環境科學應用型教學分析

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1環境科學專業實踐教學的培養目標

根據環境科學學科的特點、發展趨勢，特別是社會對環境科學專業人才的需求，要求我們必須培養高素質的環境科學創新人才及高級專業人才．創新人才應具有扎實的理論基礎、科研技能和創新能力，畢業后主要從事環境科學教學科研和高層管理等;高級專業人才，應具有較扎實的理論知識、很強的實踐技能，主要從事環境咨詢服務、工程實施、環境管理等工作．重慶文理學院于2000年開設了應用分析與環境監測專科專業，在此基礎上，根據21世紀經濟可持續發展對環境保護的要求以及西部大開發對環境科學專業人才的需求，于2002年申報本科4年制環境科學專業，并得到重慶市教委批準，2003年開始招生．2007年環境科學成為重慶文理學院的重點學科，2008年成為重慶市的特色專業建設點．目前，該專業具有環境監測與評價和環境治理工程兩個專業方向．重慶文理學院環境科學專業人才培養目標為:培養適應社會主義現代化建設需要，德、智、體、美全面發展，知識面寬、專業技能扎實、實踐能力強、綜合素質良好，在企事業單位和行政部門從事環境規劃、環境管理、資源管理、環境監測、環境評價、生態修復和環境治理等方面的生產技術、技術開發、應用研究和管理工作的高素質應用型專門人才．根據環境科學專業的人才培養目標，重慶文理學院環境科學專業的實踐教學目標為高素質應用型人才的培養．近幾年，重慶文理學院環境科學專業在應用型實踐教學體系方面做了大量的改革與探索，正逐步建立具有自身特色的應用型實踐教學模式．

2多模塊、多層次實踐教學體系的建設與改革

我國環境科學專業實踐教學在培養高素質環境專業人才中發揮了重要作用，并形成了由課程實驗、課程/教學實習、社會實踐、畢業論文/實踐構成的實踐教學體系．近年來，重慶文理學院在建立應用型人才培養體系方面做了積極的探索．目前，重慶文理學院的環境科學專業已初步建立了多模塊、多層次的實踐教學體系，該體系由實驗教學、專業實習、科研訓練3個模塊組成，包含基本訓練、提高型訓練、研究創新型訓練3個層次．實驗教學模塊由基礎型、綜合型、設計型實驗組成，重在培養學生基本實驗技能、方法和手段，使學生的科學思維能力和創新意識得到初步訓練;專業實習模塊由認知實習、課程實習、課程設計、生產實習、畢業實習、社會實踐等組成，強化學生的社會實踐感性認識，培養學生分析和解決實際問題的能力;科研訓練模塊由創新實踐、學科競賽、課外科技活動、畢業論文(設計)、參加教師科研項目或工程項目等組成，使學生得到科研訓練，提高學生的創新意識和科研能力．

2．1實踐教學平臺的建設

重慶文理學院化學與環境工程學院利用學校自籌資金、日元貸款項目和中地共建項目等，建立了“環境科學與工程實驗中心”、“化學教學實驗中心”和“分析技術實驗中心”，總面積約為3500m2，儀器設備價值1200余萬元．開設的學科基礎實驗包括無機及分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、儀器分析實驗，專業基礎實驗包括化工原理實驗、環境化學實驗、環境監測實驗、環境微生物實驗、環境生態學實驗，專業方向實驗包括室內環境監測實驗、土壤與農化分析實驗、環境工程學實驗、水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢物處置與資源化實驗、環境科學綜合實驗、環境治理綜合實驗．目前的教學平臺已能滿足我校環境科學專業及相關專業學生基礎實驗教學和專業實驗教學的需要．實習基地是實踐教學的重要載體，基地建設的成效將影響實踐教學的質量［4］．為便于學生實習、見習，經過幾年的努力，重慶文理學院已在市內各區縣建立了穩定的實習基地，在永川區環保局、永川僑立水務有限公司、渝北肖家灣污水處理廠、重慶市環境科學院、江津污水處理廠建立了穩定的見習基地，基本能滿足學生實習、見習的需要，較好地為學生提供了拓展視野、親身體驗的場所．在學生見習或實習期間，還請有經驗的環保技術專家指導學生實習，進行現場教育．通過見習、專業實習、畢業實習等過程訓練，讓學生深入了解社會需求及自身的不足，明確了學習的目的，激發學習的動力，提高了綜合素質．

