首页 > 文章中心 > 环境科学课题

环境科学课题

环境科学课题

环境科学课题范文第1篇

【摘 要】本文结合华南农业大学校环境科学专业普通生态学课程教学实际情况,分析了实验教学中存在的问题,从改革实验教学内容的设置、改进实验教学方法、提高实验技术人员水平等方面提出了相应的实验教学改革对策,使课程实验教学过程更加具体、生动,在有限的课时条件下,保证了教学效果。

【关键词】课程实验教学 教育改革 环境科学类专业

        生态学是一门实验性、实践性和应用性很强的学科,随着生态学理论在环境保护和资源开发等领域的广泛应用,《普通生态学》已逐渐成为高等院校资源、环境科学类专业的必修课程。然而,对实验课程教学的认识和重视程度却不够。实验课是以课程实验教学的方式开展,且实验学时有限,再加上教学内容陈旧,结构体系不合理,影响了学生在实验课程中的积极性、主动性。这不仅与大学教育要培养具有实践能力、创新能力的综合型人才的教育目标相矛盾,也与社会对具有实验技能和动手能力的生态学人才的需要相矛盾。

        为了全面提高学生的综合素质,在实验教学中培养创新人才,本文结合华南农业大学校资源环境科学专业和环境科学专业普通生态学课程教学实际情况,分析目前普通生态学课程实验教学中存在的问题,并有针对性地提出解决问题的方法,从体现学生素质教育和创新能力与实践能力培养要求的角度来加强和改革课程的实验教学。

一 当前华南农业大学普通生态课程实验教学中存在的问题

        1.普通生态学课程实验教学体系不合理

        由于课程数目的增加和课程改革的深入,华南农业大学校普通生态学课程的课时量有所减少,其中如05、06 级环境科学专业3 个班的普通生态学的学时数为34 学时,无实验教学学时,也无课程教学实习。07、08 级环境科学专业的普通生态学在总的34 学时中划出10 学时作为课程实验教学。对比06 级资源环境科学专业6 个班的普通生态学,虽增加了学时数(共48 学时),但每个班级的实验教学的学时数也只有10 学时。这一方面大大妨碍了学生动手和创新能力的培养,另一方面也对任该课程的教师开展实验教学提出了更高的要求,即要在有限的实验教学学时内让学生对普通生态学的理论授课内容有更深刻的实践认识。此外,实验课的内容缺乏整体布局,只是跟着理论课教学走,不同的任课教师按自己课程的要求和所掌握的知识背景选择实验内容,造成同一门课程各环节之间存在着不一致现象。

        2.课程实验教学内容单调,方法滞后

        由于普通生态学课程实验学时数的限制,现有的课程实验教学中,为了节省时间,演示性和验证性实验偏多。因而导致实验内容呆板单调,缺乏新意,实验教学与社会服务、科研、生产第一线脱节,难以激发学生学习的热情。为了节约时间和减少学生在实验过程中出现问题,以往的实验教学方法大多采用“照方抓药”的模式,即实验的内容、测定方法和步骤及实验准备工作均由教师设计好,学生只是机械地重复和模仿,在实验过程中,学生不用去“想”,思维处于被动不活跃状态,心理上有一种“完成任务应付差事的想法”,没有主动地参与到实验中去,结果使学生分析问题和创新的能力得不到提高,课堂理论内容与实践脱节。最终导致学生分析能力差、依赖性强。显然这种实验教学模式难以发挥学生主观能动性,已不适应新世纪知识经济时代对创新型人才培养的要求。

        3.实验队伍的建设不合理

        由于对实验教学认识不足,造成实验队伍的建设一直没有得到应有的重视。普通生态学的课程实验教学没有专业的实验师授课,而是由任课教师带课。这虽然有助于教师可以根据理论教学的进度安排实验,但不利于实验室的统一管理。实验教学改革的开展首先是实验室必须是完全对学生开放。在实验室开放的情况下,由于实验人员的不足出现一些问题。如学生在使用一些大型贵重仪器时需要在专人指导下使用,而实验人员明显不够,再加上任课教师的教学和科研任务繁重,没有足够的时间去一一指导。此外,由于各任课老师只负责其所教班级的实验,同一门课程缺乏相互沟通和合作,在实验器材、药品试剂等方面可能会造成一定的浪费。 

