地方院校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革論文
摘要：文章針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，分析目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，探討提高環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊环N新的培養(yǎng)途徑，即整合實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程群。
關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)專業(yè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革；課程群
環(huán)境科學(xué)是一門集地理、物理、生物和化學(xué)等多學(xué)科相互滲透、高度綜合的交叉學(xué)科，具有整體性、綜合性和應(yīng)用性的特點(diǎn)。環(huán)境科學(xué)的這種特性決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個教學(xué)過程起著舉足輕重的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)為培養(yǎng)專業(yè)的環(huán)境類人才，使其具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力有著不可替代的作用[1]�，F(xiàn)在運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對薄弱，嚴(yán)重制約學(xué)生綜合能力的發(fā)展，如何提高大學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能擺在了高校教師的面前。本文就吉首大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)管理方面存在的問題進(jìn)行剖析，提出實(shí)驗(yàn)課程群建設(shè)等舉措，以期改善目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，為培養(yǎng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)人才提供參考。
一、目前環(huán)境類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
�。ㄒ唬┱n程體系欠合理
根據(jù)《吉首大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案》之規(guī)定，目前開設(shè)了9門實(shí)驗(yàn)課程，共234學(xué)時、65個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)現(xiàn)行的培養(yǎng)方案，從數(shù)量上，實(shí)驗(yàn)總門數(shù)偏少，遠(yuǎn)低于學(xué)院其他專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)門數(shù)（生物科學(xué)專業(yè)的14門、生物工程專業(yè)13門實(shí)驗(yàn)課），且平均每門實(shí)驗(yàn)課程僅26學(xué)時、每門課每周僅2~3學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課程成為理論課堂教學(xué)的附屬課，不能夠引起學(xué)生的重視。在結(jié)構(gòu)上，實(shí)驗(yàn)課程主要分為三部分：公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程、專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，很明顯，公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程只有化學(xué)類實(shí)驗(yàn)，缺乏了生物類實(shí)驗(yàn)和物理類實(shí)驗(yàn)，知識結(jié)構(gòu)較為單一。專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程旨在夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基本技能，工程制圖和儀器分析實(shí)驗(yàn)的開設(shè)能讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)工具和實(shí)驗(yàn)技能，但明顯存在基礎(chǔ)太弱、口徑太窄的缺陷。專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)門數(shù)雖多，但方向過于集中，側(cè)重于污染物的監(jiān)測和遷移轉(zhuǎn)化，對污染物的治理、污染評價等專業(yè)性高、實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程尚未開設(shè)，如水污染控制工程實(shí)驗(yàn)，大氣污染工程實(shí)驗(yàn)和環(huán)境影響評價案例分析等。故實(shí)驗(yàn)課程在結(jié)構(gòu)上存在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程單一，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程口徑不寬，結(jié)構(gòu)欠合理�？茖W(xué)的環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)方案是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本，故修改實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置，整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊刻不容緩。
�。ǘ⿲�(shí)驗(yàn)內(nèi)容欠科學(xué)
