環(huán)境科學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的實(shí)踐論文
摘要：對比了聊城大學(xué)2012年和2016年環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養方案中實(shí)驗課程的設置，并分析了2010—2016年專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)的實(shí)施情況．發(fā)現獨立實(shí)驗課的開(kāi)設率、實(shí)驗項目數以及學(xué)時(shí)數逐年增加，實(shí)驗教學(xué)改革取得了一定的成果．針對存在的問(wèn)題提出了重新設置實(shí)驗課體系，提高綜合性和研究性實(shí)驗項目比例以及加強實(shí)驗教師隊伍建設等方面的建議．
關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)；實(shí)驗教學(xué)；課程設置；教學(xué)改革；聊城
大學(xué)環(huán)境科學(xué)是為解決環(huán)境問(wèn)題而誕生的一門(mén)新興的綜合性邊緣學(xué)科，具有很強的實(shí)踐性和應用性，這也決定了實(shí)驗教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中占據著(zhù)重要的地位[1-2]．聊城大學(xué)是山東省省屬綜合性大學(xué)，其環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)依托環(huán)境與規劃學(xué)院設立于2004年，旨在培養掌握環(huán)境自然科學(xué)、環(huán)境技術(shù)科學(xué)和環(huán)境人文社會(huì )科學(xué)等方面的基礎知識，具備環(huán)境科學(xué)的基本理論、基本技能和實(shí)踐創(chuàng )新能力，能在政府、企業(yè)和科研單位等從事環(huán)境監測、環(huán)境污染防治、環(huán)境管理與保護及生態(tài)規劃與環(huán)境評價(jià)等領(lǐng)域的工作以及繼續深造的高素質(zhì)專(zhuān)門(mén)人才．本科教育以教學(xué)為主，近年來(lái)實(shí)驗實(shí)踐教學(xué)環(huán)節不斷完善，但仍存在著(zhù)一定的問(wèn)題．本文對聊城大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)的沿革和現狀進(jìn)行了總結分析，并對實(shí)驗教學(xué)課程的設置和實(shí)施提出了改進(jìn)建議，以期完善環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)模式，為培養環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)應用型本科人才提供參考．
1實(shí)驗課程設置
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養方案自2004年以來(lái)遵循“一年一小修，四年一大修”的原則不斷進(jìn)行修訂與完善，2004—2012年培養方案的體系較為一致，主要表現在實(shí)驗課程數和學(xué)時(shí)數的增減．2013年聊城大學(xué)啟動(dòng)了山東省應用型人才培養特色名校重點(diǎn)項目建設，努力創(chuàng )建一流地方綜合性大學(xué)．如何進(jìn)一步加強和提高大學(xué)生實(shí)踐能力擺在了聊城大學(xué)教學(xué)工作的首要位置，而實(shí)驗課程是學(xué)生學(xué)以致用，理論聯(lián)系實(shí)際，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的重要環(huán)節[3]．實(shí)驗教學(xué)具有直觀(guān)性、實(shí)踐性、啟發(fā)性和探索性等特點(diǎn)，對學(xué)生知識、能力和技能等綜合素質(zhì)的培養有著(zhù)理論教學(xué)不可替代的作用．同時(shí)實(shí)驗教學(xué)也是培養高素質(zhì)創(chuàng )新型人才的重要組成部分[4]．因此，為適應環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的'需要，培養出高素質(zhì)應用型環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才，2016年修訂后的培養方案在實(shí)驗課程的設置上與歷年的培養方案有了較大的改變（見(jiàn)表1）．由表1可見(jiàn)，2012年環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養方案中共計14門(mén)實(shí)驗課程，其中13門(mén)為非獨立設課，僅1門(mén)課程——環(huán)境生態(tài)學(xué)獨立設置實(shí)驗課．