探討環(huán)境科學實踐教學與科研結合的方式論文
大學生是21世紀我國現代化建設的主力軍，如何把他們培養(yǎng)成優(yōu)秀的棟梁之材是我們面臨的一個亟待研究和解決的重要課題，而創(chuàng)新能力則是高素質人才的核心和靈魂；同時，環(huán)境科學與工程是—門跨領域、綜合性和應用性極強的新興學科，且隨著我國環(huán)境保護形勢的曰益嚴峻，對專業(yè)人才的要求也越來越高。這就要求高校把培養(yǎng)創(chuàng)新環(huán)保人才作為重要使命和責任，在實驗教學中突出和強化學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其成為適應時代需求的優(yōu)秀人才。南京大學環(huán)境科學與工程實驗教學中心經過長期的努力，強調綜合素質的培養(yǎng)和學生潛能的激發(fā)，不斷改進實驗教學內容和方法，在培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力方面積累了一定的經驗，并于2009年申請“國家級實驗教學示范中心”獲得成功。
1.創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路
1.1 找出存在問題
以往的高校培養(yǎng)模式中，受傳統(tǒng)的“重理論、輕實踐，重知識，輕能力”思想觀念的影響，普遍存在著重視理論教學、忽視實踐教學的現象，具體表現在：實驗教學的目標不是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為直接教學目標，而是以強化學生對理論知識學習，熟練掌握某種操作技能為目的；實驗教學內容過度依附于理論教學，演示性、驗證性的實驗類型較多，綜合性、設計性的實驗較少；實驗教材落后，未跟上現代科學技術的發(fā)展；實驗教學過程強調模仿和訓練，學生只需要按照實驗教材規(guī)定的實驗方案、儀器、設備和實驗步驟進行實驗操作、觀察和記錄實驗結果即可，學生在整個實驗過程中只是被動參與，沒有主動思考。
環(huán)境科學與工程是實踐性很強的學科，而且發(fā)展十分迅速，領域在不斷擴大，熱點問題不斷涌現，學科水平提升很快，但在本科教學中也普遍存在前述問題，亟待確立新的培養(yǎng)模式，開拓新的培養(yǎng)方法6-]。
1.2 確立創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
為適應學科發(fā)展和社會服務的要求，南京大學環(huán)境科學與工程實驗教學中心在實驗教學過程中，以學生為本，以培養(yǎng)學生綜合素質、調動學生潛能、提高學生自主創(chuàng)新能力為目標，不斷改進實驗教學方法和手段°8，摸索出了一套創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。
該模式可歸納為“頂天”、“立地”式，即：一方面依托國家重點學科、國家重點實驗室、國家工程中心等高水平教學科研平臺和環(huán)境學院高水平的師資隊伍，將實驗教學與科研相結合，鼓勵學生早期進入實驗室進行科研訓練，實現“頂天”；另一方面將實驗教學與工程應用和社會實踐相結合，加強暑期學校的生產實習和實踐教學活動，建立穩(wěn)定的校外實習基地和中試基地，開展多種形式的社會實踐活動，鼓勵學生走出象牙塔、關愛自然、服務公眾、回報社會，鍛煉學生切實解決實際問題的能力，實現“立地”。
2.實驗教學與科研相結合的方式
2.1 科研成果轉化為實驗內容
南京大學環(huán)境科學與工程實驗教學中心堅持實驗教學內容與我國環(huán)保形勢和國際學術前沿接軌，鼓勵實驗教師積極開展科學研究和實驗改革研究，將自己的科研成果轉化為實驗教學的內容。如：早在上世紀90年代，當時的實驗室主任孔令仁教授就將自己的“光化學氧化降解有機污染物”的研究成果轉化到專業(yè)實驗課“環(huán)境化學實驗”中，開發(fā)了“萘水溶液中的光化學氧化實驗“產生柱法測定萘水的溶解度”等新實驗，近年還把新開發(fā)的“多功能光降解儀器”應用到教學實驗中；楊柳燕教授把國家自然科學基金項目研究成果轉化成“環(huán)境微生物學實驗”中“有機污染物的微生物降解一高效脫酣菌的分離和篩選實驗”，并將Ames試驗轉化為“鼠傷寒沙門氏菌/晡乳動物肝微粒體致突變性實驗”；孫成教授把新技術“雙波長與導數光譜法”應用到專業(yè)基礎實驗課“環(huán)境監(jiān)測實驗”中，開發(fā)了新實驗“雙波長與導數光譜法測定廢水中苯酣與2，-二硝基苯酣”；高士祥教授將其主持的國家自然科學基金項目“環(huán)糊精對難降解有機污染物的降解機理研究”的部分內容編寫成研究性實驗一“增溶實驗”，應用于低年級學生的開放性實驗中，等等。
