环境类专业本科实践教学创新体系构建的探索与实践

摘要：针对环境类专业本科实践教学中出现的问题，结合实践教学改革经验，在实践教学管理体制、课程体系、教学内容和实习基地的建设等方面提出了一些构建实践教学创新体系的设想。

关键词：环境类专业；实践教学；创新体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）06-0133-03

随着21世纪社会经济全球化的的高速发展，各类人才面临全球化的竞争。用人单位对人才素质的要求也不断提高，尤其需要具有国际竞争能力的复合型、外向型和创新型人才。因此，培养专业能力强、知识面广、具备创新精神的高素质专门人才应该是环境类专业人才培养的总体要求。要实现这样的培养目标不仅依赖于系统的课堂教学，更依赖于完善的实践教学。与课堂理论教学相比，实践教学更能锻炼学生观察能力、动手能力、思维能力、运用能力和创新能力。然而，我国高校在环境类专业实践教学中仍存在较多问题，如实验教学管理缺乏科学性和规范化，运行机制存在明显缺陷；实验教学普遍呈现“课程加实验”的模式，实验教学往往只作为理论课程的一部分，缺乏独立性，各实验课的教学内容重复；实验、实习内容大多为演示性和验证性的，综合性、设计与创新性实验少，缺乏对学生分析问题、解决问题能力及动手能力的培养；实习教学环境条件较差，无稳定的校外实习基地，达不到培养学生创新精神和创新能力的要求等。本文针对环境类专业本科实践教学中存在的问题，结合桂林理工大学实践教学环节的改革经验，对如何建立科学合理、切实可行的环境类专业本科实践教学创新体系提出了一些设想，希望对我国高校环境类专业实践教学的发展起到一定的借鉴作用。

一、建立新的实验室管理体制

建立“环境科学与工程实验教学中心”，实行中心主任负责制与项目目标责任制，全局性地筹划实验室建设与发展，并指导实验教学内容的设置，统一安排实验课程，提高设备利用率。通过科学制定有关规章制度与措施，完善有关实验室管理的规定与办法，使管理工作做到规范化、制度化、科学化、系统化与高效化。例如，桂林理工大学“环境工程中心实验室”先后制定了一系列管理规章制度和管理表格，基本完善了管理体系，使实验室管理工作上了一个档次，并成为了广西区唯一的环境类专业重点实验室。目前，桂林理工大学环境工程中心已打破原有的分割模式，实行了滚动运行模式（即按照设计的实验结构模块滚动进行教学）。将实验室由原来单一的环境类专业实验扩展至非环境类专业学生教学，建立培养学生自主设计实验的非课程式培养体系，实验室成为研究生教学实习的场所，本科生毕业论文研究的组成部分。并且可按实验室建设目标与方案，制定实验课程开出率、仪器设备利用率、实验空间开放率等参考指标，与实验室管理人员的聘任、职称和奖惩等相结合，建立全新的人员聘任机制与管理运行体系。建立严格、科学和有效的安全保障体系，严格遵守执行国际和国内颁布的实验室环保标准与要求，探索绿色规范实验教学模式。

二、建立新的实验课程体系

目前环境科学或工程专业开设的实验课绝大多部分都依附于理论课，并为理论教学从属。在这种模式下设置的实验课程往往造成验证性的内容多，综合和探索性内容少；实验项目重复而陈旧，缺乏创新性等问题。针对这些问题，我们建议应综合环境学科的知识体系，突破理论课程的限制，把内容相似、知识上能衔接的实验项目从各个课程中分离出来，综合设计，建立独立的专业实验课程，进行单独地讲授和考核，使实验教学更具独立性、系统性和高效性。例如将环境生物学、环境工程微生物学、环境监测中生物监测部分等内容整合为独立的环境生物学综合实验，编制独立的实验教材，单独设立课程和学分。这样，实验课不再是任何一门理论课的附属，而是按环境学科体系设立的既与理论课程相配合，又独立于理论课程之外的新的专业课程，更有利于发展学生的创造能力和实践能力，培养学生在环境领域的各方面的素质，为学生的全面发展打下坚实的基础。在确立实验教学独立性的同时，还必须体现实践技能培训层次感。根据高等学校环境类专业本科生实践技能培养目标和要求，需建立并完善“基础技能训练——综合能力强化——创新能力培训”的不同层次的实践教学体系。在环境学科领域的多个水平层次上安排既有基础操作技术训练、又有学科知识综合应用能力培养的实验内容。我们认为环境类专业本科生比较合理的设置是：基础性实验占50%，综合性实验占30%，设计性和探索性实验占20%；理论课程与实践课程的学时比为1：1。在此思路上，桂林理工大学构建了以基础性实验、认识实习和课程设计为基础，以生产实习、综合实验为提高，以毕业设计为最终考核的金字塔式的实践教学体系。此实践教学体系的构建体现了“注重基础——综合应用——创新提高”三个层次的培训目标。