實(shí)驗共計234學(xué)時(shí)，其中基礎課實(shí)驗、核心課實(shí)驗和方向課（選修）實(shí)驗所占比例分別為22.2%，72.6%，5.2%．獨立設課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的比例僅為13.7%．2016年環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養方案中共計12門(mén)實(shí)驗課程，其中獨立設課11門(mén)，非獨立設課1門(mén)．實(shí)驗共計384學(xué)時(shí)，其中專(zhuān)業(yè)教育課程實(shí)驗、基礎實(shí)驗和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗所占比例分別為4.2%，18.8%，77.1%，獨立設課學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)比例為95.8%．2012和2016年環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養方案中具體實(shí)驗課程及學(xué)時(shí)情況見(jiàn)表2．由表2可見(jiàn)，2016年培養方案將16學(xué)時(shí)以上的課程進(jìn)行了獨立設課，并對2012年部分非獨立設課的實(shí)驗項目進(jìn)行了合并與調整．如基礎實(shí)驗課無(wú)機化學(xué)、有機化學(xué)和核心課分析化學(xué)，經(jīng)合并和調整后改為大學(xué)化學(xué)（實(shí)驗）和生物化學(xué)（實(shí)驗）；原基礎實(shí)驗課環(huán)境學(xué)概論的12個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗與環(huán)境監測實(shí)驗合并，增至32學(xué)時(shí)；環(huán)境微生物學(xué)和環(huán)境生物學(xué)實(shí)驗合并為環(huán)境生物工程（實(shí)驗）．根據環(huán)境工程實(shí)驗室條件和歷年環(huán)境工程實(shí)驗的開(kāi)設情況，將水污染控制工程實(shí)驗獨立設課，將原大氣污染控制實(shí)驗和選修課的部分工程實(shí)驗納入環(huán)境工程仿真實(shí)驗課，使環(huán)境工程類(lèi)的實(shí)驗課程由原來(lái)的30學(xué)時(shí)增加到48學(xué)時(shí)．通過(guò)對實(shí)驗學(xué)時(shí)較少且實(shí)驗內容相近的實(shí)驗課程合并，將非獨立設課改為獨立設課，新增加環(huán)境工程仿真實(shí)驗（軟件）和環(huán)境數據統計分析課程設計（上機）2門(mén)實(shí)驗課程．2016年培養方案中實(shí)驗課程總計12門(mén)，實(shí)驗總學(xué)時(shí)較2012年培養方案增加了64.1%，實(shí)驗課程在培養方案中所占比例有了極大提高．
2實(shí)驗教學(xué)實(shí)施狀況分析
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)化學(xué)方面的基礎實(shí)驗課和儀器分析（實(shí)驗）課是在化學(xué)化工學(xué)院按培養方案實(shí)際開(kāi)設的，而環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的核心實(shí)驗課程（專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課）主要在環(huán)境與規劃學(xué)院開(kāi)設．根據環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)2010—2016年實(shí)驗教學(xué)計劃書(shū)和任務(wù)書(shū)，將各學(xué)期開(kāi)設實(shí)驗課的門(mén)數、項目數和學(xué)時(shí)數進(jìn)行了統計（見(jiàn)表3）．2013—2014學(xué)年第一學(xué)期有了第一門(mén)獨立設置的實(shí)驗課——環(huán)境生態(tài)學(xué)，隨后獨立設課的實(shí)驗課門(mén)數、實(shí)驗項目數和學(xué)時(shí)都有了顯著(zhù)增加．環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監測、環(huán)境土壤學(xué)和環(huán)境生態(tài)學(xué)等課程實(shí)驗的開(kāi)出率均為100%，且綜合性、設計性實(shí)驗項目所占的比例也逐漸提高．