環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革與實踐

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

環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革與實踐

朱蘭保，盛 蒂，李 彤，周開勝
(蚌埠學(xué)院化學(xué)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(dǎo)向，對環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)組織形式、成績考評辦法等方面進(jìn)行了教學(xué)改革。實踐表明，通過實施系列教學(xué)改革，有效地提高了學(xué)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(xué)效果。

卓越工程師；應(yīng)用型人才；綜合實驗；環(huán)境科學(xué)

為提高大學(xué)畢業(yè)生的應(yīng)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)，改革人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)學(xué)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(xué)院是教育部2007年批準(zhǔn)設(shè)立的省屬地方本科高校，學(xué)校建立以來堅持以工為主，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，確立了“地方性、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位，堅持走內(nèi)涵發(fā)展、開放辦學(xué)、合作育人之路，為地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)了大批應(yīng)用型人才。本文以蚌埠學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革的實踐為例，分析此方向教學(xué)改革的方法和實踐經(jīng)驗，以期為相關(guān)高校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)提供借鑒。

1 綜合實驗課程簡介

實驗是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)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(xué)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(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實驗，是培養(yǎng)學(xué)生運用多學(xué)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(xué)院“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗”于2009年開設(shè)，此實驗課程構(gòu)建了工學(xué)結(jié)合情境，突破專業(yè)課程“教、學(xué)、做”一體化的難題，是集實驗、實訓(xùn)、實習(xí)于一體的實踐課程。該課程使學(xué)生在真實情景下完成實驗任務(wù)，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(xué)專業(yè)綜合實驗”作為環(huán)境類專業(yè)主體教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)等專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，也是蚌埠學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)辦出成效、辦出特色的關(guān)鍵所在。

2 教學(xué)改革實踐

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

2.1 教學(xué)內(nèi)容安排

改革實驗教學(xué)內(nèi)容，突出綜合性、應(yīng)用性。卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)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(jìn)行簡單的組合，且指標(biāo)過于零散。學(xué)生做實驗也僅僅是分別按照指導(dǎo)書上單個實驗項目的實驗步驟重復(fù)實驗過程而已，未給學(xué)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(jìn)行深度挖掘、分析。這種教學(xué)內(nèi)容設(shè)計造成了學(xué)生綜合應(yīng)用能力的缺失。針對此問題，將“環(huán)境科學(xué)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(xué)城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險評價。

2.2 教學(xué)組織形式

提出并實施“工程項目任務(wù)”的特色實驗教學(xué)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(wù)”的形式發(fā)布，各監(jiān)測環(huán)境要素來自實際環(huán)境。教學(xué)組織采用集中與分散相結(jié)合、小組實習(xí)管理為主的方式。首先，學(xué)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(xué)城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險評價中的兩項任務(wù)；按照同一項任務(wù)的學(xué)生名單，將學(xué)生分為若干個實驗小組。為確保每名學(xué)生都能得到必要的綜合實驗訓(xùn)練，每小組人數(shù)控制在5～6人，設(shè)組長1名，負(fù)責(zé)實習(xí)小組工作的統(tǒng)籌安排和成員的日常管理。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，結(jié)合監(jiān)測與評價任務(wù)要求，按照組內(nèi)分工認(rèn)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(fù)責(zé)過程的指導(dǎo)和科研方法的輔助以及項目成果驗收。實驗項目任務(wù)安排及完成時間要求，見表1。

表1 實驗教學(xué)進(jìn)度安排情況表

通過實施以“工程項目任務(wù)”的形式完成實驗項目，可以讓學(xué)生感受、體驗工程項目工作，在實踐中思考、探索、學(xué)習(xí)，使學(xué)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(xué)習(xí)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(xué)時平均分配到整個學(xué)期的情況，將綜合實驗集中安排在第6或第7學(xué)期結(jié)束前的4周時間。此階段，學(xué)生完成了大部分的專業(yè)主干課程的學(xué)習(xí)，具備了一定的專業(yè)理論知識儲備，同時給予學(xué)生比較集中的時間段，系統(tǒng)完成“工程任務(wù)”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(xué)的效果；另外，成績考評制度是引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)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(xué)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(jìn)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(xué)專業(yè)綜合實驗課程成績考評辦法

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

3 結(jié)語

實踐表明，實施教學(xué)改革后學(xué)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(rèn)識到環(huán)境科學(xué)技術(shù)日新月異，還需要我們不斷地探索、改革教學(xué)內(nèi)容和方法，特別是要結(jié)合蚌埠學(xué)院地方性、應(yīng)用型本科辦學(xué)定位及環(huán)境科學(xué)專業(yè)特色進(jìn)行改革，使“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實驗”教學(xué)緊跟社會需求。

[1]謝瑩,許崇利,楊梅,等.應(yīng)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(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版,2015(5):50-53.

[2]林健.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標(biāo)準(zhǔn)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(xué)改革構(gòu)想[J].內(nèi)蒙古財經(jīng)學(xué)院學(xué)報：綜合版,2010(5):1-4.

[4]王麗梅.基于創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)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(xué),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(xué)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(xué)綜合大實驗探索[J].實驗科學(xué)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(xué)專業(yè)綜合改革試點”(2015zy068)；蚌埠學(xué)院教學(xué)研究項目“以卓越工程師培養(yǎng)為導(dǎo)向的環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容整體優(yōu)化”(2015jyxm19)。

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

G642.0

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2095-7602(2017)04-0138-03