2．2實踐教學內容的建設與改革

一般來說，高校本科生畢業至少要修完160學分，其中實驗課程、教學實習及畢業論文等約為30學分．重慶文理學院環境科學專業加大了學生實踐能力的培養力度，本科生畢業需修完186學分(其中第二課堂素質拓展10學分)，實驗課程環節為26學分，集中性實踐教學環節(包括軍事理論與訓練、見習/社會實踐、學年論文、專業實習、技能訓練及證書、畢業實習、畢業論文)為35學分，顯著增加了實踐環節的時間，有利于學生綜合應用能力的培養．

2．2．1實驗教學的建設與改革

近年來，重慶文理學院環境科學專業實驗教學條件得到了極大的改善，有力地促進了課程的改革與發展，促進了學科專業的課程建設［5］．學院現有重慶市精品課程《無機化學》，校級精品課程《有機化學》，校級重點課程《分析化學》、《環境學導論》、《環境監測》、《環境化學》和《水污染治理工程》等8門基礎學科和專業課程．為了培養學生的綜合應用能力和設計創新能力，結合教師的科學研究成果和新的研究方法、技術，于2009年自編了實驗教材《環境科學綜合實驗》和《環境治理綜合實驗》，并于2010年試用于2007級環境科學專業的學生，取得了良好的效果．1)實驗課程體系的科學化．環境監測與評價方向:目前，在這方面的人才培養普遍存在只重視環境科學專業教學，而忽視環境工程教學．學生對環境工程知識了解少，實際中的應用能力差［6］，且普遍重視水體和大氣污染物質的測定，而弱化甚至忽視室內污染物質、土壤污染物質的監測［7］，不利于培養具有良好綜合素質的應用型人才．為了適應現代社會對應用型環境監測和評價人才的需求，重慶文理學院環境監測與評價方向在專業課程中特別設置了環境工程學(實驗)、室內環境監測(實驗)、土壤與農化分析(實驗)、環境科學綜合實驗．環境治理工程方向:目前，這方面的專業課程設置尚無統一的標準，主要根據各校的辦學情況或所依托的學科專業自行設置［8］．一般開設的實驗課程主要為水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗和固體廢棄物處理處置實驗．但是，僅開設這些實驗課程，無法滿足用人單位對學生工程應用能力的要求，學生的綜合能力、設計能力和創新能力培養無法得到保證．為了適應社會對環境工程人才的需求，重慶文理學院在這個方向的專業理論課程上增設了工程力學、測量學，實驗課程增設了測量學實驗和環境治理綜合實驗．2)實驗教學課程內容改革的深化．隨著我國社會經濟的高速發展，需解決的環境問題愈來愈復雜，因此環境科學專業教學必須與時俱進．但目前我國環境科學專業實驗教學主要以滿足各課程的基本要求為目的，多數高校的實驗教學內容相對穩定，一些實驗內容陳舊，課程實驗基本以單一實驗為主，很少開展現場實驗和集成實驗，缺少學生自主設計實驗，既不能體現實驗教學的先進性和實用性，也難以培養高素質的環境科學創新人才和高級專業人才［9］．重慶文理學院環境科學專業的實驗教學始終堅持與時俱進的原則，結合實驗室的建設，逐年改進、更新了部分實驗內容，加大了綜合性、設計性實驗項目的比例，促進了學生對知識的綜合應用能力和創新能力的培養．如表1所示，與2006級學生相比，2009級學生的專業實驗項目由原來的75項增加為161項，增幅達114．7%，基礎性、綜合性、設計性實驗項目分別為77、72、12項．其中，原有實驗課程(環境化學實驗、環境微生物學實驗、環境生態學實驗、環境監測實驗、水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、土壤農化分析實驗)的基礎性實驗項目顯著降低，由60項降為41項，而綜合性、設計性實驗項目分別由12項、3項增加為40項和8項，且改進實驗項目10項，新增實驗項目達42項．同時，新增了6門專業實驗課程(包括室內環境監測實驗、環境工程學實驗、環境科學綜合實驗、固體廢物處置與資源化實驗、環境治理綜合實驗、測量學實驗)，新增實驗項目達72項，其中基礎性、綜合性、設計性實驗項目分別為36、32、4項，形成了具有一定代表性和自身特色的實驗教學項目．此外，重慶文理學院環境科學專業適應國家環境保護和實驗先進性的需求，將教師的科研成果或新的研究方法、技術改編成實驗，進一步培養學生的應用性和創新性能力．如將“聚乙烯醇包埋活性炭小球處理含鉻廢水的研究”和“聚乙烯醇包埋活性炭/納米TiO2微球處理含鉻廢水的研究”的研究成果及研究方法，改編成“聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附廢水中的鉻(VI)”實驗，將“粉煤灰絮凝劑處理實驗室廢水實驗研究”的研究成果與研究方法改編為“粉煤灰絮凝劑的制備及其實驗室廢水處理”實驗．另外，還根據學校所在的環境條件，設置了具有自身特色的一些實驗項目，如“星湖校區空氣質量評價”、“湖水中溶解氧含量的日變化”、“水體富營養化程度的評價”、“富營養化湖中藻類的測定”等，不但提高了學生實驗操作能力，同時也激發了他們對專業研究的興趣．

