地方院校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革論文
摘要：文章針對環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，分析目前實(shí)驗教學(xué)存在的問(wèn)題，探討提高環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)驗能力的一種新的培養途徑，即整合實(shí)驗硬件設施、優(yōu)化實(shí)驗課程結構，構建環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程群。
關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)；實(shí)驗教學(xué)；改革；課程群
環(huán)境科學(xué)是一門(mén)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、綜合性和應用性的特點(diǎn)。環(huán)境科學(xué)的這種特性決定了實(shí)驗教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過(guò)程起著(zhù)舉足輕重的作用。實(shí)驗教學(xué)為培養專(zhuān)業(yè)的環(huán)境類(lèi)人才，使其具備較強的實(shí)踐能力、創(chuàng )新能力有著(zhù)不可替代的作用[1]�，F在運行的實(shí)驗教學(xué)相對薄弱，嚴重制約學(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(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)和實(shí)驗管理方面存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析，提出實(shí)驗課程群建設等舉措，以期改善目前實(shí)驗教學(xué)現狀，為培養創(chuàng )新性實(shí)驗人才提供參考。
一、目前環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)存在的問(wèn)題
�。ㄒ唬┱n程體系欠合理
根據《吉首大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養方案》之規定，目前開(kāi)設了9門(mén)實(shí)驗課程，共234學(xué)時(shí)、65個(gè)實(shí)驗項目。根據現行的培養方案，從數量上，實(shí)驗總門(mén)數偏少，遠低于學(xué)院其他專(zhuān)業(yè)開(kāi)設實(shí)驗門(mén)數（生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的14門(mén)、生物工程專(zhuān)業(yè)13門(mén)實(shí)驗課），且平均每門(mén)實(shí)驗課程僅26學(xué)時(shí)、每門(mén)課每周僅2~3學(xué)時(shí)，實(shí)驗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。在結構上，實(shí)驗課程主要分為三部分：公共基礎實(shí)驗課程、專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗課程和專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程。無(wú)機及分析化學(xué)實(shí)驗和有機化學(xué)實(shí)驗為公共基礎實(shí)驗，很明顯，公共基礎實(shí)驗課程只有化學(xué)類(lèi)實(shí)驗，缺乏了生物類(lèi)實(shí)驗和物理類(lèi)實(shí)驗，知識結構較為單一。專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗課程旨在夯實(shí)實(shí)驗基本技能，工程制圖和儀器分析實(shí)驗的開(kāi)設能讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗工具和實(shí)驗技能，但明顯存在基礎太弱、口徑太窄的缺陷。專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程開(kāi)設門(mén)數雖多，但方向過(guò)于集中，側重于污染物的監測和遷移轉化，對污染物的治理、污染評價(jià)等專(zhuān)業(yè)性高、實(shí)用性強的實(shí)驗課程尚未開(kāi)設，如水污染控制工程實(shí)驗，大氣污染工程實(shí)驗和環(huán)境影響評價(jià)案例分析等。故實(shí)驗課程在結構上存在基礎實(shí)驗課程單一，專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程口徑不寬，結構欠合理�？茖W(xué)的環(huán)境專(zhuān)業(yè)人才培養方案是創(chuàng )新人才培養的根本，故修改實(shí)驗課程設置，整合實(shí)驗教學(xué)模塊刻不容緩。
�。ǘ⿲�(shí)驗內容欠科學(xué)
