校擴招，我國的大學(xué)教育正從精英教育向大眾教育過(guò)渡[4]，進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生能力參差不齊;另一方面，我國大學(xué)在應試教育模式下培養的往往是“技術(shù)人才”，并沒(méi)有很好的創(chuàng )新意識和能力[5]。這一態(tài)勢的產(chǎn)生與延續不單會(huì )導致我國的高等環(huán)境教育面臨困境，也不利于我國社會(huì )、經(jīng)濟和環(huán)境的可持續發(fā)展[6]。

　　鑒于此，國家和高等教育工作者做了大量提高教學(xué)質(zhì)量和效果的探討。2007年開(kāi)始，教育部正式開(kāi)始實(shí)施大學(xué)生創(chuàng )新性試驗計劃�！皣�家大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗計劃”是高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分[7]，其實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為主體，自主研究為基礎，以課題為核心的研究性學(xué)習和個(gè)性化培養的教學(xué)方式[8]。近年來(lái)，創(chuàng )新實(shí)驗計劃的推廣普及，對于培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力起到了重要作用，也得到了廣大師生的普遍認同[9]。

　　2008年，我校獲得“國家大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗計劃”第二批實(shí)施高校資格，經(jīng)過(guò)5年多的建設發(fā)展，取得了許多成績(jì)。環(huán)境科學(xué)類(lèi)相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗也順利開(kāi)展，創(chuàng )新實(shí)驗成果獲得國家級大學(xué)生節能減排競賽和國家大學(xué)生挑戰杯競賽獎勵10余次，但通過(guò)多年的大創(chuàng )項目實(shí)施發(fā)現，環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新試驗的選題、設計、結題過(guò)程中依然存在著(zhù)若干問(wèn)題。

　　1環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗實(shí)施過(guò)程中存在的問(wèn)題

　　1.1 研究方向較集中，有待于進(jìn)一步拓寬

　　2009年以來(lái)，我校環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗項目共開(kāi)展了40余項(見(jiàn)表1)，內容涉及大氣環(huán)境(主要為CO2捕獲方法)、廢水處理、給水排水、生態(tài)修復、廢氣處理以及固體廢棄物等方向，參加學(xué)生200余人次。但是從表1我們可以發(fā)現，研究大氣環(huán)境的項目達11項，占總數的26%;廢水處理項目達17項，占總數的40%;其他類(lèi)別研究共占總數的34%。環(huán)境科學(xué)的研究既可以為理論探索，也可以為應用型試驗，研究的范圍可包括社會(huì )生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面，涉及大氣、水、土壤、生態(tài)等方面。在這個(gè)復雜的研究領(lǐng)域，可供選擇的大學(xué)生實(shí)驗項目有很多。由此可見(jiàn)，學(xué)生的選題面有待拓寬，真正做到環(huán)境科學(xué)類(lèi)研究的廣泛性。

　　表1北京交通大學(xué)2009～2013年環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗項目情況

　　1.2 學(xué)生的自主能動(dòng)性發(fā)揮不足

　　大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗是自主設計創(chuàng )新實(shí)驗模式，從實(shí)驗選題、實(shí)驗設計、實(shí)驗內容、實(shí)驗裝置、實(shí)驗過(guò)程、實(shí)驗結果及實(shí)驗形式都由學(xué)生自主完成，教師所起的作用是指導。但大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗還部分存在著(zhù)教師包辦的現象。從表1可以看出，我系大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗中來(lái)源于教師項目的大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗項目達24項，占總數的57%。由于我校大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗可以作為大學(xué)課程的學(xué)分，一些學(xué)分不足的學(xué)生通過(guò)參與大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗完成學(xué)分，但沒(méi)有達到創(chuàng )新這一目的。另外，一些指導教師的課程教學(xué)、研究任務(wù)很多，很難真正指導學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗，就從自己研究的項目或者本科生、研究生的在研項目中拿出一部分作為大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗命題。更有甚者，有的學(xué)生為了偷懶，直接利用研究生或前幾屆大學(xué)生創(chuàng )新項目的實(shí)驗數據作為項目結題;或者出現中期檢查時(shí)還沒(méi)有任何進(jìn)展而停止的項目。這種現象的出現主要是沒(méi)有充分發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性的結果，學(xué)生沒(méi)有根據自己的興趣選擇題目，以至于參與積極性不高。