環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時、項(xiàng)目較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容松散、覆蓋不夠全面，由于院情、師資等原因，從環(huán)境科學(xué)作為一級學(xué)科的角度思考實(shí)驗(yàn)課程的力度不夠，造成專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程雖多、但方向單一，無法實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的要求。同時，實(shí)際教學(xué)中，不成模塊的實(shí)驗(yàn)課程往往會造成教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，比如《環(huán)境監(jiān)測》實(shí)驗(yàn)中有水化學(xué)指標(biāo)的測定，與《環(huán)境化學(xué)》實(shí)驗(yàn)中多處存在重復(fù)內(nèi)容，內(nèi)容的重復(fù)導(dǎo)致了學(xué)生的厭學(xué)情緒。再次，實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)受實(shí)驗(yàn)條件（如儀器設(shè)備）等因素的影響，各科實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜷_出的項(xiàng)目比計劃的更低，且能開出的項(xiàng)目受儀器和場地等因素的制約，形成大組循環(huán)觀摩式教學(xué)，無法很好提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和調(diào)動其積極性。就已開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來看，各項(xiàng)目較為經(jīng)典，但偏離實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生們普遍表現(xiàn)出對實(shí)驗(yàn)課興趣不濃。就實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來說，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比例偏高，綜合和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)比例不足，嚴(yán)重制約創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。
�。ㄈ⿲�(shí)驗(yàn)設(shè)備落后、實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件良莠不齊
近幾年來，因平臺建設(shè)，學(xué)院添置了一些大型的精密分析儀器，如氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氣———質(zhì)聯(lián)用儀、原子發(fā)射光譜儀、差熱分析儀和TOC測定儀等，完全能夠滿足本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是，由于分析儀器價格昂貴，實(shí)驗(yàn)室配備臺套數(shù)少，實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生觀摩多，而動手少，雖然環(huán)境分析技術(shù)飛速發(fā)展，但實(shí)驗(yàn)中接觸到的大多數(shù)還是傳統(tǒng)的分析方法。同時，一些常用小型儀器老化嚴(yán)重，且分散在各研究室，資源雖豐富，但配置不合理。另外，常用儀器損壞嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)老師只負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的教，而無法負(fù)責(zé)儀器的維修，造成硬件設(shè)施雖多，但卻無法滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如何合理整合資源亟待解決。
（四）實(shí)驗(yàn)管理較傳統(tǒng)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理上，實(shí)驗(yàn)課程仍根據(jù)相應(yīng)理論課程設(shè)定，教學(xué)方式上還是傳統(tǒng)的知識灌輸式教育，即教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生按指導(dǎo)書和老師的講授機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)操作，對各知識點(diǎn)只知其然而不知其所以然，一般性的了解無法固化所學(xué)內(nèi)容，更談不上應(yīng)用。同時，在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時（一個實(shí)驗(yàn)一般為2～3學(xué)時）內(nèi)為了完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，老師往往將實(shí)驗(yàn)藥品和器材全部準(zhǔn)備好，樣品也提前制備，其結(jié)果是，學(xué)生掌握知識片面、不系統(tǒng)，下次單獨(dú)操作時無從下手，遇到問題不懂分析和解決，更不能獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗(yàn)。
二、對環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程群建設(shè)構(gòu)想
�。ㄒ唬┱蠈�(shí)驗(yàn)內(nèi)容，精簡實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
根據(jù)現(xiàn)行的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案規(guī)定，該專業(yè)設(shè)有9門實(shí)驗(yàn)課程，對現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合歸類，可形成3類實(shí)驗(yàn)課程群，即專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)主干實(shí)驗(yàn)和專業(yè)提升實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置不再依附于實(shí)驗(yàn)課程，如環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)中都牽涉到的污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律類實(shí)驗(yàn)，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)都開設(shè)有污染物在環(huán)境中的微生物降解類實(shí)驗(yàn)則可歸入同一課程群中，單純的污染物分析測試或監(jiān)測項(xiàng)目則可納入專業(yè)基礎(chǔ)課程群中。新的實(shí)驗(yàn)課程體系構(gòu)建應(yīng)打破以實(shí)驗(yàn)課程為基礎(chǔ)的舊實(shí)驗(yàn)體系，建立以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為基礎(chǔ)的新實(shí)驗(yàn)體系。以實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)要素為主線，以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為準(zhǔn)繩，科學(xué)系統(tǒng)地重組實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，構(gòu)建模塊化實(shí)驗(yàn)課程體系。
