陳 琛， 李妍妍， 胡學友

(合肥學院 電子信息與電氣工程系， 合肥 230601)

為推動工程教育改革創(chuàng)新，應對新一輪科技革命與產業(yè)變革，2017年2月至6月，教育部先后在復旦大學、天津大學和北京召開新工科建設相關會議，形成“復旦共識”[1]“天大行動”[2]和“北京指南”[3]。其中，“天大行動”和“北京指南”都明確提出需要強化工科學生的生態(tài)意識[2-3]。工程教育認證標準(2017年11月修訂)中也要求畢業(yè)生能夠理解和評價針對復雜工程問題的工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響[4]。大學生是祖國和民族的未來，是現代化建設的主力軍，他們的環(huán)境保護意識和生態(tài)意識高低直接決定了其在經濟發(fā)展和社會生活中對待環(huán)境的態(tài)度。筆者將主要以面向我校電子信息工程、通信工程這兩個電子信息類新工科專業(yè)學生開設的“環(huán)境科學概論”課程為例，探討新工科背景下如何對非環(huán)境專業(yè)學生開展“環(huán)境科學概論”課程教學。

1 環(huán)境教育在非環(huán)境專業(yè)的教學現狀

1.1 普及程度低，課程不受重視

據統計，我國高校每年招收的非環(huán)境類的學生占普通學校招生人數的99.5%以上，但僅有10%的院校在非環(huán)境專業(yè)中開設了環(huán)境教育類課程[5]，環(huán)境教育類課程未被教育部列為高校非環(huán)境專業(yè)的必修課[6]，絕大多數高校也沒有將提高學生的環(huán)境科學素養(yǎng)列入人才培養(yǎng)方案。

而在非環(huán)境專業(yè)開設了環(huán)境教育類課程的高校，環(huán)境教育類課程作為公共選修類課程存在，對于非環(huán)境專業(yè)學生會產生“環(huán)境教育無用論”等心態(tài)。在我校的電子信息工程和通信工程的人才培養(yǎng)方案中，“環(huán)境科學概論”的課程性質雖為公共選修課，但專業(yè)內所有學生都需要學習，因為“環(huán)境科學概論”作為數學與自然科學類課程，是工程教育認證課程體系中的有機組成部分。但筆者在教學過程中發(fā)現，仍有部分學生在初接觸“環(huán)境科學概論”課程時都會提出“學這門課有什么用”“這門課不應該是環(huán)境工程學生學的”等疑問，這些都在一定程度上使得環(huán)境教育工作難以展開。

1.2 教學內容不夠新，教學手段單一

目前，開展環(huán)境教育的高校選用的教材，針對非環(huán)境專業(yè)學生在內容整合時刪減了一些難度較大的內容，但仍存在著內容過于專業(yè)抽象、更新不及時等問題。環(huán)境教育類課程不同于基礎學科的知識點基本保持不變，環(huán)境教育具有綜合性的特點，在教學的過程中應緊跟國家方針政策，與科學技術發(fā)展趨勢相一致，結合地方經濟，提高新工科教育教學的新質量。

由于環(huán)境教育教學內容過于理論化，教師基本采取的都是課堂講授為主的傳統教學模式，課堂沉悶枯燥，不能引起學生的學習興趣，又缺乏實踐應用，教學效果事倍功半。

1.3 缺乏與其他專業(yè)結合，無法體現新工科內涵

目前的環(huán)境教育類課程作為一門公共選修課獨立于專業(yè)教學之外，僅是教師完成教學任務，學生獲得相應學分。而新工科向“科學+人文+工程+其他”的方向發(fā)展，必須依托大類通識教育，培養(yǎng)復合型、綜合性的人才[7]，環(huán)境教育作為通識類教育應與專業(yè)教學有機結合，讓學生認識到環(huán)境保護不只是環(huán)境專業(yè)的學生和從業(yè)人員應做的事情，他們的專業(yè)實驗和將來的工作都可能對環(huán)境和社會的可持續(xù)發(fā)展產生影響。

