環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗教學改革與實踐

朱蘭保，盛 蒂，李 彤，周開勝(蚌埠學院化學與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030)

環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗教學改革與實踐

朱蘭保，盛 蒂，李 彤，周開勝
(蚌埠學院化學與環(huán)境工程系，安徽蚌埠 233030)

以卓越工程師人才培養(yǎng)為導向，對環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗教學內(nèi)容安排、教學組織形式、成績考評辦法等方面進行了教學改革。實踐表明，通過實施系列教學改革，有效地提高了學生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力，取得了良好的教學效果。

卓越工程師；應用型人才；綜合實驗；環(huán)境科學

為提高大學畢業(yè)生的應用能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，更好地培養(yǎng)各級各類工程師，教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[1-2]。該計劃提出以行業(yè)和企業(yè)需求為導向、以工程實際為背景，通過高校與企業(yè)共同制訂人才培養(yǎng)標準，改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力[3]。蚌埠學院是教育部2007年批準設(shè)立的省屬地方本科高校，學校建立以來堅持以工為主，多學科協(xié)調(diào)發(fā)展，確立了“地方性、應用型、工程化”的辦學定位，堅持走內(nèi)涵發(fā)展、開放辦學、合作育人之路，為地方經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)了大批應用型人才。本文以蚌埠學院環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗教學改革的實踐為例，分析此方向教學改革的方法和實踐經(jīng)驗，以期為相關(guān)高校環(huán)境科學專業(yè)實踐教學提供借鑒。

1 綜合實驗課程簡介

實驗是培養(yǎng)學生專業(yè)技術(shù)應用能力、分析問題和解決問題能力的重要途徑[4]。綜合性實驗是指在實驗內(nèi)容上涵蓋某一學科多個理論知識，將多種實驗技能與方法相互交叉和滲透，對學生進行綜合訓練的一種復合型實驗，是培養(yǎng)學生運用多學科知識解決實際問題的綜合分析能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。

蚌埠學院“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”于2009年開設(shè)，此實驗課程構(gòu)建了工學結(jié)合情境，突破專業(yè)課程“教、學、做”一體化的難題，是集實驗、實訓、實習于一體的實踐課程。該課程使學生在真實情景下完成實驗任務，以提高動手能力，培養(yǎng)實際工作能力、工程實踐能力。“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”作為環(huán)境類專業(yè)主體教學環(huán)節(jié)之一，是環(huán)境科學、環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)等專業(yè)教學的重要組成部分，也是蚌埠學院環(huán)境科學專業(yè)辦出成效、辦出特色的關(guān)鍵所在。

2 教學改革實踐

為適應環(huán)境科學專業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)出高素質(zhì)應用型環(huán)境科學專業(yè)人才，提高畢業(yè)生就業(yè)競爭力，蚌埠學院對“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”的教學內(nèi)容安排、教學組織形式和成績考評辦法等方面進行了改革。

2.1 教學內(nèi)容安排

改革實驗教學內(nèi)容，突出綜合性、應用性。卓越工程師培養(yǎng)目標中實驗、實踐環(huán)節(jié)更傾向綜合能力和工程實踐能力的培養(yǎng)。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)高校設(shè)置的環(huán)境類綜合實驗都是將幾個實驗項目組合在一起[5-6]，只是對原來的多個單項實驗進行簡單的組合，且指標過于零散。學生做實驗也僅僅是分別按照指導書上單個實驗項目的實驗步驟重復實驗過程而已，未給學生留下設(shè)計、思考和想象的空間，也沒有機會結(jié)合實際環(huán)境或工藝對實驗數(shù)據(jù)進行深度挖掘、分析。這種教學內(nèi)容設(shè)計造成了學生綜合應用能力的缺失。針對此問題，將“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”課程內(nèi)容中原來分散的污染物監(jiān)測項目與自然環(huán)境要素相聯(lián)系，以水體、大氣、土壤監(jiān)測為依托，同時與環(huán)境影響評價課程相結(jié)合來安排實驗內(nèi)容，打破傳統(tǒng)的按理論課內(nèi)容劃分實驗項目的方式，將多個科目實驗整合在一起。實施改革后的該課程內(nèi)容分為三部分：蚌埠市龍子湖水質(zhì)監(jiān)測與評價；校園空氣質(zhì)量監(jiān)測與評價；大學城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風險評價。