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課學(xué)時(shí)、項目較少，實(shí)驗內容松散、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)驗課程的力度不夠，造成專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程雖多、但方向單一，無(wú)法實(shí)現人才培養的要求。同時(shí)，實(shí)際教學(xué)中，不成模塊的實(shí)驗課程往往會(huì )造成教學(xué)內容的重復，比如《環(huán)境監測》實(shí)驗中有水化學(xué)指標的測定，與《環(huán)境化學(xué)》實(shí)驗中多處存在重復內容，內容的重復導致了學(xué)生的厭學(xué)情緒。再次，實(shí)驗課程的開(kāi)設受實(shí)驗條件（如儀器設備）等因素的影響，各科實(shí)驗能夠開(kāi)出的項目比計劃的更低，且能開(kāi)出的項目受儀器和場(chǎng)地等因素的制約，形成大組循環(huán)觀(guān)摩式教學(xué)，無(wú)法很好提升學(xué)生的實(shí)驗操作技能和調動(dòng)其積極性。就已開(kāi)設的實(shí)驗內容來(lái)看，各項目較為經(jīng)典，但偏離實(shí)際應用，學(xué)生們普遍表現出對實(shí)驗課興趣不濃。就實(shí)驗項目來(lái)說(shuō)，驗證性實(shí)驗項目比例偏高，綜合和設計性實(shí)驗比例不足，嚴重制約創(chuàng )新性人才培養。
�。ㄈ⿲�(shí)驗設備落后、實(shí)驗教學(xué)硬件良莠不齊
近幾年來(lái)，因平臺建設，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(mǎn)足本科實(shí)驗教學(xué)。但是，由于分析儀器價(jià)格昂貴，實(shí)驗室配備臺套數少，實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生觀(guān)摩多，而動(dòng)手少，雖然環(huán)境分析技術(shù)飛速發(fā)展，但實(shí)驗中接觸到的大多數還是傳統的分析方法。同時(shí)，一些常用小型儀器老化嚴重，且分散在各研究室，資源雖豐富，但配置不合理。另外，常用儀器損壞嚴重，實(shí)驗老師只負責實(shí)驗的教，而無(wú)法負責儀器的維修，造成硬件設施雖多，但卻無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)驗教學(xué)，如何合理整合資源亟待解決。
�。ㄋ模⿲�(shí)驗管理較傳統
在實(shí)驗教學(xué)管理上，實(shí)驗課程仍根據相應理論課程設定，教學(xué)方式上還是傳統的知識灌輸式教育，即教給學(xué)生實(shí)驗目的、實(shí)驗原理和實(shí)驗步驟，學(xué)生按指導書(shū)和老師的講授機械地完成實(shí)驗操作，對各知識點(diǎn)只知其然而不知其所以然，一般性的了解無(wú)法固化所學(xué)內容，更談不上應用。同時(shí)，在有限的實(shí)驗學(xué)時(shí)（一個(gè)實(shí)驗一般為2～3學(xué)時(shí)）內為了完成實(shí)驗教學(xué)，老師往往將實(shí)驗藥品和器材全部準備好，樣品也提前制備，其結果是，學(xué)生掌握知識片面、不系統，下次單獨操作時(shí)無(wú)從下手，遇到問(wèn)題不懂分析和解決，更不能獨立設計實(shí)驗。
二、對環(huán)境專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程群建設構想
�。ㄒ唬┱蠈�(shí)驗內容，精簡(jiǎn)實(shí)驗項目
根據現行的環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養方案規定，該專(zhuān)業(yè)設有9門(mén)實(shí)驗課程，對現行實(shí)驗項目整合歸類(lèi)，可形成3類(lèi)實(shí)驗課程群，即專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗、專(zhuān)業(yè)主干實(shí)驗和專(zhuān)業(yè)提升實(shí)驗。實(shí)驗項目的設置不再依附于實(shí)驗課程，如環(huán)境化學(xué)實(shí)驗、環(huán)境監測實(shí)驗中都牽涉到的污染物在環(huán)境中的遷移轉化規律類(lèi)實(shí)驗，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗和環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗都開(kāi)設有污染物在環(huán)境中的微生物降解類(lèi)實(shí)驗則可歸入同一課程群中，單純的污染物分析測試或監測項目則可納入專(zhuān)業(yè)基礎課程群中。新的實(shí)驗課程體系構建應打破以實(shí)驗課程為基礎的舊實(shí)驗體系，建立以實(shí)驗項目為基礎的新實(shí)驗體系。以實(shí)驗方法和技術(shù)要素為主線(xiàn)，以實(shí)驗內容為準繩，科學(xué)系統地重組實(shí)驗項目，構建模塊化實(shí)驗課程體系。
