关于环境工程专业大学生科研训练的思考

环境工程专业大学生科研训练的主要是水、气、固三种方向的污染处理研究，主要是由本科生为主体的团队，在导师的指导下，全程参与科学研究全过程，进行自主性研究学习，完成一项课题任务的训练。它倡导学生自主学习和创新，在研究过程中有效激发学生的主动性，热情和创造力，培养学生解决问题，分析问题和解决问题的能力，在研究过程中，学生可以提高科学思维和实践技能，培养实践能力和团队合作精神，营造浓厚的研究氛围，随着社会的发展，对生态工程专业人才的要求越来越高，对环境专业的本科生的要求也越来越偏向于应用，更加注重学生的实验水平，以及掌握和了解各种环境分析仪器，实验数据处理与其他应用链接的能力，科研训练正是提高环境工程学生此类综合素质的办法之一。本文就环境专业大学生科研训练中存在的问题进行探讨。
1、环境工程专业科研训练现状
1.1学生对科研本身兴趣不强烈
在科研训练过程中，学生的兴趣程度将直接影响科研成果和教育效果，研究兴趣浓厚的学生将更加积极地参与研究培训，面对科研训练当中的挫折与困难也更有毅力去克服，他们更容易接近学术成功的目标，学到的学术知识也更多。但大部分学生由于初次接触科研研究工作，并没有很强烈的兴趣，相反，由于实验失败，实验流程相对枯燥，对学生产生较大的打击，很容易使得学生放弃科研训练。同时，由于科研训练并非毕业的硬性要求，不受学生群体重视，大部分学生提不起兴趣，积极性不高。
1.2学生基本实验技能欠缺
理论与实践紧密相结合是环境工程专业的特色，因此学习这个专业的学生除了要掌握相关的理论知识以外，还要善于动手实践。环境工程专业有30%以上的学习内容要通过实践研究来掌握，专业基础课在上理论课的同时均有实验课程，要进入专业的实验室参与学习和实践。因此，基本实验技能是环境工程专业学生所必须掌握的基础能力，对实验项目成功的影响非常显著。但是，在实际的操作过程中，一些学生的行为不够规范，没有实验意识，这直接导致实验失败，给学生的自信心造成很大打击。同时论文和综述的发表要求文章有对应的格式规范，这些规范的学习是学生所欠缺的，在基本课程的理论学习当中很容易被忽视。
1.3学生团队合作精神较弱
学生在校园里学习，团队合作的机会很少，一些团队合作的工作最终都是自己的努力，团队合作精神相对较弱。但科研研究更多地需要团队进行合作，尤其是相对较大的项目，必须要发挥团队的力量才能完成。但科研训练当中，学生欠缺团队合作精神的情况比较常见，一个科研训练项目往往会被分为多个板块分配，最终靠自己独自完成，导致了科研项目报告中，各板块衔接性较差，达不到基本要求。
1.4指导教师的指导欠缺
学生作为初学者，没有形成良好的科学思维，没有掌握基本的科研方法，在科研训练的道路上往往需要导师进行引导和给予帮助。但事实上，指导老师的指导相对欠缺，或出现指导老师挂名没有亲自参与指导的现象，或直接将项目的整个流程方案告知学生，学生照做即可，对培养学生的基本科研素养不利。同时，科研实验开始前的基本理论培训和实验室安全教育停留于表面，对学生的基本技能素养没有明显的提升作用。
2、我校环境工程专业科研特点及内容
2.1进行环境影响评价工作
针对企业的规划以及未来的建设方向对环境造成的影响进行分析与预估，目的在于预防由于发展而产生对环境不利的情况发生，以及针对建设项目的缺陷通过分析探讨设计出既利于企业的发展，又对生态环境有利的建设措施。
2.2进行清洁生产审核横向课题
通过相应的程序来找出在生产和服务过程中污染重、能耗低的原因，并针对此原因来减少有毒有害物料的使用，或者是进行资源化再利用，从而制定并实施关于技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程，采用清洁生产审核进而实现我国企业的可持续发展。
2.3科研内容
本专业2015级本科生全部参加了污染源普查课题，在市内较为全面掌握各类污染源的数目，区域分布以及行业的具体情况，针对污染源排放的过程进行管控，制定有针对性的保护措施。锻炼的学生的实践能力，提高查阅资料文献的能力等。本专业有一半以上学生参加环境影响评价这样的横向课题，对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、
预测和评估。让学生发现企业发展中存在的环境问题，让企业根据自身的发展应采取的具体的防治措施，降低环境污染，进而达到可持续发展的目的。还有一半的学生参加了老师的科研课题，主要是进行理论基础研究。
2.4需要的理论和基础操作
对于参加老师科研课题进行理论基础研究，基础研究需要环境工程原理、水污染控制、大气污染控制这类课程理论基础;进行环境影响评价则需要掌握环境影响评价的相关概念与理论、法规与标准、技术和方法，在理论知识教学过程的同时，利用虚拟平台将学生虚拟“实践”活动与理论相结合，提升学生环评实际操作能力。
3、对大学生科研训练的思考及改进
3.1提高学生对科学研究的兴趣