2.2 本科生創(chuàng)新性實驗計劃
南京大學自2007年4月起全面啟動了大學生創(chuàng)新訓練計劃，由本科學生個人或創(chuàng)新團隊在指導教師的指導下，自主選題、自主設計并完成實驗。環(huán)境科學與工程實驗教學中心在學校投入專項經費、設立創(chuàng)新訓練指導中心的基礎上，追加投入經費和人員指導，構建了完整的國家、省、校、院系四級大學生創(chuàng)新訓練體系，積極組織學生申報，學生也展現出較高的科研熱情和良好的實踐能力。3年來累計申報通過65項，支持總經費26.7萬元。其中2007年獲得國家級、省級重點支持的7項，校級項目8項；2008年獲得國家級、省級重點支持的7項，校級項目15項；2009年目前已獲得省級1項，校級14項。迄今已結題16項，獲得國家級優(yōu)秀3項。
2.3 開放性實驗
南京大學環(huán)境科學與工程實驗教學中心根據低年級學生主要接受化學、生物、物理等基礎實驗訓練的特點，依據學�！皟�(yōu)化課內”，“強化課外”的教學原則，為浦口校區(qū)一二年級學生開放實驗室，設置開放性實驗，提高低年級學生對專業(yè)的認識。開放實驗的內容及手段均綜合了多門學科，是集基礎知識、學科前沿動態(tài)與實際應用為一體的綜合性實驗。其中包括：小麥受重金屬脅迫實驗研究、工業(yè)廢水實驗室模擬多級處理實驗、浦園室內外環(huán)境空氣污染檢測與控制研究、浦園水體富營養(yǎng)化檢測與控制研究等12項實驗項目。參加學生120人次/年，并提交相應實驗報告及論文6940。
2.4 本科生導師制度
為強化科研與教學的相互滲透，鼓勵學生早期進入實驗室進行科研訓練，環(huán)境學院設立了本科生導師制度，吸納本科生在二三年級即可自主選擇導師、參與導師承擔的重大課題的研究，并對本科生開放重點實驗室、資料室，提倡本科生和研究生合作進行實驗和研究活動，鼓勵本科生學研結合，積極撰寫和發(fā)表
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。
在本科學習階段，很多學生受益于創(chuàng)新性實驗計劃和本科生導師制度，發(fā)表了學術論文，參與了專利申請。近年來，本科生發(fā)表論文37篇，其中SCI論文10篇。
2.5 本科畢業(yè)論文和設計與導師科研課題掛鉤
多數
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和設計均從導師承擔的課題中選題，使學生有機會接觸學術前沿。根據近3年的統(tǒng)計，41%的本科生
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來自指導老師承擔的國家級課題，29%來自省部級項目。
3.實驗教學與工程應用和社會實踐相結合的方式
環(huán)境科學與工程是應用性極強、與社會密切相關的學科，承擔著解決經濟發(fā)展中必然伴隨而來的環(huán)境問題的重任。因此，實驗教學中心突出理論教學與實際工程和社會應用的結合，鼓勵學生走出象牙塔，通過多種方式達到關愛自然、服務公眾、回報社會的目的。
3.1 暑期學校
南京大學自2003年起實行3學期制，在暑期舉辦5周時間的暑期學校，著力培養(yǎng)學生綜合素質。中心承擔了環(huán)境學院“暑期學校”的教學任務，通過聘請國內外學者開設專題課及講座、安排研究型實驗、組織數學建模等競賽培訓、建立穩(wěn)定的校外實習基地、以及開展多種形式的社會實踐活動，鍛煉學生的實踐能力，并通過指導學生完成實習報告、小學期總結或撰寫學術
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等，提高綜合能力。
