环境工程专业“学科研究方法论”之教学探讨

苏敏华，张鸿郭 *，彭燕，宋刚，张发根

［摘要］ 现今学校鼓励大学生积极参与创新性研究活动，但学生们常对研究方法、论文撰写和学术规范等仍然缺乏系统了解。修读《学科研究方法论》课程等有助于学生系统全面地了解环境工程专业方向学术研究的方法与规范，这对学生完成本科乃至研究生阶段的研究性学习，撰写毕业及学术论文和深化学术研究具有重要意义。优化教学内容和教学方式，构建具有学科针对性的《学科研究方法论》课程，使《学科研究方法论》能够成为一门具有前瞻性和指导意义的环境工程专业选修课程，对学科的建设和发展具有重要的意义。

［关键词］环境工程课程；学科；研究；方法论

［中图分类号］G642.0

1 前言

培养学生富有探索研究能力和创新精神是高水平教育教学极为重要的一环^[1-3]。“钱学森之问”—“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”，激起了对我国教育制度和方法的反思^[4]。大学是培养创新型人才主要前沿阵地，然而我国高等教育培养人才的研究能力和创新能力仍相对薄弱。究其原因，与我国高等教育在过去相当长一段时间里，重视对学生科学知识的传授，而一定程度上忽视对其从事研究的一般程序、方法和规范的培养不无关系^[5]。不少高校仍没面向高年级本科生开设“研究方法论”的课程，未能系统指导学生科学规范地从事研究。然而，在西方发达国家，“研究方法论”则几乎是所有大学的学生都必须完成的一门必修课程^[5]。广州大学注重人才培养，依据党和国家的教育方针政策，结合社会需求、学校办学定位和历史文化，致力于培养德才兼备、家国情怀、视野开阔，爱体育、懂艺术，能力发展性强的高素质创新人才，大力打造拔尖创新实验班、卓越人才培养、交叉复合型人才培养、校企协同育人、国际联合培养等五大类型的本科人才培养模式。基于学校的教育教学总方针和最新制定的人才培养方案，我校环境科学与工程学院环境工程专业亦开设了“学科研究方法论”专业基础选修课，为学生学习研究方法论知识提供了途径。

2《学科研究方法论》课程开设的必要性

环境工程是一个交叉性很强的学科，它不仅涉及物理、化学、生物、材料等专业学科，还需要解决工程问题与科学问题。从宏观上讲，它需要从系统的角度解决工程问题，从微观上讲，它需要从研究的角度解决科学问题。《学科研究方法论》是环境工程专业四年制本科专业基础选修课，共计16学时，1学分。课程通过介绍系统研究、实验研究、现代信息查询、技术报告或科研论文写作等多种方法，使学生初步具备解决环境工程问题的基本思路与方法，为相关专业课程学习奠定基础。《学科研究方法论》课程在教学计划中的设置和实施的时间不长，开设之初没有成熟的教学大纲和课程内容、课程体系的经验可以借鉴，更没有一套符合环境工程专业教育理念的教材。为了完善课程建设，克服跨越上述不足，自开课至今，授课组经过不断研究、更新和发展，已形成稳定的课程内容、教学大纲、教学方法和教学环节设置。  

3《学科研究方法论》课程教学目标

3.1理解系统的研究方法论

基于系统和生动的教学方式和完整的概念讲解，使得学生建立系统的科学研究体系，遵循良好的学术道德与科研诚信。让学生系统了解和掌握文献查找和阅读方法，以及了解和掌握数学及基本数据分析方法。树立正确的科研价值观，树立良好的科研诚信，形成良好的科研范式。该教学目标旨在培养学生能熟练？使用现代工具如电子资源数据库和专业的数据分析软件等，获取系统的专业信息，包括工艺概念和原理等。

3.2 结合环境工程案例提出解决途径

结合环境工程设计或实施过程中的典型研究或工程案例，理论联系实际，对案例进行详细分析，提出获取信息的途径与方法，并用于分析和解决实际环境工程和科学问题。列举和分析的典型研究或工程案例与水、气、固污染和生态破坏的控制与修复紧密相连，如重点介绍水、土污染过程与控制修复和固体废物处理处置与资源化的先进工艺和与技术等。鼓励学生探索研究环境污染控制及质量改善、受损环境及生态系统修复、废物资源循环利用等基础理论、工程技术和管理方法等，并强调注重环境污染控制过程中关键科学问题的挖掘、分析和解决，培养学生及时关注和跟踪新理论及高效低耗工艺技术的创新性研究。