        二 普通生态学课程实验的改革方案和方法

        1.改革普通生态学课程实验教学内容,改进实验设计,体现以人为本的思想

        由于生态学具有多学科交叉的特性,所以在实验内容上可选择的余地比较大。因此,根据资源环境科学类本科生的专业知识体系和专业背景,在有限的学时数下,结合课程实习,充分利用生态学教学科研基地的设施,设立三类实验,这三类实验既要反映生态学的理论基础,又要体现学科发展的新内容、新方法,同时还要体现该校普通生态学的特色,分别如下:

       (1)验证性实验,占整个教学内容的30%,通常即为3 学时,主要内容为一些基础性实验,目的是使学生掌握普通生态学的基本原理和具有一定的基本实验技能。该类实验一般由教师讲解实验原理、步骤和注意事项,而后在老师的指导下,学生完成实验,写出实验报告。这类实验我们结合课程的内容安排了如下实验供学生选择:生态学研究中生态因子的观测、植物的向光性、太阳辐射能的测定、物质热量的测定、种间关系的野外观察等。

        (2)综合性实验,占整个教学内容的30%,即为3 学时。在掌握和了解生态学的一些基本原理后,由老师给出实验项目,学生根据自己的兴趣和已有的知识背景进行选题,在实验实施过程中,主要由学生操作,分析实验中的问题,学生提问,老师解答,培养学生的兴趣,提高学生的参与率,最后提交实验报告。这类实验安排了如下内容供学生选择:水稻幼苗对不同土壤水分的响应、不同氮素营养对玉米苗生长发育的影响、农田生态系统生产力的测定、植物或土壤中养分的测定等。

        (3)研究性实验,占整个教学内容的40%。学生对普通生态学课程理论的学习后,也可以结合课程实习(前提是该门课程开设课程实习),以宿舍为单位,独立选题,独立设计实验,提交实验方案,并在全班同学面前进行讨论,提出问题,进行修改,讨论通过后,各小组独立完成实验过程,提交实验报告。在整个过程中,老师只是起引导作用,而学生是主体。这类实验安排如下内容供学生选择:水稻群体茎蘖数消长动态的观测及模拟、华南农业大学树木园森森群落物种多样性调查与分析、稻田秸秆的收集与分解过程的测定、蚯蚓对不同浓度的重金属回避试验等。通过对上述实验内容及其结构的改革,改变了学生从始至终由老师带领的被动局面,培养了学生勤于思考问题积极探索问题的主观能动性,出现了从“老师要我做实验”变为“我要做实验”的转变,这对调动学生的主动性、培养创新能力具有相当重要的意义。

        2.改进实验教学的方法,发挥学生的主动性

        把传统的实验教学模式转变为“学生为主体、教师为主导”的模式,这主要表现在第二和第三类的实验教学上。首先,整个实验教学过程中要做到以学生为中心,要求学生自己去查阅文献,写实验方案,自行开展研究、分析、总结;其次,学生参与教学全过程,学生担任“老师”角色,来讲授自设的实验方案,老师以“问题”的方式参与引导,促使学生自己寻找答案,自己解决问题。如上述的研究性实验,由学生制订方案,开展课堂讨论,论证其方案的可行性;第三,实验环节由学生自己或小组独立完成,从实验方案的制订、实施、总结等方面要求学生主动完成,同时加以合适的评定,这样可提高学生的兴趣。

        3.加强实验队伍的建设,提高实验技术人员的素质

        实验师资队伍的建设是培养创新人才、实施素质教育、加强实践能力培养的基本保证。由于目前开展的《普通生态学》课程实验是由任课老师担任,而各任课教师的所学专业、技术水平、理论水平和思维方式各不相同,在一定程度上会影响课程实验开展的效果。因此,要大力加强实验师资队伍的建设,根据课程的特点,培养和引进专门的实验技术人员,并对现有的实验教学人员尤其是具有开拓精神的骨干教师进行有效的业务培训,提高实验技术人员的水平和能力。

        总之,实验教学在高校本科生人才培养过程中具有重要的作用,而课程实验教学是培养大学生实践教育的一种重要形式。通过优化实验教学内容的设置、改进实验教学方法、提高实验技术人员水平,使整个实验教学过程更加具体、生动,在有限的课时条件下,保证良好的教学质量,培养和提高学生主动学习的兴趣。

