環境科學專業實踐教學改革研究

潘 晶, 李光哲, 彭天燕, 金海濤, 于婧蕭, 山青池, 郭一靜

(沈陽師范大學 生命科學學院, 沈陽 110034)

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環境科學專業實踐教學改革研究

潘 晶, 李光哲, 彭天燕, 金海濤, 于婧蕭, 山青池, 郭一靜

(沈陽師范大學 生命科學學院, 沈陽 110034)

實踐教學是環境科學專業教學過程中的重要環節,在培養學生的理論聯系實際能力方面具有十分重要的作用,也是培養學生探索能力和創新思維能力的主要途徑之一。為了充分發揮實踐教學在培養高素質環境科學專業人才中的作用,滿足培養環境學科創新人才的要求,針對沈陽師范大學環境科學專業實踐教學存在的問題,對實踐教學進行以下改革:構建與時俱進的實踐能力培養方案及實踐教學體系,強化實習基地建設及改善實踐教學條件、內容、教學手段,積極開展學術活動和社會實踐培養大學生實踐能力和提高師資隊伍的實踐能力。通過實踐教學改革使學生具有實踐技能、綜合和創新能力。

環境科學; 實踐教學; 教學改革

0 引 言

知識和能力源于實踐,素質更需要在實踐中培養,實踐教學是高等教育人才培養中不可缺少的重要環節,也是高等教育教學改革的重要課題之一。學校既要培養社會適用型人才,又要培養具有較強動手能力和創新能力的技術人才。伴隨著高等教育改革的深入,教育部對各普通高校的學科進行了大幅度調整,最集中地表現在專業口徑進一步拓寬,更重視與強調實踐能力的培養。而專業調整后,改革與完善實踐教學體系和開展創新創業教育是我國高等教育面臨的重要問題。

沈陽師范大學環境科學專業屬于非師范專業,由于學時及實踐教學條件的限制,學生動手能力及發現、分析、解決問題的能力得不到很好的培養,出現了“重理論、輕實踐、重紙上談兵、輕聯系實際,實踐教學與創新能力培養脫節”等問題,導致學生專業素質與社會需求有距離,影響了學生的社會適應能力、科研工作的實踐能力,使畢業生就業率較同類其他院校偏低,不利于非師范專業的生存與發展。2012年以來,在借鑒其他高校實踐教學改革和創新創業培養成果基礎上,立足沈陽師范大學特色,以環境科學專業為改革對象,從專業建設的內容、方法和手段等方面,進行了積極的改革,初步構建了環境科學專業實踐教學模式,并形成了一定的特色。

1 構建與時俱進的實踐能力培養方案及實踐教學體系

在強調實踐能力培養的前提下,提出“扎實專業基礎,注重能力培養,強化素質教育”的原則,構建環境科學專業教學平臺和實踐教學體系。

實驗課程在本科生大學培養期間占有舉足輕重的地位,是學生學以致用、理論聯系實際、分析問題、解決問題的重要環節,是培養學生實踐能力的基礎。通過改革將環境科學專業實驗課程設立必修實驗和自設實驗2 個層次。必修實驗的目的是使學生掌握基礎理論、基本測試技術和實驗操作能力。必修實驗分為3 種類型,即驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗。驗證型實驗旨在使學生對經典理論知識有感性認識,掌握實驗研究專門技能,并能靈活運用;設計型實驗與學生的個性化教育相結合,培養學生獨立思考和設計創新能力為目的,通過設計型實驗使學生能夠獲得完整的實驗技能的訓練;綜合型實驗是把知識,與緊密相關的實驗內容連貫起來,體現出內容的系統性,通過綜合型實驗培養學生連貫的、動態的和有機組合的系列化操作技能,提高學生實際操作和運用的能力。自設實驗主要為培養學生解決實際環境問題的能力而設置,學生有選擇性地針對生態環境保護和污染治理中的問題提出實驗內容,在實驗教學過程中,老師幫助學生進行資料查閱、方案比對和測試方法選擇等工作,對所選擇的實驗命題提出可行的、具體的實驗方案;然后由學生分組根據實施方案獨立完成實驗內容。以基本知識學習、基本技能培養為基礎,以實踐能力和創新精神培養為目標的環境科學專業實驗教學體系,使學生牢固掌握基本知識、基本技能,培養了學生創新和解決問題的能力。

在畢業論文、學術活動、創新創業計劃、課程實踐及實習教學環節中設計了實踐教學內容。在實踐能力培養的各環節上,以其“親身經歷與感受”和“創造性思維基于實踐”為出發點,與生產實踐和科研工作相結合,對學生進行科學研究、基本技能和工程技術的綜合性訓練。