3.3 树立终身学习理念

针对新出现的或特殊的环境问题，能够通过自主学习多种有效、可行的途径设计和形成解决环境问题的方案。使得学生树立终身学习的理念，能针对个人职业发展的需求采取合适的方法，自主学习、适应发展。

4《学科研究方法论》的教案编排及逐步教学实施

《学科研究方法论》的核心教学内容包括研究主题的发现和确定、研究方法和技术、工程和科学问题研究的有效性、文献查阅方法与使用、研究计划的制定、研究或科技报告撰写、学术伦理和过程管理等模块

^[5-6]。《学科研究方法论》的教案编排及学时分配见表1。教师根据各教学内容模块的特色及教学要求，结合环境工程专业的知识及应用场景，制定相应具有针对性和特色的教学内容。传授关键概念或知识难点时，由浅入深、旁征博引，充分调动学生的主观能动性，发散学生思维，鼓励学生积极思考，使学生在知识学习过程中能综合运用先进的《学科研究方法论》知识体系发掘和确定创新的研究主题。经系统查阅相关知识点的文献和参考资料后，科学地制定出详尽的、可实施的研究计划，并予以实施，最终获得可靠的数据。系统分析数据，并揭示相关环境工程技术的基本原理，让学生紧紧把握环境工程技术处理复杂环境工程问题的核心原则，最终为其处理类似环境工程问题提供可靠的参考。

表1. 《学科研究方法论》的教案编排及学时分配

教学单元	教学要求	教学内容	教学重点	教学难点	学时分配
一、绪论	了解研究的概念、分类、过程及环境工程学科涉及到的工程与科学问题。	（1）学科研究方法论概述 （2）研究概念、分类 （3）研究的基本过程 （4）环境工程学科概况及相关工程和科学问题	科学研究的概念及工程和科学问题发现	工程和科学问题差异及研究的概念。	1
二、研究主题	了解研究主题的发现和确定。	（1）研究主题的确定过程 （2）系统工程和科学研究的基础理论和工具 （3）研究方法和步骤 （4）确定研究主题的来源	系统工程和科学研究的主题的来源和确定过程	研究主题的来源和确定过程	1
三、研究范式	了解主要的研究范式。	（1）工程和科学的研究范式 （2）研究方法与数据收集和分析技术之间的关系	主要的研究范式以及研究范式、方法和技术之间的关系	研究范式的分类及研究范式、方法和技术之间的关系	2
四、研究方法和技术	了解常用的研究方法和技术。	（1）基本的工程和科学的研究方法 （2）基本的工程和科学的研究技术	工程和科学的研究方法及相关研究技术	主要的研究方法和技术	2
五、研究的有效性	了解工程和科学问题研究的有效性。	（1）工程和科学问题研究的有效性的含义 （2）测量的有效性（3）确定研究有效性的基本方法	工程和科学问题研究的有效性的衡量	研究的有效性的含义及确定方法	2
六、文献方法	理解文献方法的种类、过程与使用。	（1）文献法的概念和种类 （2）文献法的一般过程 （3）文献的搜集 （4）文献综述	文献的查阅与使用	文献信息的综述	2
七、研究计划	理解研究计划的目的和研究计划的过程。	（1）研究计划的目的 （2）研究计划的过程 （3）研究申请书的撰写	典型研究计划的过程及研究申请书的撰写	研究计划及申请书撰写	2
八、研究或科技报告撰写	理解研究或科技报告撰写目的和步骤。	（1）研究或科技报告撰写目的 （2）研究或科技报告撰写步骤 （3）研究或科技报告撰写的结构和核心	研究或科技报告撰写	研究或科技报告撰写方式及规划	2
九、学术伦理及研究过程管理	学术伦理及研究过程管理	（1）学术伦理 （2）研究过程管理 （3）终生学习	学术伦理的概念及规范；工程和科学研究的有效过程管理和执行	学术伦理规范和研究过程管理	2

5《学科研究方法论》教学考核主要内容及方式

《学科研究方法论》教学考核主要内容与课程目标相呼应，包括检阅学生对系统研究方法、文献查阅方法、学科研究方法的综合应用、研究或科技报告撰写等的掌握程度。课程达标度评价的方式主要有课堂考勤、随堂测试、综合报告。课程目标、考核内容和评价方式的关系如