�。ǘ⿲�(shí)驗獨立設課，構建多層次的實(shí)驗內容
實(shí)驗教學(xué)既是聯(lián)系理論教學(xué)的橋梁，又是培養學(xué)生觀(guān)察能力、動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力的有效途徑，在培養科研創(chuàng )新型人才方面有著(zhù)理論教育所不可替代的作用[2]。在課程設置過(guò)程中，應避免重理論輕實(shí)驗、實(shí)驗課程是理論課程的再現等狀況，增強實(shí)驗教學(xué)在人才培養中舉足輕重的作用。為此，在人才培養方案設置中，應將實(shí)驗課程整合后獨立于理論課程開(kāi)課，增加實(shí)驗項目，強化專(zhuān)業(yè)課間的聯(lián)系，延長(cháng)教學(xué)學(xué)時(shí)，獨立考核，從根本上重視實(shí)驗教學(xué)�，F行人才培養方案開(kāi)設的實(shí)驗課程少，方向單一。開(kāi)展課程群建設，整合現有資源，并增加新內容、開(kāi)設新項目，構建厚基礎、寬口徑、多層次立體化的實(shí)驗教學(xué)體系。實(shí)驗課程群建設不僅使學(xué)生掌握相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗技能，更要培養其知識運用能力和創(chuàng )新精神。
�。ㄈ└倪M(jìn)實(shí)驗室管理，構建平臺加模塊的教學(xué)體系
實(shí)驗室建設是保證完成實(shí)驗教學(xué)項目、順利執行實(shí)驗教學(xué)體系的基礎和重要保證[3]，故實(shí)驗室的建設與管理應與實(shí)驗課程相適應。新的實(shí)驗課程群確定后，相應教學(xué)實(shí)驗室應本著(zhù)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)現資源共享，資源利益最大化。目前，環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)可依托的平臺有生態(tài)研究所、環(huán)境毒理與環(huán)境恢復研究所、生態(tài)旅游應用技術(shù)省級重點(diǎn)實(shí)驗室、錳鋅礦業(yè)重金屬污染綜合防治技術(shù)湖南省工程實(shí)驗室，各研究所、實(shí)驗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，硬件設施完全能夠滿(mǎn)足目前的實(shí)驗教學(xué)。為保障儀器的正常運轉和良性循環(huán)，應建立高效的`儀器開(kāi)放管理制度，實(shí)現儀器專(zhuān)人管理，管理人員協(xié)助實(shí)驗教學(xué)，實(shí)現教學(xué)效果最優(yōu)化。同時(shí)小型儀器，如分析天平、低速離心機、分光光度計、恒溫振蕩器等應分類(lèi)集中放置，以方便教學(xué)使用為原則，誰(shuí)用誰(shuí)負責為尺度進(jìn)行松散管理。為實(shí)驗教學(xué)的順利進(jìn)行提供重要的保障。
�。ㄋ模┱n題加課堂，課內課外兩手抓
針對目前實(shí)驗項目驗證性實(shí)驗居多，綜合、設計性實(shí)驗較少的現狀，新的實(shí)驗課程群建設應利用各種資源培養學(xué)生的實(shí)踐能力。教師的科研工作在具體的領(lǐng)域內，具有較強的創(chuàng )新性，凝練或提取教師的科研課題內容，設計成可操作的、緊扣專(zhuān)業(yè)的一類(lèi)創(chuàng )新性項目，開(kāi)放科研實(shí)驗室。教學(xué)與科研課題相結合，能夠使學(xué)生把握專(zhuān)業(yè)的研究方向，并盡可能利用新手段和方法來(lái)解決實(shí)驗問(wèn)題，從而實(shí)現在前沿知識的引領(lǐng)下、創(chuàng )新性項目依托下，提升學(xué)生的實(shí)驗動(dòng)手能力、實(shí)驗設計能力、實(shí)驗自主執行能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和科研熱情，開(kāi)拓學(xué)生視野，為培養成社會(huì )需要的復合型人才打下堅實(shí)的基礎。
三、結語(yǔ)
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展和環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯，市場(chǎng)對高素質(zhì)應用型人才需求逐漸增大。實(shí)驗教學(xué)是培養創(chuàng )新性應用人才的重要環(huán)節，目前，吉首大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程教學(xué)在課程結構、知識內涵和設課形式等方面出現了諸多問(wèn)題。優(yōu)化實(shí)驗課程體系、合理設置實(shí)驗項目、整合現有儀器設備、建立良好的實(shí)驗管理制度、實(shí)現課程群立體化的實(shí)驗教學(xué)是解決上述實(shí)驗教學(xué)問(wèn)題的有效途徑。
參考文獻：
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