高等院校環(huán)境科學本科專業(yè)實驗探究

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摘要：環(huán)境科學專業(yè)的實驗與實踐教學是培養(yǎng)學生解決實際問題的重要環(huán)節(jié)．但目前實驗與實踐教學效果與社會對環(huán)境科學專業(yè)人才的需求還存在一定差距．鑒于此，剖析了環(huán)境科學專業(yè)實驗與實踐課程體系設(shè)置、教學方法及評價系統(tǒng)等方面存在的問題，并針對問題提出了實驗與實踐教學獨立設(shè)課，教學體系一體化以及實驗教學手段多樣化等方面的建議．

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學；實驗與實踐課；教學改革

由畢業(yè)生就業(yè)情況跟蹤數(shù)據(jù)顯示，環(huán)境科學專業(yè)本科學生畢業(yè)后從事本專業(yè)的比例明顯低于工科專業(yè)，大部分畢業(yè)生選擇考研，這與我國當前對本科人才需求多偏重于工程應(yīng)用型有關(guān)[1-2]，但同時也和環(huán)境科學專業(yè)課程，特別是實驗和實踐課程設(shè)置有一定關(guān)系[3]．在“關(guān)于環(huán)境科學專業(yè)課程設(shè)置情況的調(diào)查問卷”中，共調(diào)查了51所院校，包含985，211學校和其他本科、?？茖W校，在對本校環(huán)境科學專業(yè)課程設(shè)置的滿意情況一欄中，僅有7.5%的學生非常滿意，認為一般和不滿意的比例高達47%（未發(fā)表數(shù)據(jù)）．對于環(huán)境科學專業(yè)，實驗和實踐課程開設(shè)的目的是為了強化學生的應(yīng)用技術(shù)手段，提高學生解決實際環(huán)境問題的能力．并且已有研究表明，增加實習教學時間比重有助于學生的“能力強化”[4]．但從當前學生就業(yè)現(xiàn)狀和已有調(diào)查結(jié)果來看，環(huán)境科學專業(yè)的實驗和實踐課程建設(shè)還存在一些問題，需要開展進一步的調(diào)整與改革，以適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展對專業(yè)技術(shù)人才的需求．

1實驗與實踐課程體系設(shè)置的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1實驗與實踐課程體系設(shè)置現(xiàn)狀

環(huán)境科學本科專業(yè)實驗及實踐課程體系一般由課程實驗、課程實踐和畢業(yè)論文3部分組成．其中課程實驗又分為基礎(chǔ)課程實驗和專業(yè)課程實驗，基礎(chǔ)課程實驗多為普通化學實驗、分析化學實驗和有機化學實驗等；專業(yè)課程實驗包括環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境化學、環(huán)境微生物、環(huán)境土壤學和環(huán)境工程學等．課程實踐不同于課程實驗，其受地域限制較大，多數(shù)高校課程實踐由學校統(tǒng)一安排，結(jié)合所開設(shè)的課程，地點以污水處理廠、垃圾填埋場和各類化工廠為主，部分學校選擇在野外參觀實習，或在環(huán)保局和環(huán)境監(jiān)測站等地實習．畢業(yè)論文實行導師制，按照雙向選擇，先由本專業(yè)教師結(jié)合科研項目，提出一些研究題目供學生選擇，然后由教師最終確定所選學生名單，并和學生進一步交流、溝通，指導學生完成畢業(yè)論文．

