基于科研反哺教学的环境类创新人才培养模式探索-以“环境土壤学”课程为例

基O科研反哺教学的环境类创新人才培养模式探索—以“环境土壤学”课程为例［摘要］教学是立校之本，科研是强校之路，人才培养质量是高等教育的出发点和落脚点。面临新时期高等教育的新形势和新要;，全面有效地开展"三全育人”,是高校专业教师面临的挑战和亟待解决的重要课题。基于"教学科研相统一”的观点和科研反哺教学的模式，以"环境土壤学”课程为例，探讨和实践了提升高校人才培养质量的方法。通过在教学领域带入科研工作的思路、方法与进展，在教育理念中融入科研精神,把科研方法转化为教学手段，用科研成果丰富教学内容，实现科研反哺教学，培养学生的创新思维与创新能力。［关键词］科研方法;教学模式;创新思维;创新能力—、弓I言两百多年前，威廉•冯•洪堡创立德国洪堡（学时就率先提出“教学与科研相统一”的观点,这一理念已成为现代大学的基本标志。但据笔者了解，目前高校教学与科研之争由来已久，教学虽是高校的核心工作，但办学实践中仍常常出现“科研为主，教学为辅”等现象。事实上，教学与科研并不矛盾，处理好它们的关系可以形成相互促进的良性循环。教学为科研培养人才，科研则为人才培养搭建了锻炼学术思维的平台，从而提升人才成长的独立性和悟性,达到反哺教学的目的。这是提升大学社会影响力、参与公共卫生能力、社会服务能力和大学生社会实践能力的重要举措［1］"党的十八大以来，我国高等教育任务更加明确，发展路径愈加清晰，建设目标更为远大。建立科教协同工作机制，加强新时代科教协同融合，已经成为国家在高等教育发展中的顶层设计要求。当前，国家科教政策的基本导向是实现科教融合。在高校拥有高水平科研优势的前提下，推进科研反哺教学是其根本。2019年10月，教育部发布了《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高0201916号）的文件，重点强调要推动科研反哺教学（researchfeedingteaching!o同时，科研反哺教学与教育部印发的“新时代高教40条”“六卓越一拔尖”计划2.0、“高教22条”）也密切相关。科研反哺教学）几年越来越多地被应用到实际教学工作中⑵。在当前“双一流”的背景下，促进科研反哺教学，有利于完善高水平科研支撑拔尖创新人才的机制，加快实现高校人才培养目标［3］o教学与科研从来都是相互依存、相互促进的，是高校人才培养的两大支柱⑷。在我国环境高等教育逐渐由单纯教学型向创新应用型方向转变和发展的背景下，如何通过设计教学目标和内容提高创新、创业教育质量，更好地完善创新、创业教育平台建设，在通过前沿科技知识与技术输入夯实学生基本理论知识的基础上，以改革教学模式为手段，以拓宽学生知识视野和创新能力培养为目的,探索适应现代环境科学技术需求的不同培养模式，对推动我区高等教育发展具有重要意义。近些年，宁夏大学地理科学与规划学院一直积极探索创新人才培养模式，提高人才培养质量，注重平衡教学与科研的关系，把科研与教学有机地结合起来，及时将本学科最前沿的信息渗透到教学过程中，实现学生开阔学术视野、启迪科学思维、塑造创新精神的培养目标。现将笔者在“环境土壤学”课程教学中的几点体会,与同行进行交流。二、课程教学现状及存在的问题“环境土壤学”是环境类专业的基础性课程，其重要性不言而喻。它也是环境问题出现后在土壤学和环境科学基础上发展起来的一门课程，属于新兴的综合性交叉学科，在培养环境创新拔尖和复合型人才的课程体系中起着重要作用。该课程内容多、角度多，但课时有限，学生感性认知土壤的机会少，如何调动学生学习兴趣一直是一大难题。现今高校学生多为“90后”,个性更独立，见解更独到,具有浓厚的时代和社会特色，固有的教学管理方式已不能满足学生需求。因此，学生要学什么，要学生学什么，学生要怎么学，怎么要学生学，成为当前该课程教学改革需要解决的重点问题。在环境类专业环境土壤学的教学中，会对该专业如何培养学生产生很大影响。教学质量不仅可以观察教师的职业素养，还能够评判教师对学生吸引力的大小。目前，“环境土壤学”的教学存在以下问题，制约了环境类专业的发展。6一）课程内容未能紧跟环境领域发展步伐传统土壤学强调土壤作为自然资源和生态系统的本质、特性，重点论述土壤与森林、牧场、农业、湿地和人工生态系统等其他组分间的众多相互作用原理。环境土壤学更侧重人类活动与土壤环境质量的关系研究，特别是土壤质量发生改变后对人体健康、社会经济、生态系统结构和功能的影响研究，）而探索调节、控制和改善土壤质量的科学依据与有效途径，具有较强的时代性。环境土壤学的研究内容会随着环境问题的变化及学科发展，在深度和广度上都有很大的扩展，原来的教学内容已经无法满足现代社会和科技发展的需要。