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环境科学应用型教学途径
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1环境科学专业实践教学的培养目标
根据环境科学学科的特点、发展趋势,特别是社会对环境科学专业人才的需求,要求我们必须培养高素质的环境科学创新人才及高级专业人才.创新人才应具有扎实的理论基础、科研技能和创新能力,毕业后主要从事环境科学教学科研和高层管理等;高级专业人才,应具有较扎实的理论知识、很强的实践技能,主要从事环境咨询服务、工程实施、环境管理等工作.重庆文理学院于2000年开设了应用分析与环境监测专科专业,在此基础上,根据21世纪经济可持续发展对环境保护的要求以及西部大开发对环境科学专业人才的需求,于2002年申报本科4年制环境科学专业,并得到重庆市教委批准,2003年开始招生.2007年环境科学成为重庆文理学院的重点学科,2008年成为重庆市的特色专业建设点.目前,该专业具有环境监测与评价和环境治理工程两个专业方向.重庆文理学院环境科学专业人才培养目标为:培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,知识面宽、专业技能扎实、实践能力强、综合素质良好,在企事业单位和行政部门从事环境规划、环境管理、资源管理、环境监测、环境评价、生态修复和环境治理等方面的生产技术、技术开发、应用研究和管理工作的高素质应用型专门人才.根据环境科学专业的人才培养目标,重庆文理学院环境科学专业的实践教学目标为高素质应用型人才的培养.近几年,重庆文理学院环境科学专业在应用型实践教学体系方面做了大量的改革与探索,正逐步建立具有自身特色的应用型实践教学模式.
2多模块、多层次实践教学体系的建设与改革
我国环境科学专业实践教学在培养高素质环境专业人才中发挥了重要作用,并形成了由课程实验、课程/教学实习、社会实践、毕业论文/实践构成的实践教学体系.近年来,重庆文理学院在建立应用型人才培养体系方面做了积极的探索.目前,重庆文理学院的环境科学专业已初步建立了多模块、多层次的实践教学体系,该体系由实验教学、专业实习、科研训练3个模块组成,包含基本训练、提高型训练、研究创新型训练3个层次.实验教学模块由基础型、综合型、设计型实验组成,重在培养学生基本实验技能、方法和手段,使学生的科学思维能力和创新意识得到初步训练;专业实习模块由认知实习、课程实习、课程设计、生产实习、毕业实习、社会实践等组成,强化学生的社会实践感性认识,培养学生分析和解决实际问题的能力;科研训练模块由创新实践、学科竞赛、课外科技活动、毕业论文(设计)、参加教师科研项目或工程项目等组成,使学生得到科研训练,提高学生的创新意识和科研能力.
2.1实践教学平台的建设
重庆文理学院化学与环境工程学院利用学校自筹资金、日元贷款项目和中地共建项目等,建立了“环境科学与工程实验中心”、“化学教学实验中心”和“分析技术实验中心”,总面积约为3500m2,仪器设备价值1200余万元.开设的学科基础实验包括无机及分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验、仪器分析实验,专业基础实验包括化工原理实验、环境化学实验、环境监测实验、环境微生物实验、环境生态学实验,专业方向实验包括室内环境监测实验、土壤与农化分析实验、环境工程学实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废物处置与资源化实验、环境科学综合实验、环境治理综合实验.目前的教学平台已能满足我校环境科学专业及相关专业学生基础实验教学和专业实验教学的需要.实习基地是实践教学的重要载体,基地建设的成效将影响实践教学的质量[4].为便于学生实习、见习,经过几年的努力,重庆文理学院已在市内各区县建立了稳定的实习基地,在永川区环保局、永川侨立水务有限公司、渝北肖家湾污水处理厂、重庆市环境科学院、江津污水处理厂建立了稳定的见习基地,基本能满足学生实习、见习的需要,较好地为学生提供了拓展视野、亲身体验的场所.在学生见习或实习期间,还请有经验的环保技术专家指导学生实习,进行现场教育.通过见习、专业实习、毕业实习等过程训练,让学生深入了解社会需求及自身的不足,明确了学习的目的,激发学习的动力,提高了综合素质.
2.2实践教学内容的建设与改革
一般来说,高校本科生毕业至少要修完160学分,其中实验课程、教学实习及毕业论文等约为30学分.重庆文理学院环境科学专业加大了学生实践能力的培养力度,本科生毕业需修完186学分(其中第二课堂素质拓展10学分),实验课程环节为26学分,集中性实践教学环节(包括军事理论与训练、见习/社会实践、学年论文、专业实习、技能训练及证书、毕业实习、毕业论文)为35学分,显着增加了实践环节的时间,有利于学生综合应用能力的培养.