通過改革使課程體系中基礎課與專業課、必修課與選修課、理論教學與實踐教學相互協調。在教學計劃的基礎上構建了新的實踐教學體系,環境科學專業實踐教學體系結構分為基礎實踐(包括計算機基礎實驗、軍訓)、教學實踐(包括專業課程實習、小學期實習、小學期科學研究),綜合實踐(包括畢業實習、畢業論文,大學生創新創業計劃),部分學生進行大學生科技實踐和社會調查。整個實踐教學體系涵蓋了大學4年所需的實踐教學內容,符合培養目標的要求。新構建的實踐教學體系見表1。

表1 環境科學專業實踐教學體系

2 強化實習基地建設,改善實踐教學條件、內容及教學手段

實習基地建設是環境科學學科建設的重要組成部分,是培養學生理論聯系實踐的重要場所,對環境科學人才培養具有重要意義。目前,環境科學專業與多家科研院所、企業、環保管理部門建立了長期的合作關系,擁有穩定的教學實習基地,這些基地能滿足不同教學實習的要求,成為實踐教學中重要的組成部分。擁有沈陽市北部污水處理廠、沈陽滿堂河污水生態處理中心、沈陽沈北新區道義污水處理廠、撫順海新河污水處理廠、鐵嶺蓮花湖濕地公園、沈陽樹木園、沈陽市醫療廢物處理中心、沈陽市環境監測中心站、國家電站燃燒工程技術研究中心、沈陽新北熱電有限責任公司、沈陽老虎沖生活垃圾填埋處理中心等實習基地。這些實習基地可為學生提供廢水處理、城市垃圾處理與處置、廢氣凈化的工程實例,使學生能夠開放式參觀學習不同行業的“三廢”工藝技術,提高學生工程技術水平和實踐能力。

實習基地認識實習后，除撰寫實習報告外，還要進行筆試考試，考試內容包括工藝過程、處理機理及處理效果等內容，最后進行實習答辯，通過答辯全面總結和回顧實習內容。綜合考慮上面考核內容和基地工作人員的評價給出實習成績。

環境科學專業擁有環境化學、環境監測、環境生態、環境工程學、環境微生物和環境生物學專業實驗室。實驗室實行全天候開放管理模式,隨時對學生開放,最大限度地利用實驗室的資源為教學和科研服務,保證實驗設備互補、資源共享,大大提高了實驗室資源的使用效率。實驗教學內容上淘汰一些方法落后及與基礎實驗內容重復的實驗項目,增加了一些與我國環保形勢和國際環境學科學術前沿接軌的實驗項目。例如,針對交通噪聲污染日益加重,開設了交通噪聲污染監測與評價實驗;裝修污染是現在人們最關注的室內環境污染問題,在環境監測實驗中開設了室內空氣中甲醛、氨和顆粒物等監測。針對大眾關注的飲用水安全問題,在環境工程學實驗中增設了高級氧化技術處理微污染水源水的實驗。同時,教師將科研項目納入實驗教學中,開展探索性實驗,擴大了學生視野,培養了學生的探索能力和創新能力。以重大科研項目為依托和資源,在科研項目完成后,將其開發的裝置補充到專業實驗的教學設施中,增強了教學設施平臺,還有利于增加教學內容的豐富度及與研究前沿的聯系。將教師科研成果轉化到實驗教學之中,形成了教學與科研的良性互動,鞏固和拓展學生所學專業基礎知識的深度、廣度,并且使學生了解環境保護和生態污染防治方面的新技術、新工藝,學生畢業后能夠很快地進入工作角色。

