环境科学紧缺专业实验教学改革初探

王 晶，查向浩，韦良焕，木合塔尔·吐尔洪

(喀什师范学院 化学与环境科学系，新疆 喀什 844006)

环境科学紧缺专业实验教学改革初探

王 晶，查向浩，韦良焕，木合塔尔·吐尔洪

(喀什师范学院 化学与环境科学系，新疆 喀什 844006)

结合新时期对环境科学专业人才实践能力培养的要求及新疆维吾尔自治区重点产业紧缺人才专业建设要求，对喀什师范学院环境科学专业实验教学体系进行了分析，提出了现有实验课程的改革和优化模式。对环境科学专业实验课程、实验项目、实验教学模式、实验考核方式等进行了改革，保证了实验教学的质量，提升了学生的实践技能和创新能力。

实验教学；环境科学；紧缺专业；改革

环境科学是在20世纪60年代后期，人们认识到环境问题的严重性以后，通过大量的调查研究，逐步吸收整合其他相关学科的知识而形成的一门综合性、跨学科的交叉学科。它是一门理论与实践紧密相结合的学科[1]。因此，从环境科学专业知识结构的要求来说，学生实践能力和创新能力的培养是其重要任务之一。而随着高等教育大众化、现代化、国际化的快速推进，迫切需要培养一大批实践能力强、创新创业能力强的应用型高等专门人才[2]。2008年新疆维吾尔自治区启动实施重点产业紧缺人才专业建设计划，该计划以提高人才培养质量为核心，以推进人才培养模式改革为重点，以培养应用型、复合型人才为目标，喀什师范学院环境科学专业2011年被列为第二轮重点产业紧缺人才专业建设项目，结合项目的建设要求对实践教学课程的改革和优化势在必行。目前，环境科学专业的实验实践教学体系包括实验教学、实习实践、毕业论文等环节，而实践教学中的重中之重实验教学存在着实验项目陈旧、实验实习时间短、学生动手时间少、实习效果不明显等诸多问题，不能符合自治区紧缺专业建设项目的要求。因此，急需对原有实验教学体系进行调整与优化，建立合理的实验教学模式，符合地方特色、适应社会对人才的需求。

1 当前喀什师范学院环境科学实验教学体系存在的问题

基于我院目前环境科学专业的办学经验、就业市场分析及与环保行业相关单位的调研，认识到原来的人才培养模式尚存在着与现今环保行业发展要求不完全一致的方面。特别是基于本地区环保行业的人才需求，注重培养人才的动手能力，提升实验教学在整个人才培养中的比重；注重科研对教学的渗透, 通过高水平教师队伍、浓厚的学术氛围和高起点的科研促进学生科研能力和创新能力的培养, 引导学生掌握科学的学习方法、思维方法和研究方法已经迫在眉睫[3-4]。目前我院环境科学专业的实验教学体系实验环节相对薄弱，学生学习的主动性和创造性不足：

1.1 实验教学方法单一

环境科学专业实验教学目前主要是以“教师教，学生做”模式为主，实验设备与仪器，药品等由实验教师准备好，学生按步骤进行实验，不需要学生分析和解决问题，降低了学生学习的主动性和创造性，对教师的依赖性较强。

1.2 实验内容较为落后、实验开出率低

1.3 实验设备落后

环境科学专业实验室投入严重不足，可开出实验项目数较少，不能满足实验教学的要求。

1.4 实验室封闭管理，学生只能在规定时间进入实验室

实验室管理上由于地域特征，优先考虑地方稳定等问题，实验室采取较为封闭的管理，在一定程度上限制了学生的自我创新能力。

上述现状已不能满足现代环境科学专业的教学要求，不能适应现代的人才培养模式，必须进行全面的改革。同时，对喀什师范学院环境科学实验教学的改革已进行了相当长时间的考虑，改革思路参考了国内外高校的有益做法[5]，但由于实验室建设滞后难以实施。新疆维吾尔自治区紧缺人才专业的建设为改革的实施提供了契机。同时，我院环境科学专业近几年承担了多项国家、省级科研项目，可以为实验教学的创新提供一定的条件。

2 实验教学体系改革

2.1 环境科学实验教学体系内容

改革后环境科学实验教学体系主要有基础课程实验和环境科学专业实验课程两部分构成，如表1所示。实验课程门数，实验内容都有所增加。

表1 改革前后环境科学专专业实验课程体系及开设实验数

2.2 实验内容改革

对原有的实验内容进行补充、优化、综合，减少验证性实验，增加综合性、研究性实验内容。在实验技能训练的同时，培养学生获取新知识的能力。验证性实验属于基本实验，主要是培养学生实验技能和实际操作能力的训练。综合性实验是学生综合运用所学知识进行实验，通过观察、分析、综合、归纳得出结论，培养学生分析问题和解决问题的能力及归纳综合能力。

我院根据实验条件及培养要求增设了自设行综合实验，例如，环境工程学实验课已经进行的自设综合实验项目有A2/O法处理校园生活污水实验、垃圾风选实验、电除尘及布袋式除尘等；环境监测实验课已经进行的自设综合实验项目有喀什东湖富营养化监测实验、喀什市校园环境噪声监测及对策实验、喀什市主要河流质量监测实验等；环境微生物实验课已经进行的综合实验项目喀什饮用水细菌学检测；教室及寝室空气中细菌、霉菌检测等；环境土壤学实验课已经进行的自设综合实验项目喀什市土壤质量调查等，增设的自设综合实验从实验设计-样品测定-数据处理统一由学生独立完成，增强了学生的综合能力。研究性实验主要为部分学有余力的学生，特别是高年级学生开设，使学生尽早参与科研工作。只有这样多样化的实验教学内容，才有利于因材施教和学生个性的发展，更有利于促进教师业务水平的提高和实验室的建设[6-7]。

