環(huán)境科學(xué)緊缺專業(yè)實驗教學(xué)改革初探

王 晶，查向浩，韋良煥，木合塔爾·吐爾洪

(喀什師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系，新疆 喀什 844006)

環(huán)境科學(xué)緊缺專業(yè)實驗教學(xué)改革初探

王 晶，查向浩，韋良煥，木合塔爾·吐爾洪

(喀什師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系，新疆 喀什 844006)

結(jié)合新時期對環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)的要求及新疆維吾爾自治區(qū)重點產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)建設(shè)要求，對喀什師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)體系進行了分析，提出了現(xiàn)有實驗課程的改革和優(yōu)化模式。對環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗課程、實驗項目、實驗教學(xué)模式、實驗考核方式等進行了改革，保證了實驗教學(xué)的質(zhì)量，提升了學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力。

實驗教學(xué)；環(huán)境科學(xué)；緊缺專業(yè)；改革

環(huán)境科學(xué)是在20世紀(jì)60年代后期，人們認(rèn)識到環(huán)境問題的嚴(yán)重性以后，通過大量的調(diào)查研究，逐步吸收整合其他相關(guān)學(xué)科的知識而形成的一門綜合性、跨學(xué)科的交叉學(xué)科。它是一門理論與實踐緊密相結(jié)合的學(xué)科[1]。因此，從環(huán)境科學(xué)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的要求來說，學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是其重要任務(wù)之一。而隨著高等教育大眾化、現(xiàn)代化、國際化的快速推進，迫切需要培養(yǎng)一大批實踐能力強、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強的應(yīng)用型高等專門人才[2]。2008年新疆維吾爾自治區(qū)啟動實施重點產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)建設(shè)計劃，該計劃以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，以推進人才培養(yǎng)模式改革為重點，以培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才為目標(biāo)，喀什師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)2011年被列為第二輪重點產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)建設(shè)項目，結(jié)合項目的建設(shè)要求對實踐教學(xué)課程的改革和優(yōu)化勢在必行。目前，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實驗實踐教學(xué)體系包括實驗教學(xué)、實習(xí)實踐、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)，而實踐教學(xué)中的重中之重實驗教學(xué)存在著實驗項目陳舊、實驗實習(xí)時間短、學(xué)生動手時間少、實習(xí)效果不明顯等諸多問題，不能符合自治區(qū)緊缺專業(yè)建設(shè)項目的要求。因此，急需對原有實驗教學(xué)體系進行調(diào)整與優(yōu)化，建立合理的實驗教學(xué)模式，符合地方特色、適應(yīng)社會對人才的需求。

1 當(dāng)前喀什師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)體系存在的問題

基于我院目前環(huán)境科學(xué)專業(yè)的辦學(xué)經(jīng)驗、就業(yè)市場分析及與環(huán)保行業(yè)相關(guān)單位的調(diào)研，認(rèn)識到原來的人才培養(yǎng)模式尚存在著與現(xiàn)今環(huán)保行業(yè)發(fā)展要求不完全一致的方面。特別是基于本地區(qū)環(huán)保行業(yè)的人才需求，注重培養(yǎng)人才的動手能力，提升實驗教學(xué)在整個人才培養(yǎng)中的比重；注重科研對教學(xué)的滲透, 通過高水平教師隊伍、濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和高起點的科研促進學(xué)生科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、思維方法和研究方法已經(jīng)迫在眉睫[3-4]。目前我院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實驗教學(xué)體系實驗環(huán)節(jié)相對薄弱，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性不足：

1.1 實驗教學(xué)方法單一

環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)目前主要是以“教師教，學(xué)生做”模式為主，實驗設(shè)備與儀器，藥品等由實驗教師準(zhǔn)備好，學(xué)生按步驟進行實驗，不需要學(xué)生分析和解決問題，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，對教師的依賴性較強。

1.2 實驗內(nèi)容較為落后、實驗開出率低

1.3 實驗設(shè)備落后

環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗室投入嚴(yán)重不足，可開出實驗項目數(shù)較少，不能滿足實驗教學(xué)的要求。

1.4 實驗室封閉管理，學(xué)生只能在規(guī)定時間進入實驗室

實驗室管理上由于地域特征，優(yōu)先考慮地方穩(wěn)定等問題，實驗室采取較為封閉的管理，在一定程度上限制了學(xué)生的自我創(chuàng)新能力。

上述現(xiàn)狀已不能滿足現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)專業(yè)的教學(xué)要求，不能適應(yīng)現(xiàn)代的人才培養(yǎng)模式，必須進行全面的改革。同時，對喀什師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)的改革已進行了相當(dāng)長時間的考慮，改革思路參考了國內(nèi)外高校的有益做法[5]，但由于實驗室建設(shè)滯后難以實施。新疆維吾爾自治區(qū)緊缺人才專業(yè)的建設(shè)為改革的實施提供了契機。同時，我院環(huán)境科學(xué)專業(yè)近幾年承擔(dān)了多項國家、省級科研項目，可以為實驗教學(xué)的創(chuàng)新提供一定的條件。

