環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

朱蘭保，盛 蒂，李 彤，周開(kāi)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

朱蘭保，盛 蒂，李 彤，周開(kāi)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(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)組織形式、成績(jī)考評(píng)辦法等方面進(jìn)行了教學(xué)改革。實(shí)踐表明，通過(guò)實(shí)施系列教學(xué)改革，有效地提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)；環(huán)境科學(xué)

為提高大學(xué)畢業(yè)生的應(yīng)用能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，更好地培養(yǎng)各級(jí)各類工程師，教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”[1-2]。該計(jì)劃提出以行業(yè)和企業(yè)需求為導(dǎo)向、以工程實(shí)際為背景，通過(guò)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(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)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(lái)堅(jiān)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(jiān)持走內(nèi)涵發(fā)展、開(kāi)放辦學(xué)、合作育人之路，為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐為例，分析此方向教學(xué)改革的方法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以期為相關(guān)高校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)提供借鑒。

1 綜合實(shí)驗(yàn)課程簡(jiǎn)介

實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要途徑[4]。綜合性實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上涵蓋某一學(xué)科多個(gè)理論知識(shí)，將多種實(shí)驗(yàn)技能與方法相互交叉和滲透，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合分析能力、實(shí)踐動(dòng)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(shí)驗(yàn)”于2009年開(kāi)設(shè)，此實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)于一體的實(shí)踐課程。該課程使學(xué)生在真實(shí)情景下完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，以提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)實(shí)際工作能力、工程實(shí)踐能力。“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”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(cè)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(shí)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(jìng)爭(zhēng)力，蚌埠學(xué)院對(duì)“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)組織形式和成績(jī)考評(píng)辦法等方面進(jìn)行了改革。

2.1 教學(xué)內(nèi)容安排

改革實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)、實(shí)踐環(huán)節(jié)更傾向綜合能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。目前，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)高校設(shè)置的環(huán)境類綜合實(shí)驗(yàn)都是將幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組合在一起[5-6]，只是對(duì)原來(lái)的多個(gè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，且指標(biāo)過(guò)于零散。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)也僅僅是分別按照指導(dǎo)書上單個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)步驟重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程而已，未給學(xué)生留下設(shè)計(jì)、思考和想象的空間，也沒(méi)有機(jī)會(huì)結(jié)合實(shí)際環(huán)境或工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘、分析。這種教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)造成了學(xué)生綜合應(yīng)用能力的缺失。針對(duì)此問(wèn)題，將“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”課程內(nèi)容中原來(lái)分散的污染物監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與自然環(huán)境要素相聯(lián)系，以水體、大氣、土壤監(jiān)測(cè)為依托，同時(shí)與環(huán)境影響評(píng)價(jià)課程相結(jié)合來(lái)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，打破傳統(tǒng)的按理論課內(nèi)容劃分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式，將多個(gè)科目實(shí)驗(yàn)整合在一起。實(shí)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(cè)與評(píng)價(jià)；校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)；大學(xué)城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

2.2 教學(xué)組織形式

提出并實(shí)施“工程項(xiàng)目任務(wù)”的特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式，突出設(shè)計(jì)性、實(shí)踐性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以“工程項(xiàng)目任務(wù)”的形式發(fā)布，各監(jiān)測(cè)環(huán)境要素來(lái)自實(shí)際環(huán)境。教學(xué)組織采用集中與分散相結(jié)合、小組實(shí)習(xí)管理為主的方式。首先，學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好，任選綜合實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容：蚌埠市龍子湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、大學(xué)城區(qū)土壤重金屬污染及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的兩項(xiàng)任務(wù)；按照同一項(xiàng)任務(wù)的學(xué)生名單，將學(xué)生分為若干個(gè)實(shí)驗(yàn)小組。為確保每名學(xué)生都能得到必要的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，每小組人數(shù)控制在5～6人，設(shè)組長(zhǎng)1名，負(fù)責(zé)實(shí)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(cè)與評(píng)價(jià)任務(wù)要求，按照組內(nèi)分工認(rèn)真制定實(shí)驗(yàn)方案，做好基礎(chǔ)資料收集、采樣、樣品測(cè)試、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄、數(shù)據(jù)分析與挖掘、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等工作。教師負(fù)責(zé)過(guò)程的指導(dǎo)和科研方法的輔助以及項(xiàng)目成果驗(yàn)收。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)安排及完成時(shí)間要求，見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度安排情況表

通過(guò)實(shí)施以“工程項(xiàng)目任務(wù)”的形式完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以讓學(xué)生感受、體驗(yàn)工程項(xiàng)目工作，在實(shí)踐中思考、探索、學(xué)習(xí)，使學(xué)生將理論知識(shí)綜合運(yùn)用于工程實(shí)踐，深化專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)新欲望，鍛煉工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

在時(shí)間安排上，改變之前將實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)平均分配到整個(gè)學(xué)期的情況，將綜合實(shí)驗(yàn)集中安排在第6或第7學(xué)期結(jié)束前的4周時(shí)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(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)給予學(xué)生比較集中的時(shí)間段，系統(tǒng)完成“工程任務(wù)”的設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)過(guò)程。

2.3 成績(jī)考評(píng)辦法

課程成績(jī)考評(píng)的目的是檢驗(yàn)教與學(xué)的效果；另外，成績(jī)考評(píng)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(shí)驗(yàn)課成績(jī)考評(píng)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(shí)驗(yàn)”課程成績(jī)考評(píng)方法。將專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)考評(píng)按照實(shí)驗(yàn)研究環(huán)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分為方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)研究和成果匯報(bào)三部分，考評(píng)辦法具體內(nèi)容見(jiàn)表2。

表2 環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)考評(píng)辦法

學(xué)生將綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后，指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行課堂匯報(bào)，總結(jié)實(shí)習(xí)中的收獲與不足，并提出設(shè)想。然后，由教師對(duì)學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行綜合客觀的評(píng)價(jià)。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，實(shí)施教學(xué)改革后學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力均有明顯提高。在取得成績(jī)的同時(shí)，我們也清醒地認(rèn)識(shí)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(shí)驗(yàn)”教學(xué)緊跟社會(huì)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(bào)：社會(huì)科學(xué)版,2015(5):50-53.

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

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[4]王麗梅.基于創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法研究[J].實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與管理[J].實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與體會(huì)[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(shí)驗(yàn)探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2010(5):110-112.

2016-11-02

安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目“安徽省環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”(2015zy068)；蚌埠學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)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

A

2095-7602(2017)04-0138-03