王書敏，曹優明，朱啟紅，蔣山泉，李 強，丁武泉，高 祥

(重慶文理學院，重慶 永川 402168)

高級應用型人才是介于理論型和技能型之間的綜合性人才，其培養既不同于“教學型”大學側重于理論教學，也有異于“職業技術型”大學偏向于技能訓練，而是堅持基礎理論與實踐訓練并重、理論依據與生產實踐結合的原則，培養基本理論和基本技能兼備、非技術思維和技術應用兼優的復合型人才［1］．隨著我國經濟結構的調整和市場經濟的不斷發展，高級應用型人才逐漸成為市場急需的一類特殊人才［2］．

環境科學是一門研究人類社會活動與環境演化規律之間相應關系的學科，具有學科交叉性和實踐性較強的特點．隨著人類文明的快速推進，人類和生存環境之間的作用關系日趨復雜，新的環境問題不斷出現，促使環境科學得到迅速發展，很多高校相繼設立了環境科學專業．環境科學專業多學科交融、實踐要求高的特點，決定了環境科學實驗課程體系在高級應用型人才培養過程中的重要地位．然而，由于環境科學偏重于理論研究，使得實驗課程的設計往往達不到高級應用型人才培養的目標，如何能在偏理論學科中培養適應社會主義現代化建設需要的高級應用型人才成為教學應用型本科院校急需解決的問題．對此，重慶文理學院曾進行過積極探索［3］．本文在此基礎上，結合重慶文理學院環境科學專業人才培養方案，深入探討環境科學實驗課程體系設置與以市場需求為導向的高級應用型人才培養的相應關系．這對于高級應用型人才培養模式的探索具有重要參考意義．

1 環境科學專業實驗課程體系現狀

1．1 實驗課程體系結構

我國普通高校環境科學專業的實驗課程結構一般由公共基礎實驗課程、專業基礎實驗課程、專業實驗課程3部分組成［4-7］．公共基礎實驗課程一般以化學類實驗課程居多(無機化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗、分析化學實驗等)，除此之外，大學物理實驗、儀器分析實驗、生物類實驗課程也是公共基礎實驗課程的組成部分．該板塊實驗課程的實驗項目主要以驗證性實驗為主，為專業基礎實驗課程奠定基礎．專業基礎實驗課程主要包括環境土壤學實驗、環境化學實驗、環境生物學實驗、環境監測實驗、環境生態學實驗、環境工程學實驗等，該部分實驗項目以驗證性實驗為主，初步涉及綜合性實驗項目，學生通過該部分的學習，鞏固環境科學類的基本理論和基礎知識，進一步提高對實驗過程的認知，初步具備分析和解決環境問題的能力．專業實驗一般包括水污染控制工程實驗、大氣污染工程實驗、噪聲污染控制實驗、環境影響評價案例分析以及根據學校辦學特色或者地域特色開設的一些實驗課程等．通過該部分實驗課程的開設，可以培養學生理論聯系實際的能力，使學生能夠真正理解環境專業的理論知識，并能夠應用所學知識進行環境污染水平的鑒別和評價，同時提出有針對性的解決方法．

1．2 現有課程體系的弊端

1)實驗課程的開設缺乏系統性．

很多高等院校環境科學專業的開設是在傳統學科的基礎上派生出來的(如化學化工、生物學、土壤學、地質學、水文學等)．由于學科背景不同，造成高校在開設實驗課程時過多地受到傳統強勢學科的影響，在考慮環境科學實驗課程時從環境科學作為一級學科的角度思考實驗課程的力度不足，而片面地強調了區域特色或強勢學科特色，造成環境科學實驗課程中專業基礎實驗課程偏多偏雜而專業實驗課程偏少，使得環境科學實驗課程的設置缺少系統性．

2)實驗項目的設計缺乏整體性．

在設計實驗項目時，往往從單個實驗項目本身思考實驗目的，而從學科角度思考實驗項目之間的交叉滲透、相互融合較少，同時，受到實驗條件等因素的限制，造成選擇實驗項目時全局觀不夠，從而使得實驗項目體系有機結構性不強．