表2所示。关于课堂考勤，全勤为100分，事假和病假需出示假条，病假不扣分，事假一次扣5分，迟到一次扣10分，旷课一次扣20分，缺勤1/3不能参加考核。随堂测验一般进行3-5分钟，对课堂讲授知识进行测验，一般自备测验用纸张，要求手写完成。《学科研究方法论》一般设为考查课，期末考试形式为撰写综合报告1份，一般课程讲授结束后在课外进行，是对课程知识的一个较为全面的总结、拓展与应用。考察任务应该根据教学大纲所规定的知识内容编制，考察内容必须体现课程教学目标的达成要求。主要内容是关于环境工程学科中工程与科学问题的发现、探究、学习、实施等。学生需要通过案例分析正确论述问题的发现与解决的过程，以充分体现学生学科研究方法概念、原理、方法的掌握程度以及运用理论知识综合分析和解决问题的能力；成绩等级通过数值算法和各评价点所占比例共同确定。

表2. 《学科研究方法论》的课程目标、考核内容和评价方式的关系

课程目标	考核内容	评价方式
1.1理解系统的研究方法论；建立系统的科学研究体系，遵循良好的学术道德与科研诚信；理解文献查找和阅读方法；了解和掌握数学及基本数据分析方法。 1.2 结合换进工程实施过程中的典型研究或工程案例，能够提出获取信息的途径与方法，并用于分析和解决环境工程和科学问题。	1.系统研究方法 2.文献查阅方法 3.研究或科技报告撰写	课堂考勤、随堂测试
2.1针对新出现的或特殊的环境问题，能够通过自主学习多种有效、可行的途径设计和形成解决环境问题的方案。	1.学科研究方法的综合应用 2.研究或科技报告撰写	课堂考勤、综合报告

6 结论

本论文对环境工程专业《学科研究方法论》课程的教学研究进行分析和总结，总结和优化教学内容，强调课程教学内容的设置是为了全面实现中国高等教育在专业规范中的培养目标，以综合素质教育为特色，突出与科研、创新试验和毕业设计等环节相关的系统方法学内容。在教学过程中，对教学内容的层次、授课方式、考核方式、成绩评定等教学环节进行了有特色的设计，并通过案例分析、课堂交流、讨论和分析来强化学生对教学内容的理解，以实现综合能力的培养。

参考文献

[1] 竹涛, 何绪文, 徐东耀, 舒新前. 构建环境工程创新人才培养体系探讨与研究[A]. Intelligent Information Technology Application Association. Information, Communication and Education Application (ICEA 2011) [C]. Intelligent Information Technology Application Association: 智能信息技术应用学会, 2011:3.

[2] 王淑勤, 赵毅, 胡志光. 环境工程专业实践教学与大学生创新能力培养[A]. Wuhan University, Scientific Research Publishing. Proceedings of Conference on Creative Education (CCE2012) [C]. Wuhan University, Scientific Research Publishing: 美国科研出版社, 2012:4.

[3] 于海琴, 李进, 姚宏, 陈蕊. 环境工程专业研究方法论和创新教育课程探索[A]. Science and Engineering Research Center. Proceedings of 2016 2^nd International Conference on Education and Management Science (ICEMS 2016) [C]. Science and Engineering Research Center: Science and Engineering Research Center, 2016:6.

[4] 朱妙宽, 徐玥恒. 关于“钱学森之问”的思考[J]. 连云港师范高等专科学校学报, 2021, 38(02):83-89.

[5] 杜晖. 研究方法论：本科、硕士、博士生研究指南[M]. 北京: 电子工业出版社, 2010.

[6] 周新年. 科学研究方法与学术论文写作：理论·技巧·案例[M]. 北京: 科学出版社, 2012.

［基金项目］2021年广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目（粤教高函〔2020〕19号）；2021年度广东省高等学校教学管理学会课程思政建设项目（粤高校教管学会[2021]1号）

作者简介：

苏敏华（1987-），博士，硕士生导师，广州大学环境科学与工程学院副教授；

彭燕（1976-），女，博士，广州大学环境科学与工程学院副教授；

宋刚（1974-），男，博士，硕士生导师，广州大学环境科学与工程学院副院长，教授；

张发根（1975-），男，博士，广州大学环境科学与工程学院副教授；

通讯作者：张鸿郭（1977-），男，博士，硕士生导师，广州大学环境科学与工程学院副院长，教授，[e-mail]

5 / 5