高等院校環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)探究

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摘要：環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的重要環(huán)節(jié)．但目前實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)效果與社會對環(huán)境科學(xué)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(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系設(shè)置、教學(xué)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(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)獨(dú)立設(shè)課，教學(xué)體系一體化以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段多樣化等方面的建議．

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)；實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課；教學(xué)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(xué)專業(yè)本科學(xué)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(dāng)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(xué)專業(yè)課程，特別是實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程設(shè)置有一定關(guān)系[3]．在“關(guān)于環(huán)境科學(xué)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(xué)校和其他本科、?？茖W(xué)校，在對本校環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的滿意情況一欄中，僅有7.5%的學(xué)生非常滿意，認(rèn)為一般和不滿意的比例高達(dá)47%（未發(fā)表數(shù)據(jù)）．對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程開設(shè)的目的是為了強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)手段，提高學(xué)生解決實(shí)際環(huán)境問題的能力．并且已有研究表明，增加實(shí)習(xí)教學(xué)時間比重有助于學(xué)生的“能力強(qiáng)化”[4]．但從當(dāng)前學(xué)生就業(yè)現(xiàn)狀和已有調(diào)查結(jié)果來看，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程建設(shè)還存在一些問題，需要開展進(jìn)一步的調(diào)整與改革，以適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對專業(yè)技術(shù)人才的需求．

1實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系設(shè)置的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系設(shè)置現(xiàn)狀

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

1.2實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系設(shè)置存在的問題

環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)之一體現(xiàn)為“重實(shí)踐，強(qiáng)能力”，現(xiàn)有環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系設(shè)置的出發(fā)點(diǎn)是提高學(xué)生的實(shí)際動手能力、分析問題和解決問題的能力以及對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力．但是從學(xué)生的調(diào)查反饋結(jié)果看，環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際期望還存在一定差距．為此，結(jié)合部分高校環(huán)境科學(xué)本科實(shí)驗(yàn)與實(shí)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(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的選取缺乏統(tǒng)一安排，導(dǎo)致課程實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性和銜接性不夠，甚至不同的課程實(shí)驗(yàn)會存在重復(fù)[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(yù)處理方法及一些基礎(chǔ)指標(biāo)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(xué)課程實(shí)驗(yàn)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．不同任課教師間若不能及時溝通，就會造成學(xué)生多次重復(fù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，從而影響學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)積極性．同時，由于每門課的課時有限，重復(fù)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)占用了大量課時后，就會造成綜合性、研究性和自選式實(shí)驗(yàn)沒有足夠時間開展．（2）在專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例偏高，而綜合性、研究性及自選式的實(shí)驗(yàn)偏少．驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要目的一方面是鞏固環(huán)境科學(xué)類的基本原理和基礎(chǔ)知識；另一方面是訓(xùn)練學(xué)生的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)儀器使用、操作和實(shí)驗(yàn)步驟的熟練程度，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程具備初步的認(rèn)知．但此類實(shí)驗(yàn)開設(shè)太多不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時也不能提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性．因此，應(yīng)該增加一些綜合性、研究性或自選式實(shí)驗(yàn)，從而豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．（3）實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地的建設(shè)水平參差不齊．在985和一些211高校，由于學(xué)科經(jīng)費(fèi)充足，環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)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(xué)科經(jīng)費(fèi)限制，存在實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備陳舊，指導(dǎo)教師缺乏，無固定實(shí)習(xí)基地等問題[7]．另外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理上缺乏科學(xué)性和規(guī)范化，同時實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行機(jī)制也存在嚴(yán)重缺陷．（4）缺少科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)成績與實(shí)踐技能成績評定體系，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課與實(shí)踐課成績呈現(xiàn)不合理的分布，過于集中在某一分?jǐn)?shù)段．難以真實(shí)地反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況，不利于發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)，因此不利于對其不足之處進(jìn)行調(diào)整與完善．

2實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系優(yōu)化的思路及建設(shè)