2 環(huán)境科學概論課程教學改進與探索

2.1 密切結合專業(yè)特色

新工科背景下，傳統學科的界限越來越模糊，現代工程問題要求不同學科協同合作來解決復雜問題。環(huán)境科學概論作為通識類課程，主要目的不是研究治理污染的手段和方法，而是通過與專業(yè)相結合的實例引發(fā)學生的思考，提高他們的環(huán)境保護意識和生態(tài)意識。如PCB(印制電路板)作為電子設備的基礎，其設計和加工是電子信息類專業(yè)學生必須掌握的實踐技能，但由于PCB實驗室建設成本較高、加工過程會產生污染，我系也是經過多方調研和學習才在2013年建立了該實驗室。實驗室在建設時充分考慮了對污染物的處理，有完整的流程和處理方式；實驗教師在實驗時也會向學生強調實驗習慣的環(huán)保性；學生制作的電路板在實驗結束后用于課程設計實現循環(huán)利用，課程設計結束后由實驗室回收；筆者在“環(huán)境科學概論”課堂教學中通過理論和視頻向學生講解隨意丟棄電路板對大氣、水體和土壤環(huán)境造成的危害。三管齊下，學生既學到本專業(yè)的實踐技能，也提高了對“環(huán)境科學概論”的學習興趣。同時，學生環(huán)境保護和生態(tài)意識的提高，也會成為科技創(chuàng)新的催化劑，使得技術和產品更具有可持續(xù)性，而這也正是新工科的發(fā)展方向。

“環(huán)境科學概論”共有8個章節(jié)，筆者在每一個章節(jié)都穿插了與電子信息工程、通信工程專業(yè)相關的知識與實例(表1)。

表1 環(huán)境科學概論與新工科專業(yè)結合內容

2.2 緊跟國家方針政策和科技發(fā)展

新工科代表的是最新的產業(yè)或行業(yè)發(fā)展方向，具有引領性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性和發(fā)展性等幾個特征[8]。環(huán)境科學概論在教學過程中也應當與時俱進，定期審視教學大綱和教學內容，及時更新調整，緊跟國家方針政策和科技發(fā)展步伐(表2)。新工科具有針對服務面向原則，既有服務國家戰(zhàn)略，也有服務地方需要，如在教學過程中關于安徽省生活垃圾強制分類試點，一方面教育學生對生活垃圾進行正確分類，另一方面也希望通過跨專業(yè)協同合作，指導學生利用專業(yè)知識在智能垃圾分類技術方面有所創(chuàng)新。

表2 環(huán)境科學概論與國家方針政策/科技發(fā)展相關內容

2.3 豐富教學手段和方法

傳統的教師講授方法早已不能適應當下的課堂教學，新工科專業(yè)明確的培養(yǎng)目標和豐富多變的教學內容要求注重提高學生的學習興趣、學習參與度、學習效果和能力培養(yǎng)[8]。對于電子信息工程、通信工程等非環(huán)境專業(yè)的學生，在“環(huán)境科學概論”教學過程中更需要通過豐富教學手段、提高教師的教學水平來激發(fā)學生學習的積極性。在多媒體教學已基本成為高校教學 “標配”的基礎上，利用現代移動通信技術的發(fā)展，借助超星學習通、微信移動教學等[9-10]多元化教學資源，實現溝通與學習的隨時隨地；通過將新知識點與學生已掌握的知識進行類比，讓學生的理解更加快速和透徹，如人對環(huán)境質量進行評價的內容是環(huán)境質量的價值，可以類比馬克思主義政治經濟學中人對商品進行評價的是商品的價值；通過案例教學、專題研討的方式提高學生學習的參與度，如在重金屬危害教學過程中對于類金屬砷的理解，引入影視劇中砒霜中毒片段，讓學生分析討論，從而理解砷中毒原理；采用混合式教學方法如翻轉課堂，使學習環(huán)境更加互動來提高教學效果。

2.4 完善實踐教學活動

新工科將課堂教學和課外學習作為人才培養(yǎng)生態(tài)環(huán)境互為補充的兩個部分[8]，環(huán)境科學概論在教學過程中應創(chuàng)造條件并引導學生通過課外調查、實地參觀、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等競賽、興趣社團等實踐形式理論聯系實際，讓學生在直面環(huán)境問題、分析問題產生原因的同時，培養(yǎng)學生發(fā)現和解決問題的能力。如筆者在“環(huán)境科學概論”第一次課堂教學結束后便布置了小組調研的任務，讓學生留心生活、學習中不環(huán)保的事情和行為，在第六章課程結束后，要求學生結合所學知識以調研報告和課堂匯報的方式展示并提出解決方法。學生調查的范圍不僅包括了學習、生活的校園，也有學校所在的區(qū)域，還有放假回家路上的發(fā)現，樹立了“環(huán)保從我做起，從小事做起”的意識。

3 結語

在非環(huán)境專業(yè)大學生中開展環(huán)境教育不僅是新工科建設的有機組成，更是實現可持續(xù)發(fā)展的必然要求。高校應將“生態(tài)文明”意識貫穿在教育的每個環(huán)節(jié)，加強對非環(huán)境專業(yè)學生的環(huán)境教育工作，成為生態(tài)文明體制改革的引領者和推動者。