1.2實驗與實踐課程體系設(shè)置存在的問題

環(huán)境科學專業(yè)培養(yǎng)目標之一體現(xiàn)為“重實踐，強能力”，現(xiàn)有環(huán)境科學專業(yè)課程體系設(shè)置的出發(fā)點是提高學生的實際動手能力、分析問題和解決問題的能力以及對所學知識的綜合運用能力．但是從學生的調(diào)查反饋結(jié)果看，環(huán)境科學專業(yè)培養(yǎng)目標和學生的實際期望還存在一定差距．為此，結(jié)合部分高校環(huán)境科學本科實驗與實踐課程體系設(shè)置，初步剖析目前該課程體系存在的問題，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）專業(yè)實驗課程內(nèi)容的選取缺乏統(tǒng)一安排，導致課程實驗的連續(xù)性和銜接性不夠，甚至不同的課程實驗會存在重復[5]．如環(huán)境監(jiān)測課程會全面介紹環(huán)境樣品的采集、保存、制備、預處理方法及一些基礎(chǔ)指標測定等（水樣pH和COD的測定，土壤中一些金屬元素的測定），但在環(huán)境土壤學課程實驗中土壤樣品的采集、制備，水體的污染和防治課程中COD的測定，仍以其為重點實驗內(nèi)容．不同任課教師間若不能及時溝通，就會造成學生多次重復基礎(chǔ)實驗，從而影響學生對實驗的學習興趣，降低學習積極性．同時，由于每門課的課時有限，重復的基礎(chǔ)性實驗占用了大量課時后，就會造成綜合性、研究性和自選式實驗沒有足夠時間開展．（2）在專業(yè)課程實驗中，驗證性實驗比例偏高，而綜合性、研究性及自選式的實驗偏少．驗證性實驗主要目的一方面是鞏固環(huán)境科學類的基本原理和基礎(chǔ)知識；另一方面是訓練學生的基本技能，培養(yǎng)學生對實驗儀器使用、操作和實驗步驟的熟練程度，使學生對實驗過程具備初步的認知．但此類實驗開設(shè)太多不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，同時也不能提高學生對實驗的積極性．因此，應(yīng)該增加一些綜合性、研究性或自選式實驗，從而豐富學生的實驗課學習內(nèi)容，進一步激發(fā)學生的學習興趣．（3）實驗室和實習基地的建設(shè)水平參差不齊．在985和一些211高校，由于學科經(jīng)費充足，環(huán)境科學實驗室和實習基地建設(shè)相對完善，管理水平較高[6]．但在一些地方本科院校，由于受學科經(jīng)費限制，存在實驗儀器設(shè)備陳舊，指導教師缺乏，無固定實習基地等問題[7]．另外，在實驗教學管理上缺乏科學性和規(guī)范化，同時實驗教學運行機制也存在嚴重缺陷．（4）缺少科學合理的實驗成績與實踐技能成績評定體系，使學生的實驗課與實踐課成績呈現(xiàn)不合理的分布，過于集中在某一分數(shù)段．難以真實地反映學生實驗技能的掌握情況，不利于發(fā)現(xiàn)實驗教學中的薄弱環(huán)節(jié)，因此不利于對其不足之處進行調(diào)整與完善．

2實驗與實踐課程體系優(yōu)化的思路及建設(shè)

2.1實驗與實踐課程體系優(yōu)化的思路

環(huán)境科學專業(yè)本科實驗與實踐課程的設(shè)置是為了鞏固學生的專業(yè)理論知識，增強學生分析與解決實際問題的能力，提高學生的綜合技能，以滿足環(huán)境科學專業(yè)“重實踐，強能力”的培養(yǎng)目標和社會對環(huán)境科學專業(yè)人才的需求．因此，要逐步改變實驗與實踐教學和課堂教學合為一體的教學模式，建立相對獨立的實驗與實踐授課方式，探索多層次、多模式的實驗與實踐教學體系，進一步優(yōu)化實驗與實踐教學內(nèi)容，使實驗與實踐教學更具有主動性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性和科學性．

2.2實驗與實踐課程體系優(yōu)化的建議

2.2.1改變課程帶實驗的教學模式

逐步創(chuàng)建課堂講授與實驗實踐教學相分離的教學體系．首先要與理論課程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，制訂實驗與實踐課程教學大綱，編寫實驗教材，制定實驗考核標準，真正做到理論教學和實踐教學并重[8]．但部分高?？赡苁軐嶒灄l件和師資力量的限制，暫時不能將全部的實驗課程獨立開設(shè)，因此，建議此類高?？梢詮牟糠终n程開始做起[9-10]．