参考文献

[1]王益、黄文.改革实验教学体系,提高学生创新能力[j].高校实验室工作研究,2006(2):4~61

[2]张杰.在实验教学中培养创新人才[j].高校实验室工作研究,2004(4):19~21

[3]高思.加强素质教育,提高人才培养质量[j].中国高等教育,1999(z1):13~15

环境科学课题范文第2篇

1应用型人才培养的特征

目前,在本科教育层次,诸多本科院校对自身的定位基于两种类型:研究型或教学研究型。培养的学生也主要是从事基础理论和应用科学研究的人才。高校提出的应用型人才的培养既强调基础理论的学习,同时也强调理论的应用性。这类人才既掌握了某一技术学科的基本理论与基本技能,又拥有较宽的知识面;既掌握了技术应用中的技术知识,以具有较强的组织管理能力;既对科学技术发展的前沿有较多的了解,又能解决生产实际中的具体技术问题。他们具备认识和改造客观世界的能力,是现代技术的实施者、应用者和实现者。因此,应用型人才培养具有以下特征。

1.1以适应社会需求为特征应用型人才进入社会为经济建设和社会发展提供服务,就业方向主要取决于市场的需求以及行业的发展。应用型人才的培养不仅要注重专业知识的掌握,而且要以适应社会需求为导向。

1.2人才培养注重理论与实践相结合为特征专业知识的结构决定人才的知识、能力和素质,强调理论与实践相结合,在加强理论知识讲授的基础上,重视实验、课程设计、课程实习、生产实习和毕业实习等各类实践教学环节,有机地将理论知识学习与实际应用结合起来。

1.3以培养技术应用能力为特征实践教学作为应用型人才培养的重要环节,其目的是培养学生的技术应用能力,重点是对基础理论知识的掌握和灵活运用,强调解决问题的实际能力。

1.4以培养创新性思维为特征应用型人才能力的培养虽然对于科研开发的能力要求不高,但对于实践与创新能力的培养是必不可少。拥有创新性思维的人才在为地方经济建设和社会发展提供服务时能与时俱进、改革创新。加此,创新性思维的培养是应用型教育的灵魂。

2综合性大学环境科学应用型人才培养存在的问题

环境科学是多学科、跨学科组成的新兴学科,同时,也是介于自然科学、社会科学和技术科学之间的综合性学科,具有很强的综合性与复杂性。正因为如此,环境科学专业覆盖面广、研究方向众多,与其他诸多学科之间交叉性较强,使得环境科学学科特色不显著,进而影响了学科的发展。我们认为环境科学专业在保证其专业学科基础这上,一定要有自身的特色,仅仅对课程和实践环节进行简单的组合就容易使学科的发展没有内涵,更难达到学科质量的提升,而产生随大流现象,学生不能拥有良好的就职“生态位”,从而削弱了其社会竞争性。综合性大学环境科学专业应用型人才培养存在的问题主要有以下几方面。

2.1教学上办学定位不准不同高校环境科学专业成立的背景存在较大差异,有的是化学背景,有的是生物背景,有的是地学背景,有的是环境工程背景。因此,学校在制定教学大纲时,往往以教师的专业背景来进行课程体系的设置,而“母系”的痕迹很深,普遍存在培养口径过窄、太专的问题,未考虑到社会、市场对环境科学人才的需求,导致教学上出现办学定位不准。

2.2教学教材内容更新较慢随着社会的进步以及科学技术的发展,我国的社会经济的发展已进入快速发展通道,相应的环境问题也呈现多样性、复杂性的特点,社会对环境保护人才的素质要求也不断提高,但高校的教材内容、实验实践相对较为稳定,内容的更新不够快,而且不同课程的教学内容存在重复现象,教学的模式亦以传统教学模式为主,使得培养出来的人才不能完全适应环境科学的发展和满足国家对环境保护人才的需求。

2.3实践教学环节存在诸多问题通常实践教学环节在三、四年级开设专业基础课和专业课时的同时进行。综合性大学通常对所设专业进行总学时宏观控制,但由于公共基础课的学时基本上是固定的,并且呈增加的趋势,因此只能缩减专业基础课和专业课课时,这势必进一步减少实践教学环节的学时数。在通常课程实践中,可能由于带队老师和仪器的原因,造成实践教学环节不能取得满意的教学成果。在进行认识实习、生产实习和毕业实习等实践教学环节中,由于实习单位对实习人数的限制,还可能造成每个学生实际实习时间只有原定时间的一半甚至1/3。此外,如果环境科学专业未设定相应固定的实习基地,也存在着临时实习单位并不具备实践条件的问题。