3.2 教學實習
中心與多家科研院所、企業(yè)、環(huán)保管理部門建立了長期的合作關系，擁有穩(wěn)定的`教學實習基地，為學生提供接觸工程和社會的機會。這些基地包括：南京地理與湖泊研究所太湖生態(tài)系統(tǒng)實驗站、中石化揚子石化水廠、南京大學宜興環(huán)�？萍佳邪l(fā)中心、江蘇泗洪洪澤湖濕地自然保護區(qū)、江蘇省環(huán)境科學研究院、江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心站、南京市環(huán)境監(jiān)測中心站、常州市環(huán)境保護局、江蘇戈德環(huán)�？萍加邢薰尽⒔K三強環(huán)境工程有限公司等。這些實習基地均有良好的設施、穩(wěn)定的指導教師隊伍，教學實習工作規(guī)范化、制度化，能滿足不同專業(yè)教學實習的要求。其中南京大學宜興環(huán)�？萍佳邪l(fā)中心為環(huán)境工程專業(yè)的學生提供中試基地，成為實驗教學中重要的組成部分。
3.3 暑期社會實踐
暑期社會實踐是鍛煉學生能力、培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)的重要手段，學生經過社會實踐的洗禮后能達到“長見識，增才干”的鍛煉效果。中心在學生實踐方面給予了很高的支持力度，連續(xù)3年被評為“南京大學暑期社會實踐先進集體”，多支團隊和個人受到省級和校級表彰。以2008年為例，成功申請暑期社會實踐團隊9個，都非常成功地完成了實踐任務，取得了優(yōu)異的成績，其中“濕地使者行動”綠色蒲公英”等實踐團均引起了當地公眾和媒體的關注和稱贊。
3.4 環(huán)保協(xié)會活動
中心通過支持南京大學環(huán)境保護協(xié)會的活動，在學生中開展各類環(huán)境主題活動，同時加強學生對外交流，服務于社會。如開展各類環(huán)保知識講座；組織“綠色”系列活動與南京大學青年志愿者協(xié)會合作在校內以及紫金山開展垃圾清理志愿服務；在南京市梅花山以及揚州市開展環(huán)境風險與人身健康調研系列活動；組織綠色長征活動、濕地使者行動等品牌活動。
3.5 實驗教學開到海外
為拓展人才培養(yǎng)視野，中心致力于本科生國際交流合作，將實驗教學的課堂開到海外。
�。�1）本科生赴海外著名大學插班學習。每年均有人數不等的學生派到美國、澳大利亞、日本、芬蘭和香港等地學習和生活，直接接受國外著名大學的熏陶，培養(yǎng)實驗能力和國際化的眼光。
�。�2）赴美科學實踐之旅。聯合美國自然科學研究院和美國圣約瑟夫大學于2008年8月共同組織了一支包括2名教授、名博士生、2名碩士生和8名本科生的學習交流團隊，赴美國費城等地參加了為期20天的活動，以引導學生走出校園、邁出國門、接觸世界、開拓視野，在理論聯系實際的基礎上深入探究環(huán)境問題的根源和本質，努力探求解決當前環(huán)境問題的有效途徑。
�。�3）赴名古屋市、常州市污水處理廠參觀比較實踐。2008年8月，05級同學組團聯系并參觀了日本名古屋市的名古屋市寶神污水、污泥處理場、寶神廢物回收利用中心以及挖留污水處理廠，通過與名古屋污水處理廠與工作人員深入交流，就名古屋市污水處理事業(yè)發(fā)展、現狀、所面臨的難題以及處理工藝等展開討論，同時結合環(huán)境工程暑期實習前往常州市污水處理廠的生產實踐，比較了兩市污水處理發(fā)展情況，嘗試找出差距，并探究了中國在發(fā)展污水處理時的著力點，如何預防缺乏遠見的發(fā)展模式。
4.結語
當今社會的環(huán)境問題日益突出，人民群眾的環(huán)境意識日益提高，隨之而來的對環(huán)境科學與工程高技術人才的需求量越來越大，同時對環(huán)境科學與工程高技術人才的要求也越來越高。面對這種需求，在今后的工作實踐中，我們還需不斷努力、不斷探索，以充分發(fā)揮實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神及科研能力、提高學生綜合素質的重要作用。
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