提高学生科研兴趣的方法是拉近学生与科研的距离，多接触多了解。首先需要加强宣传力度激发同学们的兴趣，让低年级的学生也可以积极地参与到科研当中，提升学生的学术兴趣和积极性。其次要加大实验室的开放力度，在可控范围内向学生开放实验室使用申请通道，鼓励有想法的学生自主进行研究。最后，鼓励学生及早参加教师科学计划，对基础研究信息有深入的了解，鼓励独立思考，提出自己的研究主题并提出适当的建议。加强师生之间的沟通，不断提高学生的科学课题，激发对科研和研究精神的兴趣，使学生获得满足感和成就感。以环境与化学工程学院为例，新生入学后对院内学生宣传展示了各教师的研究方向与科研项目，并吸收热爱科研的大一学生分到不同的科研小组，先给教师做助理，逐步了解课题工作。到了大二大三或继承师兄师姐的项目继续做下去，或在理解基础上提出新研究课题，在教师的指导下，确定可行性后立题研究。教师对所有学生进行指导，高年级学生带着低年级学生进行实验，有人指导，有人带领，让学生对科研了解逐渐加深，最后得出研究成果后也会获得强烈满足感。
3.2做好实验前培训
实验室有全自动定氮仪、红外成像光谱仪、流动分析仪、荧光分光光度计、电感耦合等离子体发射(ICP)光谱仪、总有机碳分析仪、近红外分析仪等仪器，学生作为初学者对这些仪器十分陌生，很容易损坏仪器或出现安全事故，因此在学生进入实验室之前，必须做好实验室安全的教育和培训。通过实验安全和实验室管理教育，学生可以养成良好的科研习惯。此外，学生必须参与仪器和设备使用的培训，通过培训，学生掌握了仪器操作的规范，提高实验性能，减少仪器和设备的损坏数量，并在考试完成后可以独立采取行动，与此同时，积极支持和鼓励学生实施大型创新项目。实验中心可以为申请通过的创新项目提供24小时开放的实验室，确保实验室安全有序地开放，完善的运行保障机制可以充分发挥各种优质大学资源的作用，为学生的个性和能力的发展提供开放的创新环境。当然，这种培训不仅旨在指导学生完成执行研究任务所需的基本实验技能，而且还旨在培训学生掌握科学研究的基本思想和方法，此外，通过解决遇到的科学问题，我们应引导学生在科学研究领域保持研究精神和团队合作，充分参与他们的主动性和创造力，并提高他们的研究能力。要求学生掌握实验室基本常识和实验操作规范，减少设备损坏率的同时，也可以放手让学生独立实验，提高自主试验的意识。在完成项目之前，引导学生撰写学术论文，并积极鼓励学生发表学术论文。
3.3增强学生的团结合作精神
项目启动后，教师应作为组织者和发起人来选择和匹配团队成员。他们应尽一切努力确保成员具有相同的水平和利益。他们应尽量避免团队的水平和利益不平等，减少整合研究和培训团队的难度;其次，团队的选择和项目的选择是相互反馈和迭代的过程，在初始团队和项目的选择之后，应组织内部沟通活动以达成共识，进一步优化团队中的人员和主题，并根据需要调整人员和内容通过整合设计和人员，我们可以相互认可科学培训的内容。同时要加强小组内的交流，随时交流课题的进展情况，讨论和解决实验中遇到的问题，逐步养成团结，合作和沟通的精神，让学生了解团队意识是一种主动意识，与整个团队融为一体，思考遇到的科学问题并做好时间分配，发挥个人在团队当中的作用。环境与化学工程学院内，科研小组成员每三天一小讨论，每周末与指导老师一起交流讨论，教师指正问题，给予意见，保证科研的严谨性;学生之间相互讨论进行高效交流，做好每一步的交接工作，加强团队凝聚力，提高共同协作能力;对高质量完成分配任务的成员进行物质奖励如请喝奶茶，提高竞争意识，提高主动意识，保持学生的积极性进而提升创造力。
3.4充分发挥指导教师的引导作用
近年来教师指导下的优秀科学研究项目有如:生物质炭及其纳米零价铁改性对不同氧化还原条件下土壤中重金属形态转化的影响机理、病死猪炭及其改性对重金属污染土壤的修复机理研究、微塑料对土壤中抗生素生物有效性与生态毒性的影响机制、镉污染矿区土壤微生物淋溶修复机理研究等等，这些优秀的指导项目的共同点值得借鉴:①科研导师首先需要做好引导工作，对于刚接触研究的学生，既不应放手也不做任何事情，就像运动员训练一样，从简单到困难，我们应该不断地问他们一些问题使得他们自主思考，引导和鼓励学生进行科学研究。还应带领学生自行解决技术问题，有些研究问题可能超出了初学者的认知范围，因此需要教师的帮助，组织并进行讨论，最终帮助他们克服技术难题。②其次需要做好选题工作，问题不应该太大，起点也不应该太高。当然，根据团队成员的个人水平，难度不应该太低，否则会失去训练目标，因此，应根据团队的能力和水平来调整较大的难度。至于主题选择领域，它应该接近学生兴趣的主要类别，以减少后续工作中的困难。③最后，作为研究教育的主题，学生应该能够掌握基本的研究思想，掌握相关的基本操作技能以及思考解决问题的能力，也即是让学生在科研训练当中能够提升自我科研的能力。
这项工作可以拓宽学生的知识，增加他们对研究的兴趣并促进协作精神。这对培养高素质的人才是非常重要的，所有教师都应予以重视并做好教学总结。
4、结语
要突出学生核心团队，激发对科研的兴趣，让更多的学生参与科学训练，同时要做好培训和教学，提高学生的学术素质，增强学生团结合作的精神。这是科研训练是一项培养高素质人才的重要方式，需要引起重视，不断地探索发展，寻找到适合发展的道路。