實驗教學手段，建立以學生為中心的實驗教學模式。所有的實驗課內容都包括實驗目的意義、方法原理、操作步驟和注意事項。目的意義可簡要介紹,讓學生明白所選實驗項目的意義。方法原理是該實驗項目的核心,弄清了原理,學生在實驗操作中才不會盲從,有的放矢,所以方法原理的講解一定要清楚。注意事項講解要詳細，避免學生實驗出現不必要的錯誤、誤差及危險。對實驗的操作步驟和具體過程教師一般不做統一講解，學生按實驗參考書上的內容和要求進行操作。根據學生做實驗的實際情況和進度，教師選擇性的適當的統一講解，講解的內容是把學生感性的、凌亂的知識系統化。教師在實驗課巡視及輔導過程中，啟發學生通過實驗現象，從細微處找問題，分析原因并制定解決問題的方案；引導學生對不同的實驗方案進行討論，判別優缺點；引導學生用實驗手段解決實際問題。同時建立規范的實驗課成績綜合評定模式。實驗成績除了學生的實驗報告，還包括學生平時實驗操作能力、綜合運用知識及創新實踐能力、平時實驗紀律和期末實驗操作考試的評價。實驗成績中實驗報告占30%，平時實驗操作占20%，能力考核占20%，期末實驗操作考試占20%，平時實驗紀律占10%。實驗課成績綜合評定能全面反映每個學生的學習情況和實驗技能掌握程度。對驗證型實驗主要考核學生對經典理論知識、實驗專門技能的掌握程度和靈活運用能力。設計型、綜合型實驗主要考核學生設計實驗、準備和運用實驗材料、使用儀器設備、觀察和分析實驗現象、總結和處理實驗結果等能力。通過對學生能力全方位的考核，從成績鑒定轉向素質鑒定，促進實驗教學質量的提高。

3 積極開展學術活動和社會實踐

學術活動是校園文化中一道風景線,環境科學專業每年都邀請國內外專家學者為學生開設環境相關領域的系列講座、報告,加強學生科學素質的培養,為學生開展創新活動奠定堅實的基礎。積極開展各類課外學術科技活動,努力營造良好的科技實踐氛圍。學生通過組成各種創新團隊,參加教師提供的研究項目,參與各種各樣的競賽,最大限度地調動學生參與科技實踐活動的積極性和主動性。通過組織學生參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、大學生創新創業計劃和大學生科技實踐,激發大學生的參與熱情,提高其學術實踐能力。目前,環境科學專業每年承擔的大學生創新創業計劃6～10項和大學生科技實踐項目4～6項,“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽3～4項。

鼓勵學生參與社會團體的活動,例如:通過支持和參加綠色環保協會的活動,加強學生對外交流,服務于社會的能力。鼓勵學生參加各種環保知識講座、社會調查等綠色系列活動。社會實踐活動可以把在課堂上學到的理論知識運用到實踐中去,同時激發學生學習的積極性,培養團結協作能力。

4 提高師資隊伍的實踐能力

環境科學專業現有的師資中教授占22%,副教授占33%,具有博士學位的占89%,有出國留學經歷的占22%。針對環境科學專業教師在實踐教學方面缺乏相應的經驗,教師們主動聯系相關單位,親身體驗工程實際和生產運行過程,積累實踐經驗,積極參加遼寧省教育廳組織的“卓越工程師培養計劃”實踐能力提升培訓;同時聘請校外工程實踐基地的工程技術人員作為畢業實習環節的指導教師,參與教學活動,并開設講座。通過校內外結合,共同建設了一支既有堅實專業知識、又有實踐經驗的高素質師資隊伍。

5 結 語

沈陽師范大學環境科學專業緊密結合辦學定位及社會實際需求,依托實驗室條件、工程實際和教師科研項目,注重培養創新型及實用型技術人才,從單純追求知識傳承向重視培養具有實踐及創新能力的人才轉變,營造高素質人才的成長環境,為培養適應經濟建設和社會持續和諧發展的復合型人才奠定堅實的基礎。實踐教學充分發揮了學生的積極性和主動性,訓練了學生的觀察能力、思維能力及操作能力,培養其創新能力,鞏固和拓展學生所學專業基礎知識的深度、廣度,加強其理論結合實際的實踐能力,在培養高質量人才的同時促進非師范學科的發展。

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Reformation in practice teaching of environmental science

PANJing,LIGuangzhe,PENGTianyan,JINHaitao,YUJingxiao,SHANQingchi,GUOYijing

(College of Life Science, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

Practice teaching plays an important role in improving the practical, searching and innovative ability of environmental science undergraduates. In order to develop the effect of practice teaching in fostering environmental science talents and satisfy the social demand of innovative personnel, practice teaching reformation was carried, which aimed at resolving the problem in environmental science major of Shenyang Normal University. The illustration was made on the specific measures which included constructing advanced practice ability training plan and practice teaching system, strengthening practice base construction, improving teaching methods, developing academic activities and social practice, enhancing practice ability of teachers. Students have practical skill, comprehensive and innovative capacity by means of practice learning.

environmental science; practice teaching; teaching reformation; innovation

2015-06-25。

遼寧省教育廳教學改革項目(1-2)。

潘 晶(1977-),女(滿族),遼寧沈陽人,沈陽師范大學副教授,博士。

1673-5862(2016)01-0121-04

G642

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2016.01.028