2 環境科學專業實驗課程體系建設

2．1 轉變教學模式，建立一體化環境科學實驗課程體系

很多高等院校的環境科學專業是從其他學科的基礎上起步的，受軟硬件條件的限制，各大高校實驗課程的設置區別很大，而且環境科學實驗課程的開設難以做到體系化、獨立化．其次，實驗項目的選取缺乏系統性的配置布局，對于實驗課程、實驗項目之間的聯系和融合也考慮不足，往往是就實驗而實驗，沒有發揮出實驗課程體系的整體效應．傳統的環境科學實驗課程體系已不能滿足高級應用型人才培養的要求，應當轉變實驗課程教學模式，構建新型的環境科學實驗課程體系．

一體化環境科學實驗課程體系是以環境科學大學科背景為根本出發點，以環境科學一級學科為實驗課程體系構建戰略高度，以完善的環境科學理論體系為依據，以高級應用型人才培養為目標，以人才市場需求為導向，與環保領域注冊執業資格要求相結合，由實驗課程整體規劃到具體實驗項目優化配置全局統籌的實驗課程系統;一體化環境科學實驗課程體系克服了實驗項目設置“散”、實驗課程開設“亂”的缺陷，更加注重實驗課程體系的整體效應，把實驗課程有機搭配，使教學效果產生疊加效應，大大提高了實驗課程的教學效果．

2．2 構建“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系

“平臺+模塊”的人才培養模式始于20世紀90年代，迄今為止，其在人才培養中的優越性逐漸被人們所認識和關注［8］．為適應經濟社會發展的新局面，重慶文理學院從環境科學大學科建設出發，適時調整了環境科學專業高級應用型人才的培養方式［1］，同時在環境科學實驗課程體系建設方面也做了積極探索與實踐［3］，尤其是對實驗課程體系、實驗教學效果保障等方面進行了較大力度的改革，構建了以模塊化專業實驗為中心、以平臺化基礎實驗為基本點的“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系和“規劃—實施—檢查—改進”實驗教學質量全過程管理的閉環式質量保障體系，既突出了實驗教學體系與高級應用型人才培養的整體結構有機性，又配套了先進的管理體制，大大保障和提高了高級應用型人才培養的質量．

圖1 “雙平臺、一模塊”三位一體環境科學實驗教學體系

如圖1所示，“雙平臺、一模塊”三位一體環境科學實驗教學體系由學科基礎實驗平臺、專業基礎實驗平臺和專業實驗模塊組成，其中專業實驗模塊由環境監測與評價實驗模塊、環境治理工程實驗模塊2部分組成．

學科基礎實驗平臺匯聚了基礎化學的實驗課程、儀器分析實驗、大學物理實驗、實驗技能培訓等內容，著力培養學生的實驗動手能力、應用學科基礎知識辨識研究現象的能力等，使學生掌握科學的實驗方法，具備良好的實驗素養．

專業基礎實驗平臺包含環境監測實驗、環境化學實驗、環境微生物實驗、環境生態學實驗和環境科學綜合實驗，在實驗科目設置上既注重單實驗課程的教學，又通過環境科學綜合實驗的開設強調各課程之間的交叉滲透性，使得學生不僅能夠熟知各實驗課程的實驗內容，具備應用單課程知識解決簡單環境問題的能力，而且促使學生融匯專業基礎平臺課程的理論知識，并嘗試應用理論知識分析、解決復雜環境的問題，培養了學生辯證、聯系、全面地看待問題的思維方式，從而為專業實驗模塊的學習奠定基礎．