　　1.3 實(shí)施過(guò)程的監督機制有待于進(jìn)一步加強

　　我校大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展完善，已經(jīng)形成了自己獨特的監督體制。實(shí)施階段主要包括申報書(shū)撰寫(xiě)階段、開(kāi)題答辯階段、中期檢查階段、結題答辯、上交全部材料階段[10]。其中，有3個(gè)階段評價(jià)項目的等級，即開(kāi)題答辯、中期答辯和結題答辯，等級包括國家級、省部級和學(xué)校級。各個(gè)階段的等級為滾動(dòng)制，根據前一階段的開(kāi)展情況進(jìn)行評定。開(kāi)題答辯根據創(chuàng )新小組的課題創(chuàng )新性和可行性初步評審等級;中期答辯時(shí)再根據項目的進(jìn)展情況重新評定，對尚未開(kāi)展或進(jìn)度嚴重滯后的課題組給予終止或警告;在結題時(shí)，需要上交項目任務(wù)書(shū)、中期檢查報告、結題報告、項目執行過(guò)程會(huì )議記錄等材料，根據學(xué)生上交報告及答辯評審組評出優(yōu)秀、良、中、及格等成績(jì)，并最終決定項目的等級。由此可見(jiàn)，該評價(jià)制度基本可以保證學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的進(jìn)度和完整性。但是，由于答辯監督只是控制在項目實(shí)施過(guò)程中的3個(gè)點(diǎn)上，在線(xiàn)上的監督機制還不完善，無(wú)法真正做到全面監督。另外，答辯評審小組的專(zhuān)業(yè)差別很大，無(wú)法真正做到公平性。特別是我校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)設于土木學(xué)院之下，和其他專(zhuān)業(yè)的知識體系相差較大，給評審工作帶來(lái)一定的難度。

　　2完善環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的建議和措施

　　2.1 提倡學(xué)生自主選題

　　大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的“主體”是大學(xué)生，“主題”是創(chuàng )新。若想真正發(fā)揮大學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，必須從選題開(kāi)始就由學(xué)生自己做決定。我校的大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗從3月份開(kāi)始選題，持續一年的時(shí)間，參加的學(xué)生主要是大二學(xué)生，少部分為大三學(xué)生。開(kāi)始實(shí)驗時(shí)學(xué)生已經(jīng)進(jìn)入第四學(xué)期，完成了前三個(gè)學(xué)期的學(xué)習，已經(jīng)完成的知識體系見(jiàn)表2。

　　表2北京交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)第一、第二學(xué)年的知識體系一覽表

　　從表2可以看出，我系學(xué)生經(jīng)過(guò)前3個(gè)學(xué)期的知識積累，有關(guān)環(huán)境科學(xué)類(lèi)研究所要求的自然科學(xué)基礎知識均已修完，特別是環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗所應用的物理和化學(xué)知識，分析時(shí)所應用的統計學(xué)知識。專(zhuān)業(yè)課學(xué)習了專(zhuān)業(yè)導論和環(huán)境分析化學(xué)，基本掌握了環(huán)境科學(xué)的一般知識和實(shí)驗中應用的分析方法。通過(guò)物理實(shí)驗、化學(xué)實(shí)驗的操作，掌握了環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗的基本手段和具體應用。這個(gè)時(shí)期的學(xué)生完全可以承擔自主創(chuàng )新的任務(wù)。

　　另外，在實(shí)驗設計的過(guò)程中還可學(xué)習到環(huán)境微生物學(xué)和環(huán)境工程原理，可以和創(chuàng )新實(shí)驗互相支撐。通過(guò)自主選題，實(shí)驗實(shí)施有充分的自主權：可自由支配實(shí)驗時(shí)間，可根據需要和條件選擇實(shí)驗設備，也可自己設計簡(jiǎn)單的實(shí)驗裝置;實(shí)驗方法可另辟蹊徑。整個(gè)過(guò)程始終貫徹自主性和設計性，對創(chuàng )新性人才的培養提供了思維、實(shí)驗操作、分析等一系列的鍛煉平臺。