2.2.2建立一體化的實驗與實踐教學體系

以“基礎(chǔ)性實驗—綜合性實驗—研究性實驗”為主線，將環(huán)境科學專業(yè)實驗課整體考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃，將不同的實驗課程合理搭配，精心篩選具體實驗項目，使教學過程產(chǎn)生疊加效應(yīng)．如環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境土壤學和環(huán)境毒理學3門課程實驗中均涉及到土壤重金屬，因此將這3門課程中與土壤重金屬相關(guān)的實驗結(jié)合起來，既能起到強化作用，又能讓學生看到實驗技能在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，提高學生的認知水平和學習興趣．

2.2.3實驗教學手段和方式多管齊下

傳統(tǒng)的實驗教學可以綜合鍛煉學生操作、觀察、記錄、分析和解決問題的能力．但受實驗室條件和學時限制，實驗課程并不能全部在實驗室開展，在此情況下若借助虛擬現(xiàn)實與多媒體技術(shù)進行實驗教學，有利于學生對知識的深刻理解和記憶[11-12]．如環(huán)境毒理學課程實驗以動物實驗為主，由于受動物資源、經(jīng)費和師資等條件的限制，在國內(nèi)僅少數(shù)高校能開設(shè)此課程實驗．若能借助虛擬仿真實驗室軟件，則可在缺乏實體資源的情況下完成相關(guān)實驗的操作和訓練，達到同樣的教學效果．

2.2.4加強課程實踐基地建設(shè)

加強學生實踐能力的培養(yǎng)是高等教育改革的關(guān)鍵，而實踐性教學環(huán)節(jié)又是培養(yǎng)學生實踐能力的關(guān)鍵，課程實踐是環(huán)境科學教學中非常重要的環(huán)節(jié)，可以更好地、較全面地提高學生的綜合素質(zhì)．大多數(shù)高校與污水處理廠、垃圾處理廠或者環(huán)?；剡M行合作，共建實踐教學基地．但隨著環(huán)境科學專業(yè)人數(shù)的逐年增加，超出很多單位的實際接待能力，導致高校不得不更換原來的實踐基地，尋求更大的合作平臺，這種實習基地的不斷更替在一定程度上影響了實踐教學質(zhì)量．因此，需要從長期考慮，有計劃地加強課程實踐基地的建設(shè)．同時，課程實踐時間也可以化整為零，有計劃地穿插到課程教學過程中，如利用周末時間以小組為單元組織學生到相關(guān)單位實習，這樣既可以減輕實踐基地的接待壓力，又能讓學生多次深入實踐單位，強化對實踐內(nèi)容的理解．

2.2.5建立科學合理的考核評價體系

僅依據(jù)實驗報告考核會導致學生輕視實驗過程，達不到實驗課開設(shè)的目的．只有建立科學合理的考核評價體系，教師才能全面了解和掌握學生的實驗學習情況，作出及時、客觀、公正的考核評價．考核方式要兼顧實驗預習、基本操作、實驗報告、分析問題和解決問題能力等方面．

3結(jié)論

環(huán)境科學專業(yè)實驗與實踐課程體系的設(shè)置對學生專業(yè)能力的培養(yǎng)和就業(yè)起到關(guān)鍵性作用，實驗與實踐教學內(nèi)容也是培養(yǎng)人才素質(zhì)和提高教育質(zhì)量的核心．高校應(yīng)該立足于學校本專業(yè)的客觀實際，依據(jù)現(xiàn)狀制定出合適的實驗與實踐教學大綱和教學方案，教學內(nèi)容和教學手段要與時俱進，了解最新的科研動態(tài)，不斷更新實驗教學內(nèi)容和實驗手段，以培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需求的專業(yè)技術(shù)人才．

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作者:白秀玲 周云凱 單位:河南大學環(huán)境與規(guī)劃學院