專業實驗模塊設置了2個分模塊，一方面有利于學生根據自己的特長和愛好自行選擇學習方向，另一方面有利于對不同特長和興趣的同學因材施教，提高教學效果．環境監測與評價實驗模塊側重于環境科學理論實驗，包括環境質量評價實驗、室內環境監測實驗、環境工程學實驗、環境監測綜合實驗、環境評價綜合實驗等，既體現了環境科學專業的學科特點，又與市場需求緊密結合;既突出了理論分析，又兼顧了工程實踐;既培養了學生應用知識解決專業問題的實踐能力，又強化了學生獨立認識問題、分析問題、解決問題的能力．環境治理工程實驗模塊側重于環境工程實踐實驗，主要包括水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢物處理處置與資源化實驗、環境工程綜合實驗、化工原理實驗等．該模塊的實驗課程除強化了單一賦存相態污染物的控制技術外，更加注重不同相態污染物的相互關聯、不同學科之間的相互融合，使學生不僅能夠切實解決好環境污染問題，而且具備大環境學科知識體系觀，能組織運用不同學科的知識為環境工程服務．

2．3 “雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系與高級應用型人才培養的關系

“雙平臺”主要使學生掌握環境科學實驗的基本技能、基本方法，培養學生初步運用學科基礎知識、專業基礎知識解決實際問題的能力，是“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系中的兩個基本點，起到“厚基礎”的作用．“一模塊”又分為兩個子模塊，分別側重于理論分析和工程實踐．該模塊的設置旨在通過體系化的實驗課程設置，使學生能夠在環境領域掌握一技之長，真正成為高級應用型人才．“一模塊”是“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系的中心環節，是“強應用”人才培養的關鍵部分．“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系與高級應用型人才培養的關系如圖2所示．

圖2 “雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系與高級應用型人才培養的關系

3 實驗教學效果保障措施

3．1 實驗室建設保障

實驗室是實驗教學體系得以最終落實的基礎．我們根據“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系的要求，同步整合了環境科學實驗室的資源．首先，完善了實驗室“雙平臺、一模塊”的實驗室建制．學科基礎實驗平臺借助大化學實驗室的建設基礎執行［8］;對于專業基礎實驗平臺，我們建立了環境監測實驗室、環境微生物實驗室、環境化學實驗室、環境生態學實驗室．其中，環境科學綜合實驗具體實驗項目的實施可統籌調用上述4個實驗室;模塊化實驗室我們組建了水污染控制工程實驗室、大氣污染控制工程實驗室、固體廢物處置與資源化實驗室、化工原理實驗室、環境工程綜合實驗室、環境影響評價研究室等6個實驗室，保障了“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學的順利進行．同時，實驗室硬件設備經過日元貸款項目、中地共建項目、校企共建項目的持續補充，固定資產總值已達1 000余萬元，為實驗教學的充分開展提供了物質基礎．

3．2 師資隊伍建設保障

自2003年設立環境科學本科專業以來，重慶文理學院通過引進、自培等方式，不斷優化師資結構，提升師資力量整體水平．經過近幾年的積極開拓，已組建一支以中青年教師為主體，以具有副高級職稱及以上的教師為主導的師資隊伍，共配有教授1人，副教授5人，講師5人，助教1人，教師隊伍所學專業涵蓋環境工程、市政工程、環境科學、環境生態學等環境領域典型專業．迄今為止，該教師隊伍已自編實驗教學講義多部，發表教改論文多篇，申請國家自然科學基金1項，重慶市自然科學基金5項，以及其他省部級課題多項，通過教研教改、科學研究工作的不斷開展，大大提高了教師的執教水平，為“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學的開展提供了根本性保障．

3．3 實驗教學管理建設保障

為保障“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學的高質量運行，重慶文理學院“三標一體”管理理念被引入到實驗教學運行的管理中．過程控制是“三標一體”管理模式全面質量管理的重要原則之一，它是“將活動和相關的資源作為過程進行管理”的方法［9］．根據“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系的特點，我們成功地把PDCA(Plan、Do、Check、Action)管理模式引入到實驗教學的全過程管理中，其結構關系如圖3所示．在PDCA閉環式管理過程中，首先根據高級應用型人才培養的要求和環境科學學科特點，統籌考慮，設計好“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系，并完成配套保障條件的建設;其次，按照設計好的教學體系運行該實驗教學模型;實驗教學運行檢查環節以檢查方式多樣化、檢查時間不固定的方式進行，全過程掌握實驗教學質量情況;最后對一個運行周期的教學效果進行評價，總結不足，提出下個循環過程需要改進的地方和改進措施．至此，實驗體系運行進入下一個周期．如此往復循環，旨在不斷完善“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系，同時保證實驗教學質量．