2．2．2教學實習的建設與改革

教學實習是大學生實踐教學體系中的一個重要組成部分，是貫徹理論聯系實際的教育方針，培養社會需要的德才兼備人才的重要環節;是鞏固所學理論知識，提高學生分析問題、解決問題，培養創新與創業意識［10］，學以致用和適應社會的能力，增強職業意識，進行基本技能訓練的重要途徑．雖然，重慶文理學院環境科學專業的實習、見習基地已能滿足學生的實習、見習需要，但是也存在著顯著的缺陷，主要表現在基地單位的性質較為單一，主要為各區縣的環保局和污水處理廠，長此以往將不利于專業的發展和學生綜合應用能力的培養．因此，有必要加強與具有良好環境行為和環境績效的研究機構、企業集團、社會團體等組織，以雙贏互惠、共同發展的原則，通過有效的科研合作，建立實習教學基地．前期的調查表明，眾多的企事業單位愿意與高校通過科研紐帶建立長期的互惠合作關系，多元化的實習基地建設應是可行的，目前這方面的工作正在逐步地開展．根據人才培養目標和學科特色，重慶文理學院環境科學專業建立了分年級、分階段、分層次組織實習教學的機制．但是，隨著我校應用型高校的定位，實習時間過短、時間段不合理的問題日益凸顯，特別集中體現在畢業實習上．經認真的調查研究后，我校環境科學專業畢業實習由原來的9周調整為26周，時間由原來的第7學期1～9周調為第7學期第8周后(即畢業論文之后)，從而在時間上為學生的實習效果提供了充分的保障．這也在一定程度上解決了實習單位對學生實習時間過短的不滿，有利于加強與實習單位的長期合作．

2．2．3科學實踐的建設與改革

科學實踐是培養高素質環境科學專業人才的重要環節，主要包括學生參與教師的科研課題、科研申請、畢業論文/設計等．以往，由于教師擔心學生的科研能力，不愿意學生參與自己的科研課題，即使有，也僅限于個別的高年級學生．但是，這種狀況是極其不利于學生創新能力培養的，而且也不利于營造良好的學習風氣．為了解決這一問題，重慶文理學院環境科學專業逐步建立、完善了學生參與教師科研的激勵機制，每年均選擇部分低年級(主要為二年級)的優秀學生(約為學生總數的10%～20%)補充進入教師的課題組從事科研工作，并且鼓勵教師指導學生參與學校校級科研課題的申報、立項課題的完成．近3年學生校級科研立項達25項，涉及學生100余人，近10篇;特別是2008級學生科研課題達14項，涉及學生近半．無論是教師科研還是學生課題，過程中始終堅持以學生為主，教師指導的原則．經過2～3年的培養，這些學生畢業時均初步具備了開展科學研究的能力，整體素質較高．目前，環境科學專業逐步形成了學生科研能力培養的梯級機制，高年級學生逐漸成為教師科研的有力助手，能夠有效地協助教師完成對低年級同學的輔導．學生科研創新能力的提高，極大地促進了學生參與各類科技競賽的激情．近年來，學生在各類科技競賽活動中獲得了優異的成績:1人次獲“挑戰杯”全國大學生課外學術作品全國三等獎，1人次獲“全國大學生英語競賽”二等獎，3人次獲“挑戰杯”全國大學生課外學術作品競賽重慶賽區二等獎，2人獲“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽重慶賽區金、銀獎，3人次獲重慶市大學生“數學建?！北荣愐坏泉?，2人獲重慶市大學生“校園之春”活動之“我型我塑”環保服飾設計大賽及環保工藝品展二等獎，1人獲重慶市大學生校園之春”社團之光“攝影展”之“我在社團”攝影大賽三等獎等．畢業論文/設計是本科生在校期間創新性科研實踐的最重要環節，畢業論文體現了學生的科研水平，也反映了學校實踐教學的水平［10］．重慶文理學院環境科學專業狠抓學生畢業論文各教學環節，在學生畢業論文中安排所有具有講師及以上職稱的教師擔任指導教師，并建立了相應的管理及考核制度，有效地提高了學生畢業論文/設計的水平．2006～2010屆學生畢業論文經專家評審論文合格率均為100%，獲得學校優秀畢業論文/設計的學生占畢業生總數的10%，優良論文占50%．