2 實驗教學(xué)體系改革

2.1 環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)體系內(nèi)容

改革后環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)體系主要有基礎(chǔ)課程實驗和環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗課程兩部分構(gòu)成，如表1所示。實驗課程門數(shù)，實驗內(nèi)容都有所增加。

表1 改革前后環(huán)境科學(xué)專專業(yè)實驗課程體系及開設(shè)實驗數(shù)

2.2 實驗內(nèi)容改革

對原有的實驗內(nèi)容進行補充、優(yōu)化、綜合，減少驗證性實驗，增加綜合性、研究性實驗內(nèi)容。在實驗技能訓(xùn)練的同時，培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識的能力。驗證性實驗屬于基本實驗，主要是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和實際操作能力的訓(xùn)練。綜合性實驗是學(xué)生綜合運用所學(xué)知識進行實驗，通過觀察、分析、綜合、歸納得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力及歸納綜合能力。

我院根據(jù)實驗條件及培養(yǎng)要求增設(shè)了自設(shè)行綜合實驗，例如，環(huán)境工程學(xué)實驗課已經(jīng)進行的自設(shè)綜合實驗項目有A2/O法處理校園生活污水實驗、垃圾風(fēng)選實驗、電除塵及布袋式除塵等；環(huán)境監(jiān)測實驗課已經(jīng)進行的自設(shè)綜合實驗項目有喀什東湖富營養(yǎng)化監(jiān)測實驗、喀什市校園環(huán)境噪聲監(jiān)測及對策實驗、喀什市主要河流質(zhì)量監(jiān)測實驗等；環(huán)境微生物實驗課已經(jīng)進行的綜合實驗項目喀什飲用水細(xì)菌學(xué)檢測；教室及寢室空氣中細(xì)菌、霉菌檢測等；環(huán)境土壤學(xué)實驗課已經(jīng)進行的自設(shè)綜合實驗項目喀什市土壤質(zhì)量調(diào)查等，增設(shè)的自設(shè)綜合實驗從實驗設(shè)計-樣品測定-數(shù)據(jù)處理統(tǒng)一由學(xué)生獨立完成，增強了學(xué)生的綜合能力。研究性實驗主要為部分學(xué)有余力的學(xué)生，特別是高年級學(xué)生開設(shè)，使學(xué)生盡早參與科研工作。只有這樣多樣化的實驗教學(xué)內(nèi)容，才有利于因材施教和學(xué)生個性的發(fā)展，更有利于促進教師業(yè)務(wù)水平的提高和實驗室的建設(shè)[6-7]。

2.3 實驗教學(xué)方法改革

對實驗教學(xué)方法進行改革，即打破“講深、講透、講全、講細(xì)”的觀念，注意培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的意識與能力。如實驗前教師提出一些思考題，學(xué)生先自學(xué)；指導(dǎo)實驗時，教師盡量避免直接回答學(xué)生提出的問題，引導(dǎo)學(xué)生更多地去觀察、分析實驗現(xiàn)象，認(rèn)真思考、解決自己的問題；實驗中出現(xiàn)的部分故障，教師引導(dǎo)學(xué)生找出故障所在，并動手排除，使學(xué)生感受到自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的樂趣；圍繞實驗，組織小組討論，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系現(xiàn)象運用所學(xué)知識分析問題，加深對理論的理解，評價實驗結(jié)果[8]。實驗方法的改進，增加了學(xué)生對實驗課的積極性，提高了學(xué)生觀察、分析、探索和解決問題的能力。

2.4 教材建設(shè)

重視實驗教材建設(shè)。教師、學(xué)生、教材是組成教學(xué)體系的三要素，用陳舊的教材內(nèi)容，來培養(yǎng)為將來服務(wù)的學(xué)生是不能適應(yīng)社會發(fā)展需要的。因此，在加強實驗室硬件建設(shè)的同時，喀什師范環(huán)境科學(xué)專業(yè)組織教師根據(jù)學(xué)院實驗條件，環(huán)境科學(xué)的自設(shè)性綜合實驗的要求為環(huán)境科學(xué)專業(yè)編寫了環(huán)境科學(xué)實驗實踐教學(xué)指導(dǎo)書，用于多門課程的實驗指導(dǎo)，增強了教材的實用性。同時，在教材編寫中還針對教學(xué)實驗學(xué)時有限，專業(yè)實驗設(shè)備種類多、臺套少的特點，增設(shè)了選做內(nèi)容。