圖3 PDCA管理模式與“雙平臺、一模塊”實驗教學全過程管理示意圖

4 “雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系運行效果

經過幾年的運行，實踐表明，該實驗教學體系對于高級應用型人才的培養具有很大的促進作用．首先，在對專業知識的理解和鞏固方面，雙平臺模式加深了學生對大環境學科知識體系的融會貫通，培養了學生用聯系、辯證的觀點闡釋環境現象的意識;模塊化的課程組團給學生提供了選擇空間，調動了學生的學習興趣和學習積極性、主動性，很多學生積極利用實驗室開放的機會，積極參與自己感興趣的實驗研究，大大提高了對專業知識的理解程度和認識水平．其次，在理論聯系實際方面，該實驗教學體系把復雜的理論知識融入到環境現象中，建立了實驗現象與經典理論的映射關系，學生在參與實驗的同時，把環境學科的知識體系與系列化的小實驗聯系起來，進而為工程化的大型應用奠定了基礎．再次，在提高學生應用能力方面，該實驗教學體系的設置使得學生都具有較好的實驗技能，從近幾年的就業情況看，經過該教學體系訓練的學生受到環境監測站、科研機構的好評和歡迎，學生的實驗動手能力得到了廣泛認可．更重要的是，該實驗教學體系注重理論與實踐的平行推進，培養的學生具備理論認知水平和實踐應用能力兩條腿走路的能力，使得所培養的高級應用型人才與普通技工具有了根本性區別，避免了強調創新而實踐不足或注重應用而理論欠缺的人才培養缺陷．

5 結語

應用型本科院校環境科學專業實驗課程體系改革是教改內容的重要組成部分，我們根據重慶文理學院環境科學專業人才培養方案，結合高級應用型人才培養的要求，構建了“雙平臺、一模塊”三位一體實驗教學體系，并同步構建了實驗教學體系運行保障措施．實踐證明，該教學體系的構建充分體現了厚基礎、強應用的人才培養理念，有利于培養適應市場需求的高級應用型人才，也與我校的辦學定位和人才培養目標相符合．

［1］曹優明．教學應用型本科院校環境科學專業課程體系建設探討［J］．重慶文理學院學報：自然科學版，2010，29(4)：86-90．

［2］王書敏，丁武泉，于慧．開設綜合性實驗與培養應用型人才的探索［J］．重慶文理學院學報：自然科學版，2009，8(2)：55-57．

［3］李強，曹優明，朱啟紅，等．環境科學應用型實踐教學體系的探索［J］．重慶文理學院學報：自然科學版，2011，30(2)：75-79．

［4］儲召華，郝桂霞．環境科學專業實驗課程體系的構建與優化［J］．江西化工，2010(3)：90-92．

［5］馬明海，徐圣友，張世能．環境科學專業實踐教學模式的探索［J］．黃山學院學報，2011，13(3)：128-130．

［6］張剛，馬遜風，盛連喜．環境科學專業實驗課“獨立設課”的教學改革實踐與再思考［J］．高校實驗室工作研究，2009(10)：12-13．

［7］張剛．環境科學專業實驗課教學改革探討［J］．實驗室科學，2009(2)：44-46．

［8］徐強，孟江平，宋仲容，等．應用型本科院校化學專業實驗課程體系改革與實踐研究［J］．重慶文理學院學報：自然科學版，2011，30(2)：90-93．

［9］黃碧．淺談“三標一體”管理模式下高校圖書館人力資源管理［J］．情報探索，2008(9)：101-103．