2．3實踐教學管理的建設與改革

良好的管理是保證環境科學專業實踐教學取得成效的關鍵［11－13］．重慶文理學院化學與環境工程學院以教學副院長為責任人，教研室主任為組織人，教師為執行人，建立了實踐教學的管理與考核機制和制度，并將學生的社會實踐納入正常的實踐教學體系，建立和完善了實踐教學成績評定方法．近年來，我國的就業壓力使大部分的高年級學生不能安心畢業論文/設計等實踐環節，既影響了學生潛能的發揮，也影響了實踐教學的質量．自2007級學生開始，重慶文理學院環境科學專業學生的畢業論文/設計時間由第8學期的第1～8周調到第7學期的第1～8周，避免了學生畢業論文/設計完成時間段與學生就業時間段的沖突，從而有利于進一步提高學生的畢業論文/設計的質量．同時，學生的畢業實習時間由第7學期的1～9周調為第7學期第8周后，實習時間也由9周延長為26周，不僅確保了學生能專心實習，有利于學生就業，也進一步增強了實習單位對學生的接受度．

3實踐教學的成效

重慶文理學院環境科學專業應用型實踐教學體系正逐步建立，已為國家培養了一批優秀的環境科學專業高級人才．從2007年第一屆學生畢業至2010年，環境科學專業已經有4屆畢業生，80%以上的學生取得了1～2個高級職業資格證書，且畢業生的綜合素質和應用能力均得到了社會的認可．各屆畢業生一次性就業率均在90%以上，最終就業率達100%，主要在區縣環保局、企業、自來水公司、污水處理廠、環境咨詢機構等生產第一線從事環境監測、水質監測、室內污染物監測、環境管理、污染物治理、水處理和環境評價等工作．從用人單位反饋的意見表明，學生在工作半年以后都能獨立地開展工作，并具有較強的分析問題、解決問題的能力，有相當一部分畢業生已經成為了所在單位的技術骨干．當然，隨著我國社會經濟的高速發展以及環境問題的日益復雜化，對環境科學專業人才綜合應用能力的要求也呈快速提升趨勢，對環境專業應用型人才的培養提出了更高的要求，這對于我校環境專業的發展既是一次挑戰，也是一次難得的發展機遇．如能順應社會經濟發展的需求，準確把握發展的方向和機遇，進一步構建更完善的環境科學專業應用型實踐教學體系，將極大地有利于我校環境科學市級特色專業的建設，有利于我校環境科學專業應用型高級人才的培養，并且也有利于打造一支具有團結、拼搏和奉獻精神的教學、科研隊伍，促進學術梯隊的形成．如在實驗教學改革嘗試中，許多實驗內容是當代比較前沿或前沿的技術和方向，涉及的知識面廣，教師不但要有本學科扎實的理論基礎，較高的實驗技能，還要加強業務學習，不斷更新自己的知識，才能夠勝任實驗教學，從而有效地促進教師實驗教學水平和科研能力的不斷提高．

4結語

為了更好地培養適應我國新世紀經濟建設和社會發展需要的高素質應用型人才，重慶文理學院環境科學專業還將繼續深入開展實踐教學體系、內容、理論和技術方法、手段的探索與改革，進一步優化實踐課程體系，更科學地設置實驗項目，注重內容的先進性、實用性和可開發性，并且盡可能地將目前科研前沿領域取得的一些成果和技術方法盡快地轉化為教學實踐，形成適合本學科特點并具有自身系統性和科學性的完整的實踐課程體系．同時，全面提高教學管理人員的能力和素質，進一步優化教學管理機制，嚴格教學管理，充分發揮教學督導的作用，健全教學質量監控機制，完善教學質量評價體系．