三、改进实验课教学内容

1.实验课程的整合与优化。目前，大多数的环境学科本科生实验课程是根据实验室条件而设立的简单实验项目，而且在一定程度上存在理论和操作技术上重复的问题，造成实验教学低效和实验资源浪费。例如环境化学中的“化学需氧量（COD）的测定”与环境监测中“水质监测”的部分内容，虽然属于不同的实验课程，但却是低水平的重复性操作。因此，必须根据学科的系统性对不同的实验课进行整合和优化。在桂林理工大学，我们尝试将原来环境分析化学实验的部分内容与环境监测实验整合，并专门设置了三周的环境监测实习，在内容上也以综合性和设计性的实习训练取代原来的单一验证性试验。最终该课程取得了很好的教学效果，不仅明显提高了学生学习的主动性和积极性，还增强了学生的创新意识和团队合作精神。

2.实验内容的改革与更新。实验课的整合并不是通过压缩学时和实验内容来达到其目的的，整合后的实验课可在实验内容上作出更合理的调整。例如在环境生物学实验和环境工程微生物学实验中会有活性污泥微生物形态观察、原生动物形态的观察、富营养化水体中藻类形态的观察，共要花6个学时的时间，但实验中的方法基本相同。完全可以将它们整合为一个大实验，只需3个学时的时间，就能达到同样的效果。这样可将节余下来的时间，增加一个“污染土壤中微生物的分离、纯化”的综合性实验，将培养基制备、无菌操作技术、微生物的分离、培养和纯化等一系列环境微生物学的基本技能训练集中于一个实验当中，让学生更好地掌握知识之间的联系，更有效地进行各种实验技能的综合运用。

3.增加实验的实用性、培养应用型人才。适当地增加实用性的实验内容能较好地培养学生分析和解决实际问题的能力，并可提高学生在就业市场中的竞争力。例如，传统的《环境监测》实验中的水质监测部分基本上是要求学生按照实验指导书上的步骤和操作方法分析水中某项监测指标的浓度。我们通过改革，将实验项目改为对桂林市两江四湖水质进行监测，包括监测方案的制定、采样点的选择、样品采集、分析测试、数据处理、水质分析与评价、给出结论和提出解决方法等程序都由学生独立完成。这样不仅对学生专业操作技能进行了一次整体训练，而且还培养了学生的创造能力、知识应用能力以及分析和解决问题的能力。又如，当了解到社会上对环境影响评价人才的需求较大时，我们有针对性地开设了环境影响评价的课程设计。将桂林理工大学完成或正在进行的环境影响评价项目直接拿给学生训练，不仅加深了学生对书本知识理解，还让学生对整个环境影响评价过程有了一次系统性的锻炼，为今后走向工作岗位打下基础。

参考文献：

[1]环境科学类专业教学指导分委员会.环境科学学科专业结构调整及学生培养目标研究[EB/OL].中国教育网，2005.

[2]楼盛华，戴文战，叶秉良.基于培养创新实践能力的高校实验教学体系改革探索[J].高等理科教育，2008(3)：109-113.

[3]关六三.工学结合校外实习基地运行与管理探究[J].实验室科学，2007，6：135-137.

基金项目：广西教育科学“十一五”规划课题（2010C071），广西教育科学“十二五”规划课题（2011C0024）

作者简介：刘杰（1977-），副教授，博士，多年从事环境生物学课程的教学工作。