　　2.2 指導教師在大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的定位轉變

　　教師在大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗中的定位問(wèn)題難度較大。在原有的實(shí)驗項目實(shí)施過(guò)程中，很難做到“以學(xué)生為主體，以教師為指導”這一原則，學(xué)生對教師有依賴(lài)思想，教師過(guò)于詳盡的指導把學(xué)生思維局限于設定的框架內，難以激發(fā)學(xué)生創(chuàng )新的火花。

　　為了在大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗中真正發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，應該做好教師和學(xué)生角色的定位，教師由原來(lái)的主要參與者轉變成指導者，學(xué)生由學(xué)習者轉變成主導者。這并不是說(shuō)教師在創(chuàng )新實(shí)驗中所承擔的責任變輕了，而是承擔更重要的角色—指導。指導內容包括學(xué)生自主創(chuàng )新思路的可行性、實(shí)驗設計的可行性、結果是否給現在的環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)思考等方面。

　　此外，教師還有另外一個(gè)重要的作用，就是研究瓶頸階段的解惑。由于大學(xué)生還沒(méi)有達到真正獨立研究的層次，所以在實(shí)驗進(jìn)行過(guò)程中很容易出現瓶頸現象。指導教師可以根據自身的知識體系、研究經(jīng)驗對其給予科學(xué)性的指導，但并不是直接告訴其該怎么做，而是通過(guò)知識的講解讓學(xué)生自己找到解決問(wèn)題的方法，真正發(fā)揮教師的“指導”作用，而不是“參與”。

　　2.3 進(jìn)一步完善大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的監督體系

　　我校的大學(xué)生監督機制已經(jīng)基本成熟，但是，創(chuàng )新實(shí)驗過(guò)程中還忽視了學(xué)生進(jìn)入開(kāi)放實(shí)驗室后的效果管理，缺乏對創(chuàng )新實(shí)驗項目的過(guò)程監管。所以在學(xué)院監督體制的基礎上，應該建立學(xué)生的互相監督體系，并建立相應的獎罰機制，以約束參加大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的學(xué)生和指導教師。

　　學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗是分組進(jìn)行的，每組成員為4～5名學(xué)生，其中一人為項目負責人。應該明確負責人和參與者的責任和義務(wù)，并互相監督。如果負責人沒(méi)有做好本職工作，可重新選舉項目負責人;如果參與者主動(dòng)性不夠，可更換組員。另外，還應建立學(xué)生間的互助鏈，不僅有利于問(wèn)題解答，更有利于培養學(xué)生的團隊協(xié)作精神。整個(gè)過(guò)程相當于完成一個(gè)完整的小科研項目，使學(xué)生鍛煉實(shí)踐能力，體驗科研模式，激發(fā)創(chuàng )新潛能。

　　3環(huán)境科學(xué)類(lèi)大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗創(chuàng )新型管理模式

　　大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗的整體實(shí)施模式應該包括學(xué)院考核、教師指導、學(xué)生間互相監督，具體模式如圖1所示。

　　圖1 大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗管理流程圖

　　通過(guò)上述措施，保證大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗從學(xué)生本身的知識積累、興趣愛(ài)好、專(zhuān)業(yè)特長(cháng)等方面出發(fā)，并不是單純地協(xié)助教師做項目，而是使學(xué)生在項目中得到科學(xué)研究的鍛煉。

　　4結束語(yǔ)

　　環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域是涉及面極廣的專(zhuān)業(yè)，而正因為它的廣泛性，更要求擁有活躍思維的學(xué)生探討這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)問(wèn)題。學(xué)生可以不局限于教師的項目，而是從自我出發(fā)，真正獨立思考想做哪方面的研究。在選題、設計、實(shí)驗等各個(gè)階段注重激發(fā)學(xué)生的自主性，在實(shí)驗進(jìn)行中做到過(guò)程監督，充分發(fā)揮教師的指導作用，不但可以彌補應試教育選拔人才的不足，也可為國家環(huán)保行業(yè)培養具有創(chuàng )新意識、創(chuàng )新思維和創(chuàng )新能力的優(yōu)秀創(chuàng )新型人才打下堅實(shí)的基礎。

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