由于環(huán)境科學(xué)學(xué)科的綜合性和交叉性，各實(shí)驗課程雖獨立設課，但在內容上仍依附于理論課程，因此實(shí)驗項目易出現交叉和重復，如環(huán)境監測（實(shí)驗）中土壤部分的實(shí)驗和環(huán)境土壤學(xué)（實(shí)驗）的實(shí)驗項目就極易出現重復內容．因此，學(xué)院統一組織實(shí)驗教師集中商討并制訂實(shí)驗課程教學(xué)大綱，從而避免了不同的課程實(shí)驗內容重復出現．通過(guò)進(jìn)一步了解和分析各實(shí)驗項目的內容、類(lèi)型以及對實(shí)驗課教師和學(xué)生的訪(fǎng)談和調查，發(fā)現環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的核心實(shí)驗課（專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課）在實(shí)施過(guò)程中存在3個(gè)方面比較突出的問(wèn)題：（1）偏化學(xué)方面的實(shí)驗課程和實(shí)驗項目較多，環(huán)境生物和環(huán)境工程方面的實(shí)驗薄弱．環(huán)境生物工程（實(shí)驗）（32學(xué)時(shí)）8個(gè)實(shí)驗項目，其中4個(gè)實(shí)驗項目為原環(huán)境生物學(xué)的實(shí)驗項目，另外4個(gè)實(shí)驗項目是新增設的，均為關(guān)于活性污泥的實(shí)驗項目．工程方面的實(shí)驗課程有水污染控制工程（實(shí)驗）（32學(xué)時(shí)）和環(huán)境工程仿真（實(shí)驗）（軟件）（16學(xué)時(shí)），其中水污染控制工程（實(shí)驗）僅開(kāi)設了4個(gè)實(shí)驗項目．（2）驗證性項目多，綜合性和設計性實(shí)驗項目少，學(xué)生缺乏積極性和主動(dòng)性．驗證性實(shí)驗的主要目的一方面是鞏固環(huán)境科學(xué)類(lèi)的基本原理和基礎知識；另一方面是訓練學(xué)生的基本技能，培養學(xué)生對實(shí)驗儀器使用、操作和實(shí)驗步驟的熟練程度，使學(xué)生對實(shí)驗過(guò)程具備初步的認知能力．但此類(lèi)實(shí)驗開(kāi)設太多不利于培養學(xué)生的創(chuàng )新思維，同時(shí)也不能提高學(xué)生對實(shí)驗的積極性[5]．（3）理論課教師同時(shí)承擔實(shí)驗課教學(xué)，且理論課和實(shí)驗課往往在同一學(xué)期開(kāi)設，無(wú)實(shí)驗員協(xié)助，教師負擔較重．
3完善實(shí)驗教學(xué)的措施
�。�1）在課程設置上，應使實(shí)驗課脫離依附于理論課的狀況[6]，依據人才培養目標，從專(zhuān)業(yè)教學(xué)整體需求出發(fā)，重新設置實(shí)驗課體系[7]．以“基礎性實(shí)驗——綜合性實(shí)驗——研究性實(shí)驗”為主線(xiàn)，將環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課整體考慮、統籌規劃，將不同的實(shí)驗課程合理搭配，精心篩選具體實(shí)驗項目，使教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生疊加效應．（2）環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)方面的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗應加強與生命科學(xué)學(xué)院的合作，借助生命科學(xué)學(xué)院的師資力量和實(shí)驗室，合理設計環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗項目．環(huán)境工程方面的實(shí)驗引入了環(huán)境工程仿真軟件，但應加強與政府部門(mén)和企業(yè)的合作，使學(xué)生能夠到工程現場(chǎng)參觀(guān)從而增強感性認識．綜合性、研究性實(shí)驗項目可以結合教師的科研項目、大學(xué)生科技創(chuàng )新項目進(jìn)行設計[8-10]，從而豐富學(xué)生的實(shí)驗課學(xué)習內容，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣．（3）在實(shí)驗室師資力量的匹配上，應考慮設置實(shí)驗員崗位或專(zhuān)職的實(shí)驗課教師[11]．目前，環(huán)境與規劃學(xué)院建設了環(huán)境監測實(shí)驗室、環(huán)境生態(tài)與生物多樣性實(shí)驗室、環(huán)境土壤學(xué)實(shí)驗室和環(huán)境工程實(shí)驗室，擁有氣象色譜儀、原子吸收儀、離子色譜儀、總有機碳分析儀及原子熒光儀等大型儀器設備，各實(shí)驗室應加強溝通和合作，促進(jìn)實(shí)驗室資源的高效利用．
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