2.3 实验教学方法改革

对实验教学方法进行改革，即打破“讲深、讲透、讲全、讲细”的观念，注意培养学生主动学习的意识与能力。如实验前教师提出一些思考题，学生先自学；指导实验时，教师尽量避免直接回答学生提出的问题，引导学生更多地去观察、分析实验现象，认真思考、解决自己的问题；实验中出现的部分故障，教师引导学生找出故障所在，并动手排除，使学生感受到自己发现问题和解决问题的乐趣；围绕实验，组织小组讨论，引导学生联系现象运用所学知识分析问题，加深对理论的理解，评价实验结果[8]。实验方法的改进，增加了学生对实验课的积极性，提高了学生观察、分析、探索和解决问题的能力。

2.4 教材建设

重视实验教材建设。教师、学生、教材是组成教学体系的三要素，用陈旧的教材内容，来培养为将来服务的学生是不能适应社会发展需要的。因此，在加强实验室硬件建设的同时，喀什师范环境科学专业组织教师根据学院实验条件，环境科学的自设性综合实验的要求为环境科学专业编写了环境科学实验实践教学指导书，用于多门课程的实验指导，增强了教材的实用性。同时，在教材编写中还针对教学实验学时有限，专业实验设备种类多、台套少的特点，增设了选做内容。

3 考核机制改革

4 实验教学与实践实习的结合

为了增强学生对环境科学专业课程的感性认识，在课程开设的同时配套增设课程实习。我院环境科学专业的环境生态学、环境工程学、环境监测等课程均设置了课程实习。此外，还开展毕业实习、社会调查、大学生创新等实践环节的教学活动。为保证教学效果，我院获得了教育部大学生实践教学基地建设项目，在喀什地区建设了多个实习基地,使同学们有更多到野外或现场进行考察、实习机会。如我院喀什市环保局、环境监测站、喀什市污水处理厂、新疆华电喀什分公司等单位以及大中型企业建立了长期合作关系，使实验教学和实习实践有机结合在一起，增强了课程的实用性，使得学生的实际操作能力、科研创新能力及团队合作精神有了很大的提高[9]。

5 结束语

根据环境科学专业的性质及特点，结合自治区紧缺专业建设等项目的要求，切实加强实践性教学，特别是改变现有实验教学的培养模式，对培养学生的动手能力、提升学生的创新意识，以适应社会发展需求，培养高素质环境保护人才是非常必要的。

喀什师范学院环境科学专业的实验教学改革主要体现在以下几个方面：教学体系改革，“强基础，重专业，求创新”是体系改革的重中之重；教学内容改革，减少验证性实验，增设综合性、研究性实验教学；教学方法改革，打破讲深、讲透的教学理念，提倡引导式教学；教材建设改革，倡导结合实验内容、现有设备自编教材提升教材实用性。考评机制改革，改变实验报告定成绩的考核方式，有效增加实验能力考核。在实验改革的同时结合实践实习教学，增强学生的实际操作能力，提升科研创新能力。

[1]王伯光,尹华,张娜.环境科学与工程专业实验教学改革理论探索与实践[J].云南农业大学学报,2008,2(1):68-71.

[2]潘晶,李光哲,王艳,等. 环境科学专业实验教学的改革与实践[J].沈阳师范大学学报：自然科学版,2013,31(3):359-362.

[3]杨丹.全面培养学生创新实践能力的举措[J].实验室研究与探索,2011,30(7):1-5.

[4]李娟英,江敏,彭自然,等. 环境科学专业实验改革探究[J].实验科学与技术, 2012,10(4):100-102.

[5]秦伟超,丁蕴铮,袁星.环境科学、生态学专业课程实验教学的改革与思考[J].高校实验室工作研究,2011,29(1):14-16.

[6]曾光明,汤琳,杨春平.可持续发展的环境学科教育与创新人才的培养—国外环境学科教育起源与演变的启示[J].高等理科教育,2008,80(4):28-31.

[7]张刚.环境科学专业实验课教学改革探讨[J].实验室科学,2009,12(2):44-46.

[8]张国盛,和树庄,刘嫦娥,等.环境科学系统性、设计性专业实验教学模式的研究与实践[J]. 高校实验室工作研究,2012,112(2):4-6.

[9]王进欣,王旭雄,王今殊,等.环境科学优势学科群实验教学平台构建的必要性和路径分析—以江苏师范大学为例[J].徐州师范大学学报：教育科学版,2012, 3(2):46-48.

Tentative Study on the Reformation in Experimental Teaching for the Urgently Needed Talents of Environment Science

WANG Jing, ZHA Xianghao, WEI Lianghuan, MUHETAER Tuerhong

(Department of Chemical and Environment Science, Kashi Normal University, Kashi 844006, China)

In order to answer the call for cultivating the practical ability of Environment Science Major and the professional construction of urgently needed talent for Xinjiang Uygur Autonomous Region key industries, this paper analyzes the current condition of experimental teaching system of Environment Science of Kashi Normal University. It also puts forwards the reform and optimization model of the experimental course. The experimental courses, environmental projects, the teaching mode of the experiment course, experiment examination are all under reforming, to ensure the quality and effect of the experimental teaching, and promote the innovation and scientific research ability of the college students.

experiment teaching; environment science; urgently needed major；reforming

2014-04-20；修改日期: 2014-05-03

教育部本科专业综合改革试点项目(ZG0548)；新疆维吾尔自治区第二轮重点产业紧缺人才专业建设项目[新高教(2011)43号]；喀什师范学院院级教研教改项目(KJGY1203)。

王 晶(1982-)，女，硕士研究生，讲师，研究方向：环境科学。

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.01.025