3 考核機制改革

4 實驗教學(xué)與實踐實習(xí)的結(jié)合

為了增強學(xué)生對環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程的感性認(rèn)識，在課程開設(shè)的同時配套增設(shè)課程實習(xí)。我院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等課程均設(shè)置了課程實習(xí)。此外，還開展畢業(yè)實習(xí)、社會調(diào)查、大學(xué)生創(chuàng)新等實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)活動。為保證教學(xué)效果，我院獲得了教育部大學(xué)生實踐教學(xué)基地建設(shè)項目，在喀什地區(qū)建設(shè)了多個實習(xí)基地,使同學(xué)們有更多到野外或現(xiàn)場進行考察、實習(xí)機會。如我院喀什市環(huán)保局、環(huán)境監(jiān)測站、喀什市污水處理廠、新疆華電喀什分公司等單位以及大中型企業(yè)建立了長期合作關(guān)系，使實驗教學(xué)和實習(xí)實踐有機結(jié)合在一起，增強了課程的實用性，使得學(xué)生的實際操作能力、科研創(chuàng)新能力及團隊合作精神有了很大的提高[9]。

5 結(jié)束語

根據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的性質(zhì)及特點，結(jié)合自治區(qū)緊缺專業(yè)建設(shè)等項目的要求，切實加強實踐性教學(xué)，特別是改變現(xiàn)有實驗教學(xué)的培養(yǎng)模式，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、提升學(xué)生的創(chuàng)新意識，以適應(yīng)社會發(fā)展需求，培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境保護人才是非常必要的。

喀什師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實驗教學(xué)改革主要體現(xiàn)在以下幾個方面：教學(xué)體系改革，“強基礎(chǔ)，重專業(yè)，求創(chuàng)新”是體系改革的重中之重；教學(xué)內(nèi)容改革，減少驗證性實驗，增設(shè)綜合性、研究性實驗教學(xué)；教學(xué)方法改革，打破講深、講透的教學(xué)理念，提倡引導(dǎo)式教學(xué)；教材建設(shè)改革，倡導(dǎo)結(jié)合實驗內(nèi)容、現(xiàn)有設(shè)備自編教材提升教材實用性?？荚u機制改革，改變實驗報告定成績的考核方式，有效增加實驗?zāi)芰己?。在實驗改革的同時結(jié)合實踐實習(xí)教學(xué)，增強學(xué)生的實際操作能力，提升科研創(chuàng)新能力。

[1]王伯光,尹華,張娜.環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)實驗教學(xué)改革理論探索與實踐[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,2(1):68-71.

[2]潘晶,李光哲,王艷,等. 環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)的改革與實踐[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2013,31(3):359-362.

[3]楊丹.全面培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的舉措[J].實驗室研究與探索,2011,30(7):1-5.

[4]李娟英,江敏,彭自然,等. 環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗改革探究[J].實驗科學(xué)與技術(shù), 2012,10(4):100-102.

[5]秦偉超,丁蘊錚,袁星.環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)專業(yè)課程實驗教學(xué)的改革與思考[J].高校實驗室工作研究,2011,29(1):14-16.

[6]曾光明,湯琳,楊春平.可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境學(xué)科教育與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)—國外環(huán)境學(xué)科教育起源與演變的啟示[J].高等理科教育,2008,80(4):28-31.

[7]張剛.環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗課教學(xué)改革探討[J].實驗室科學(xué),2009,12(2):44-46.

[8]張國盛,和樹莊,劉嫦娥,等.環(huán)境科學(xué)系統(tǒng)性、設(shè)計性專業(yè)實驗教學(xué)模式的研究與實踐[J]. 高校實驗室工作研究,2012,112(2):4-6.

[9]王進欣,王旭雄,王今殊,等.環(huán)境科學(xué)優(yōu)勢學(xué)科群實驗教學(xué)平臺構(gòu)建的必要性和路徑分析—以江蘇師范大學(xué)為例[J].徐州師范大學(xué)學(xué)報：教育科學(xué)版,2012, 3(2):46-48.

Tentative Study on the Reformation in Experimental Teaching for the Urgently Needed Talents of Environment Science

WANG Jing, ZHA Xianghao, WEI Lianghuan, MUHETAER Tuerhong

(Department of Chemical and Environment Science, Kashi Normal University, Kashi 844006, China)

In order to answer the call for cultivating the practical ability of Environment Science Major and the professional construction of urgently needed talent for Xinjiang Uygur Autonomous Region key industries, this paper analyzes the current condition of experimental teaching system of Environment Science of Kashi Normal University. It also puts forwards the reform and optimization model of the experimental course. The experimental courses, environmental projects, the teaching mode of the experiment course, experiment examination are all under reforming, to ensure the quality and effect of the experimental teaching, and promote the innovation and scientific research ability of the college students.

experiment teaching; environment science; urgently needed major；reforming

2014-04-20；修改日期: 2014-05-03

教育部本科專業(yè)綜合改革試點項目(ZG0548)；新疆維吾爾自治區(qū)第二輪重點產(chǎn)業(yè)緊缺人才專業(yè)建設(shè)項目[新高教(2011)43號]；喀什師范學(xué)院院級教研教改項目(KJGY1203)。

王 晶(1982-)，女，碩士研究生，講師，研究方向：環(huán)境科學(xué)。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.01.025