2.1實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系優(yōu)化的思路

環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程的設(shè)置是為了鞏固學(xué)生的專業(yè)理論知識，增強(qiáng)學(xué)生分析與解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的綜合技能，以滿足環(huán)境科學(xué)專業(yè)“重實(shí)踐，強(qiáng)能力”的培養(yǎng)目標(biāo)和社會對環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才的需求．因此，要逐步改變實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)和課堂教學(xué)合為一體的教學(xué)模式，建立相對獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐授課方式，探索多層次、多模式的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)體系，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)更具有主動性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性和科學(xué)性．

2.2實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系優(yōu)化的建議

2.2.1改變課程帶實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式

逐步創(chuàng)建課堂講授與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)相分離的教學(xué)體系．首先要與理論課程統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，制訂實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程教學(xué)大綱，編寫實(shí)驗(yàn)教材，制定實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)，真正做到理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)并重[8]．但部分高校可能受實(shí)驗(yàn)條件和師資力量的限制，暫時不能將全部的實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)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(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)體系

以“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)—綜合性實(shí)驗(yàn)—研究性實(shí)驗(yàn)”為主線，將環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課整體考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃，將不同的實(shí)驗(yàn)課程合理搭配，精心篩選具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使教學(xué)過程產(chǎn)生疊加效應(yīng)．如環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境土壤學(xué)和環(huán)境毒理學(xué)3門課程實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，既能起到強(qiáng)化作用，又能讓學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)技能在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)興趣．

2.2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方式多管齊下

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以綜合鍛煉學(xué)生操作、觀察、記錄、分析和解決問題的能力．但受實(shí)驗(yàn)室條件和學(xué)時限制，實(shí)驗(yàn)課程并不能全部在實(shí)驗(yàn)室開展，在此情況下若借助虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于學(xué)生對知識的深刻理解和記憶[11-12]．如環(huán)境毒理學(xué)課程實(shí)驗(yàn)以動物實(shí)驗(yàn)為主，由于受動物資源、經(jīng)費(fèi)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(shí)驗(yàn)．若能借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟件，則可在缺乏實(shí)體資源的情況下完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作和訓(xùn)練，達(dá)到同樣的教學(xué)效果．

2.2.4加強(qiáng)課程實(shí)踐基地建設(shè)

加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)是高等教育改革的關(guān)鍵，而實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)又是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵，課程實(shí)踐是環(huán)境科學(xué)教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，可以更好地、較全面地提高學(xué)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(jìn)行合作，共建實(shí)踐教學(xué)基地．但隨著環(huán)境科學(xué)專業(yè)人數(shù)的逐年增加，超出很多單位的實(shí)際接待能力，導(dǎo)致高校不得不更換原來的實(shí)踐基地，尋求更大的合作平臺，這種實(shí)習(xí)基地的不斷更替在一定程度上影響了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量．因此，需要從長期考慮，有計(jì)劃地加強(qiáng)課程實(shí)踐基地的建設(shè)．同時，課程實(shí)踐時間也可以化整為零，有計(jì)劃地穿插到課程教學(xué)過程中，如利用周末時間以小組為單元組織學(xué)生到相關(guān)單位實(shí)習(xí)，這樣既可以減輕實(shí)踐基地的接待壓力，又能讓學(xué)生多次深入實(shí)踐單位，強(qiáng)化對實(shí)踐內(nèi)容的理解．

2.2.5建立科學(xué)合理的考核評價體系

僅依據(jù)實(shí)驗(yàn)報告考核會導(dǎo)致學(xué)生輕視實(shí)驗(yàn)過程，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的目的．只有建立科學(xué)合理的考核評價體系，教師才能全面了解和掌握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況，作出及時、客觀、公正的考核評價．考核方式要兼顧實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、基本操作、實(shí)驗(yàn)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(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐課程體系的設(shè)置對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)和就業(yè)起到關(guān)鍵性作用，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)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(xué)校本專業(yè)的客觀實(shí)際，依據(jù)現(xiàn)狀制定出合適的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)大綱和教學(xué)方案，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段要與時俱進(jìn)，了解最新的科研動態(tài)，不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)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(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院