2.2 教學組織形式

提出并實施“工程項目任務”的特色實驗教學組織形式，突出設(shè)計性、實踐性。實驗內(nèi)容以“工程項目任務”的形式發(fā)布，各監(jiān)測環(huán)境要素來自實際環(huán)境。教學組織采用集中與分散相結(jié)合、小組實習管理為主的方式。首先，學生根據(jù)自己的興趣愛好，任選綜合實驗課程內(nèi)容：蚌埠市龍子湖水質(zhì)監(jiān)測與評價、校園空氣質(zhì)量監(jiān)測與評價、大學城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風險評價中的兩項任務；按照同一項任務的學生名單，將學生分為若干個實驗小組。為確保每名學生都能得到必要的綜合實驗訓練，每小組人數(shù)控制在5～6人，設(shè)組長1名，負責實習小組工作的統(tǒng)籌安排和成員的日常管理。學生在教師的指導下，結(jié)合監(jiān)測與評價任務要求，按照組內(nèi)分工認真制定實驗方案，做好基礎(chǔ)資料收集、采樣、樣品測試、實驗結(jié)果記錄、數(shù)據(jù)分析與挖掘、環(huán)境影響評價等工作。教師負責過程的指導和科研方法的輔助以及項目成果驗收。實驗項目任務安排及完成時間要求，見表1。

表1 實驗教學進度安排情況表

通過實施以“工程項目任務”的形式完成實驗項目，可以讓學生感受、體驗工程項目工作，在實踐中思考、探索、學習，使學生將理論知識綜合運用于工程實踐，深化專業(yè)知識，提高學習興趣，激發(fā)創(chuàng)新欲望，鍛煉工程實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

在時間安排上，改變之前將實驗學時平均分配到整個學期的情況，將綜合實驗集中安排在第6或第7學期結(jié)束前的4周時間。此階段，學生完成了大部分的專業(yè)主干課程的學習，具備了一定的專業(yè)理論知識儲備，同時給予學生比較集中的時間段，系統(tǒng)完成“工程任務”的設(shè)計、監(jiān)測、評價過程。

2.3 成績考評辦法

課程成績考評的目的是檢驗教與學的效果；另外，成績考評制度是引導學生改進學習方法的重要途徑之一[7]。為此，課程組在總結(jié)其它實驗課成績考評方式、方法的基礎(chǔ)上，建立了一套系統(tǒng)的“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”課程成績考評方法。將專業(yè)綜合實驗成績考評按照實驗研究環(huán)節(jié)進行評價，分為方案設(shè)計、實驗研究和成果匯報三部分，考評辦法具體內(nèi)容見表2。

表2 環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗課程成績考評辦法

學生將綜合實驗項目完成后，指導教師組織學生進行課堂匯報，總結(jié)實習中的收獲與不足，并提出設(shè)想。然后，由教師對學生表現(xiàn)進行綜合客觀的評價。

3 結(jié)語

實踐表明，實施教學改革后學生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力均有明顯提高。在取得成績的同時，我們也清醒地認識到環(huán)境科學技術(shù)日新月異，還需要我們不斷地探索、改革教學內(nèi)容和方法，特別是要結(jié)合蚌埠學院地方性、應用型本科辦學定位及環(huán)境科學專業(yè)特色進行改革，使“環(huán)境科學專業(yè)綜合實驗”教學緊跟社會需求。

[1]謝瑩,許崇利,楊梅,等.應用型卓越工程師的基本能力及素質(zhì)培養(yǎng)[J].北京教育學院學報：社會科學版,2015(5):50-53.

[2]林健.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.

[3]劉文清,趙俊嵐,喬曉華.基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的我校工程教學改革構(gòu)想[J].內(nèi)蒙古財經(jīng)學院學報：綜合版,2010(5):1-4.

[4]王麗梅.基于創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)的實驗教學方法研究[J].實驗技術(shù)與管理,2014(1):19-21.

[5]陳婷婷,殷好勇,聶秋林.環(huán)境專業(yè)綜合實驗項目的設(shè)計與管理[J].實驗室科學,2015(6):178-181.

[6]張迎明,趙繼紅,劉永德.環(huán)境工程綜合實驗教學改革與體會[J].廣州化工,2008(6):83-84，88.

[7]高冬梅,李莉.環(huán)境科學綜合大實驗探索[J].實驗科學與技術(shù),2010(5):110-112.

2016-11-02

安徽省質(zhì)量工程項目“安徽省環(huán)境科學專業(yè)綜合改革試點”(2015zy068)；蚌埠學院教學研究項目“以卓越工程師培養(yǎng)為導向的環(huán)境科學專業(yè)課程體系與教學內(nèi)容整體優(yōu)化”(2015jyxm19)。

朱蘭保(1979- )，男，副教授，從事環(huán)境科學與工程教學與研究。

G642.0

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2095-7602(2017)04-0138-03