郑州大学生态与环境学院
精研教学育专业人才 数智赋能守黄河生态
在黄河流域生态保护和高质量发展战略深入实施的时代背景下,郑州大学生态与环境学院立足黄河保护与治理实际,破解传统环境类学科教学中普遍存在的专业交叉不足、实践资源匮乏、培养模式单一等痛点,创新“人工智能+黄河场景”教学范式,以数字技术重构育人链条,以实战实训锤炼过硬本领,走出一条与教育数字化浪潮同向共行、与黄河流域生态保护共荣共生的特色育人之路。
以数字工具为木,筑探秘黄河之舟。黄河“水少沙多、水沙多变”的特性,使流域水环境精准模拟预测成为亟待解决的难题。学院凝聚多学科专业人才,统筹推动黄河生态保护教育、科技、人才一体化发展。师生共同研发了“黄河水动力—水质耦合”模拟系统,并将其融入环境类专业本科与研究生培养体系,作为《水环境学》《水力学》等专业课程智慧建设的重要抓手,让学生在掌握模型原理与构建方法的基础上,能够结合研究需要进行模型拆分组配及优化调整,切实提升学生认识和解决实际复杂工程问题的能力。
以数据资源为场,锤治理黄河之功。学院聚力打造黄河流域生态环境数字资源库,构建“数据驱动—问题导向—能力内化”的特色人才培养模式。培养学生运用Python、GIS等工具,自主开展文献信息提取、遥感数据解译与信息可视化处理。利用知识图谱等数智技术,为学生搭建多源数据关联分析模型,让学生在真实项目任务中锤炼科研素养、淬炼实战本领,着力培养敢想、肯钻、能创的复合型人才。近年来,学生依托资源库主导完成黄河相关课题和竞赛项目20余项,发表SCI/EI论文30余篇,申请发明专利6项。
以产教融合为笔,谱共护黄河之章。学院坚持以需求导向,汇聚行业多元力量,推动产教融合创新发展,切实提升实践育人实效。在与黄河勘测规划设计研究院有限公司、黄河水资源保护科学研究院开展产学研合作过程中,共建了AI驱动的“黄河流域水—沙—污耦合”模拟预测平台,相关成果刊发于《Water Resources Research》等国际知名期刊,并用于指导黄河中下游生态流量调控等实际工作中。同时,联合河南省水环境勘测设计有限公司,基于深度学习与水力模型耦合,探明了极端水动力条件下底泥“遗留氮磷”激活释放的规律与物理机制,为多闸坝水系生态修复工程设计与运维提供了科技支撑。
以教学模式为旗,扬反哺黄河之风。为推动育人范式提质升级、长效赋能,学院打造“创新反哺、平台升级、工程应用”三位一体的闭环育人生态。建立了科研项目及成果向优质教学资源转化的常态化机制,以科研优势反哺人才培养。聚力打造线上线下混合式学习平台,依托知识图谱定制个性化学习路径,将在线课程、虚拟仿真教学平台、数字模型等线上平台作为学生知识与技能融会贯通的媒介,将融入黄河生态保护需求的“探究式实践教学—创赛型科研训练”线下课堂作为学生素质养成的阵地。取得的育人经验已在省内及其他沿黄河流域地区多所高校推广应用,形成了可复制、可推广的育人范例。
学院将继续以数字赋能为牵引,持续推动“人工智能+黄河场景”教学范式迭代优化,着力以人才之力、以创新之势助推黄河流域生态保护和高质量发展,奋力书写新时代高等教育服务国家战略、赋能生态治理的崭新篇章。
(张 伟 窦 明 许 颖)
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