�。ǘ⿲�(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課，構(gòu)建多層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是聯(lián)系理論教學(xué)的橋梁，又是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動手能力和創(chuàng)新能力的有效途徑，在培養(yǎng)科研創(chuàng)新型人才方面有著理論教育所不可替代的作用[2]。在課程設(shè)置過程中，應(yīng)避免重理論輕實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)課程是理論課程的再現(xiàn)等狀況，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中舉足輕重的作用。為此，在人才培養(yǎng)方案設(shè)置中，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)課程整合后獨(dú)立于理論課程開課，增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化專業(yè)課間的聯(lián)系，延長教學(xué)學(xué)時，獨(dú)立考核，從根本上重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)�，F(xiàn)行人才培養(yǎng)方案開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程少，方向單一。開展課程群建設(shè)，整合現(xiàn)有資源，并增加新內(nèi)容、開設(shè)新項(xiàng)目，構(gòu)建厚基礎(chǔ)、寬口徑、多層次立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)課程群建設(shè)不僅使學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能，更要培養(yǎng)其知識運(yùn)用能力和創(chuàng)新精神。
�。ㄈ└倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理，構(gòu)建平臺加模塊的教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是保證完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、順利執(zhí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基礎(chǔ)和重要保證[3]，故實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理應(yīng)與實(shí)驗(yàn)課程相適應(yīng)。新的實(shí)驗(yàn)課程群確定后，相應(yīng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)本著資源共享、優(yōu)化配置、集約化管理的原則進(jìn)行重新整合，最大限度實(shí)現(xiàn)資源共享，資源利益最大化。目前，環(huán)境科學(xué)專業(yè)可依托的平臺有生態(tài)研究所、環(huán)境毒理與環(huán)境恢復(fù)研究所、生態(tài)旅游應(yīng)用技術(shù)省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、錳鋅礦業(yè)重金屬污染綜合防治技術(shù)湖南省工程實(shí)驗(yàn)室，各研究所、實(shí)驗(yàn)室分散擁有氣相色譜儀、高效液相色譜儀、傅立葉紅外光譜儀、紫外分光光度計、熒光分光光度計、氣—質(zhì)聯(lián)用儀、原子發(fā)射光譜儀、差熱分析儀、TOC測定儀等進(jìn)口和國產(chǎn)高檔精密儀器，硬件設(shè)施完全能夠滿足目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為保障儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和良性循環(huán)，應(yīng)建立高效的`儀器開放管理制度，實(shí)現(xiàn)儀器專人管理，管理人員協(xié)助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最優(yōu)化。同時小型儀器，如分析天平、低速離心機(jī)、分光光度計、恒溫振蕩器等應(yīng)分類集中放置，以方便教學(xué)使用為原則，誰用誰負(fù)責(zé)為尺度進(jìn)行松散管理。為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行提供重要的保障。
�。ㄋ模┱n題加課堂，課內(nèi)課外兩手抓
針對目前實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，綜合、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)較少的現(xiàn)狀，新的實(shí)驗(yàn)課程群建設(shè)應(yīng)利用各種資源培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。教師的科研工作在具體的領(lǐng)域內(nèi)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，凝練或提取教師的科研課題內(nèi)容，設(shè)計成可操作的、緊扣專業(yè)的一類創(chuàng)新性項(xiàng)目，開放科研實(shí)驗(yàn)室。教學(xué)與科研課題相結(jié)合，能夠使學(xué)生把握專業(yè)的研究方向，并盡可能利用新手段和方法來解決實(shí)驗(yàn)問題，從而實(shí)現(xiàn)在前沿知識的引領(lǐng)下、創(chuàng)新性項(xiàng)目依托下，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、實(shí)驗(yàn)自主執(zhí)行能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研熱情，開拓學(xué)生視野，為培養(yǎng)成社會需要的復(fù)合型人才打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和環(huán)境問題的日益凸顯，市場對高素質(zhì)應(yīng)用型人才需求逐漸增大。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用人才的重要環(huán)節(jié)，目前，吉首大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)在課程結(jié)構(gòu)、知識內(nèi)涵和設(shè)課形式等方面出現(xiàn)了諸多問題。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程體系、合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、整合現(xiàn)有儀器設(shè)備、建立良好的實(shí)驗(yàn)管理制度、實(shí)現(xiàn)課程群立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的有效途徑。
參考文獻(xiàn)：
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