2.2.1实验教学的建设与改革
近年来,重庆文理学院环境科学专业实验教学条件得到了极大的改善,有力地促进了课程的改革与发展,促进了学科专业的课程建设[5].学院现有重庆市精品课程《无机化学》,校级精品课程《有机化学》,校级重点课程《分析化学》、《环境学导论》、《环境监测》、《环境化学》和《水污染治理工程》等8门基础学科和专业课程.为了培养学生的综合应用能力和设计创新能力,结合教师的科学研究成果和新的研究方法、技术,于2009年自编了实验教材《环境科学综合实验》和《环境治理综合实验》,并于2010年试用于2007级环境科学专业的学生,取得了良好的效果.1)实验课程体系的科学化.环境监测与评价方向:目前,在这方面的人才培养普遍存在只重视环境科学专业教学,而忽视环境工程教学.学生对环境工程知识了解少,实际中的应用能力差[6],且普遍重视水体和大气污染物质的测定,而弱化甚至忽视室内污染物质、土壤污染物质的监测[7],不利于培养具有良好综合素质的应用型人才.为了适应现代社会对应用型环境监测和评价人才的需求,重庆文理学院环境监测与评价方向在专业课程中特别设置了环境工程学(实验)、室内环境监测(实验)、土壤与农化分析(实验)、环境科学综合实验.环境治理工程方向:目前,这方面的专业课程设置尚无统一的标准,主要根据各校的办学情况或所依托的学科专业自行设置[8].一般开设的实验课程主要为水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验和固体废弃物处理处置实验.但是,仅开设这些实验课程,无法满足用人单位对学生工程应用能力的要求,学生的综合能力、设计能力和创新能力培养无法得到保证.为了适应社会对环境工程人才的需求,重庆文理学院在这个方向的专业理论课程上增设了工程力学、测量学,实验课程增设了测量学实验和环境治理综合实验.2)实验教学课程内容改革的深化.随着我国社会经济的高速发展,需解决的环境问题愈来愈复杂,因此环境科学专业教学必须与时俱进.但目前我国环境科学专业实验教学主要以满足各课程的基本要求为目的,多数高校的实验教学内容相对稳定,一些实验内容陈旧,课程实验基本以单一实验为主,很少开展现场实验和集成实验,缺少学生自主设计实验,既不能体现实验教学的先进性和实用性,也难以培养高素质的环境科学创新人才和高级专业人才[9].重庆文理学院环境科学专业的实验教学始终坚持与时俱进的原则,结合实验室的建设,逐年改进、更新了部分实验内容,加大了综合性、设计性实验项目的比例,促进了学生对知识的综合应用能力和创新能力的培养.如表1所示,与2006级学生相比,2009级学生的专业实验项目由原来的75项增加为161项,增幅达114.7%,基础性、综合性、设计性实验项目分别为77、72、12项.其中,原有实验课程(环境化学实验、环境微生物学实验、环境生态学实验、环境监测实验、水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、土壤农化分析实验)的基础性实验项目显着降低,由60项降为41项,而综合性、设计性实验项目分别由12项、3项增加为40项和8项,且改进实验项目10项,新增实验项目达42项.同时,新增了6门专业实验课程(包括室内环境监测实验、环境工程学实验、环境科学综合实验、固体废物处置与资源化实验、环境治理综合实验、测量学实验),新增实验项目达72项,其中基础性、综合性、设计性实验项目分别为36、32、4项,形成了具有一定代表性和自身特色的实验教学项目.此外,重庆文理学院环境科学专业适应国家环境保护和实验先进性的需求,将教师的科研成果或新的研究方法、技术改编成实验,进一步培养学生的应用性和创新性能力.如将“聚乙烯醇包埋活性炭小球处理含铬废水的研究”和“聚乙烯醇包埋活性炭/纳米TiO2微球处理含铬废水的研究”的研究成果及研究方法,改编成“聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附废水中的铬(VI)”实验,将“粉煤灰絮凝剂处理实验室废水实验研究”的研究成果与研究方法改编为“粉煤灰絮凝剂的制备及其实验室废水处理”实验.另外,还根据学校所在的环境条件,设置了具有自身特色的一些实验项目,如“星湖校区空气质量评价”、“湖水中溶解氧含量的日变化”、“水体富营养化程度的评价”、“富营养化湖中藻类的测定”等,不但提高了学生实验操作能力,同时也激发了他们对专业研究的兴趣.
2.2.2教学实习的建设与改革
教学实习是大学生实践教学体系中的一个重要组成部分,是贯彻理论联系实际的教育方针,培养社会需要的德才兼备人才的重要环节;是巩固所学理论知识,提高学生分析问题、解决问题,培养创新与创业意识[10],学以致用和适应社会的能力,增强职业意识,进行基本技能训练的重要途径.虽然,重庆文理学院环境科学专业的实习、见习基地已能满足学生的实习、见习需要,但是也存在着显着的缺陷,主要表现在基地单位的性质较为单一,主要为各区县的环保局和污水处理厂,长此以往将不利于专业的发展和学生综合应用能力的培养.因此,有必要加强与具有良好环境行为和环境绩效的研究机构、企业集团、社会团体等组织,以双赢互惠、共同发展的原则,通过有效的科研合作,建立实习教学基地.前期的调查表明,众多的企事业单位愿意与高校通过科研纽带建立长期的互惠合作关系,多元化的实习基地建设应是可行的,目前这方面的工作正在逐步地开展.根据人才培养目标和学科特色,重庆文理学院环境科学专业建立了分年级、分阶段、分层次组织实习教学的机制.但是,随着我校应用型高校的定位,实习时间过短、时间段不合理的问题日益凸显,特别集中体现在毕业实习上.经认真的调查研究后,我校环境科学专业毕业实习由原来的9周调整为26周,时间由原来的第7