（二） 学生积极性未能充分调动科研活动是一种创造性劳动，它的主要特点是通过探索未知事物，发现问题和解决问题。但是教学过程中，教师主动讲授课本知识，直接提出或解答问题，缺少了探索问题的环节，学生则是被动接收,缺少对问题的思考和寻求答案的过程体验，更缺少参与性。因此，许多学生对类似“环境土壤学”这样的专业课学习兴趣不高,重视程度不够,认为专业知识枯燥。因此，如何调动学生学习的积极性，激发学习主动性，是需要我们解决的重要问题。（三） 课程实践教学缺乏由于该课程课时有限,仅设置了理论讲授,缺少实践教学。实际上,实践教学作为培养创新人才的重要渠道,对学生动手能力、学习与认知能力的培养，特别是在提高创新意识和创新能力方面起着至关重要的作用。因此，需要通过“以科研促教学”的方式，弥补课程设置的不足,加强学生对理论知识的感性认知。三、科研反哺教学改革的思考（一）以研究型教学为抓手，培养学生的科研素质教学知识点是同类问题的科学总结，科研成果则是教学知识点的最新应用[5]o将科研成果引入课堂，是展示知识点具体应用、深入理解教学内容的重要手段。根据本科教育提升创新能力、实践能力的客观要求，需要充分发挥环境类专业教师科研能力较强且特色鲜明这一优势，将土壤学、环境领域的相关科研成果、工程案例融入理论与实践教学。笔者在“环境土壤学”的授课过程中，根据教学大纲要求，将本领域的科学前沿问题和自己与科研团队教师的相关科研成果制作成典型教学案例，在课堂上与学生进行分享，并展开讨论。例如,讲授到土壤氮素与环境质量、土壤盐渍化、土壤压实等章节时，把本课题组科研项目中通过国外引进种植肥田萝卜减少土壤硝酸盐进入地下水的风险、通过种植芸K属作物减轻土壤压实和西北盐碱地生态修复等典型案例引入课堂教学，丰富理论教学内容，将发表的研究论文作为课外阅读资料，并向学生讲解研究方法与思路，以深化学生对专业知识的理解，培养学生的科研意识与创新能力。这有效扩展了课堂教学资源，充实了教学内涵,帮助学生了解了本学科领域的研究热点，不仅促进了科研与教学的充分融合，而且增加了课堂教学的深度与广度。同时,邀请知名专家、学术带头人走上本;讲台，在教室、科研基地等开课场地通过小组讨论、认知体验等多种方式与学生交流互动,激发学生对知识的渴求与兴趣,引导学生去辨析、发现、求证和创新。通过采取科研成果进教材、进课堂、进实验等各种措施,构建科研反哺教学、教学促进科研的良性互动关系，这对培养本科生实践应用能力和科研创新能力起到积极的促进作用。（二）以科研项目为载体，引领学生发展以科研项目建立教学实训平台，鼓励学生早进课题、早进实验室、早进团队，培养科研能力和实践创新能力。笔者在教学过程中将大学生科研训练计划项目与课题组教师的科研项目相互联系,从大二年级开始,就让学生走进实验室,参与各类国家级、省部级与应用开发课题（见表1）。教表1本科生主持科研项目情况序项目类别项目名称主持人1省级大学生创新创业训练计划项目滴灌条件下不同养分配施对叶用枸杞土壤活性有机碳库特征的影响沈舒雨2校级大学生创新创业训练项目滴灌与漫灌对宁夏枸杞园土壤碳库特征影响的比较研究马佳伟3校级大学生创新创业训练项目基于枸杞-绿肥新型种植模式的土壤氮素环境效应研究马丽萍4校级大学生创新创业训练项目高校化学实验室污染现状调查与对策分析研究 以宁夏大学为例赵占宁师将科研成果转化为优质教学资源，运用到本;教学中，同时充分利用所在学院教育部国际合作联合实验室和自治区重点实验室等科研平台，设立兴趣探索性实验，由学生自主选题。他们既可以直接参与教师的研究项目，协助完成部分研究任务;也可通过自主拟订实验方案，在教师的指导下完成创新实验研究；还有出国交流学习的宝贵机会。这既打破了传统以教师为主体的教学模式，还站在科技发展前沿，加强学生的科研意识和动手能力，提高其科学素质,让学生在参与科研活动的过程中，有效提升科研能力与创新意识。（三）以优秀教师为保障，助力学生成长一名优秀的大学教师不仅要有扎实的专业基）知识，掌握并能够熟练运用先进的教学方法和教学手段,还需要具备一定的科研能力和学术水平⑹。因此，笔者在从事科学研究过程中，随时关注、了解、掌握学科发展动态和最新研究成果。通过不断查阅文献、资料，参加各种学术会议和学术讨论，提高自己的科研能力"本课题组教师具备一定的学术水平,教学过程中不断完善和更新自身知识架构，能够做到学思结合,为课堂教学补充更具创造性、技术性和前瞻性的内容，引导学生把课堂上学习的知识应用于实践，并在实践中摸索理解，这样有利于促进学生发展。同时,转变自己的思想观念，认同;研育人理念，积极主动地把科学研究的每一个课题、每一项成果都与教学密切联系,及时在教学内容中得到体现,反过来也助力教师积累教科研经验，提高申报各类