3专业定位与培养目标

目前,环境科学专业本科生的就业渠道呈现多元化的态势,毕业后主要从事环境管理、环境科学研究、环境污染治理、环境规划、环境评价、环境咨询、环境教育,或经过培养选拔可继续攻读环境学科硕士学位。因此,高校环境科学教育的实施应当在“夯实基础,提高素质,强化实践,激发创新,多规格、多渠道、多层次培养”的人才培养战略上加大培养力度,培养专业基础扎实、知识面广、工作能力强,具有创新和实践能力强的高级专门人才。专业定位与培养方式的确定还与高校的定位有关。定位为“以教学为主”的大学培养应用型和实用型人才为主,定位于“教学科研并重型”大学以培养应用研究型人才为主,定位于“研究型大学”以培养高层次的理论型和研究型人才为主。当然并不是所有的高校都以这种方式进行定位。南昌大学就没有以教学型或者研究型进行定位,而是用“有特色、高水平、综合性”作为未来学校发展的定位,依据江西省社会经济发展水平及南昌大学的性质,南昌大学环境科学专业以培养应用型人才为主,兼顾研究型人才的培养。

准确的培养目标定位是专业建设的前提,专业培养目标反映人才培养的规格和标准。笔者认为,环境科学专业的人才培养目标应在培养德、智、体、美等全面发展的基础上,针对目前我国环境现状及就业态势,将环境科学专业人才的培养目标定位于:具有较系统的环境科学理论基础和实验技能和一定的应用基础研究、应用研究、科技开发和管理能力,能适应环境科学发展和环境保护科学发展以及环境保护建设需要的环境科学专门人才。学生毕业后可适应科研部门、高等和中等学校从事环境科学研究和教学工作;适宜到厂矿企业、事业、技术和行政管理部门从事环境保护应用研究、科技开发、生产技术和管理工作;可以到一些与环境科学有关的相关部门从事相关的工作或者到其他部门从事环境保护工作;可以继续攻读环境科学及相关学科的硕士学位。

4人才培养模式的探讨

为了适应新时期高等教育的要求,培养合格的具有创新能力和深厚科学素养的应用型环保人才,构建环境科学专业新型创新培养模型势在必行。该文拟从以下三个方面进行探讨。

4.1人才培养方案的理论课程体系及教材建设依据环境科学专业的培养目标,积极修订人才培养方案和培养计划,调整课程体系。及时关注社会环保人才的需求信息,重视毕业学生及用人单位的反馈意见。环境科学本科专业体系由第一课堂和第二课堂组成。第一课堂主要由通识课程、学科基础课程、专业课程及个性课程组成。第二课堂由学校大学生素质拓展中心负责,主要包括思想政治素质教育、创新创业能力训练、职业生存能力培养、身心健康素质提升四大类。第一课堂学分164学分,各类课程学分比例(见表1)。第二课堂学分2学分。围绕着环境科学专业的培养目标和培养方案,结合学生就业的需要,积极选用“十二五”普通高等教育本科部级教材或者公认高水平教材、获奖教材、统编教材作为环境科学专业基础课、专业必修课和专业选修课的教材,选用21世纪应用型高等院校示范性实验教材作为环境科学专业基础实验课程的教材。

4.2人才培养方案的实践教学体系建设实践教学是环境科学应用型人才培养的重要环节,一方面丰富了教学体系;另一方面是课堂理论教学内容的补充,有助于理论知识的消化吸收和融会贯通。按照“夯基础,拓口径,强专业,重实践,力创新”的人才培养模式,构建一套“夯实基础,突出特色,立足现状,紧跟前沿”的环境科学专业实践教学体系。其中包括环境科学专业实验(上)64学时,专业实验(下)32学时、环境仪器分析实验32学时;环境生态学课程设计1周、环境工程学课程设计1周、环境管理课程设计1周、环境规划课程设计1周、环境评价课程设计1周;环境监测教学实习1周、环境科学认识实习1周、专业实习1周、毕业实习3周;毕业论文10周。

4.3教学方法创新和实践传统的教学方法属于保姆式教学方法,教师以灌输知识为主,与学生的互动较少,学生的自主能动性较差,缺乏独立性,对教师的依赖程度较高。因此在教学环节中要注重加强教学方法的创新和实践。课堂教学要加强与学生的互动,避免填鸭式教育,充分利用网络教学平台让学生在课前做好充分的准备,上课时进行积极地讨论与探讨,学生课后亦可通过网络教学平台与老师进行互动,进而达到充分掌握课程的要点。对于实验教学,可将实验课堂与生产第一线相结合,让学生在实际工艺环节中完成相应课程的实验,强化学生的应用能力。通过构建多类型实习基地,让学生在实习过程中强化课内知识,同时将课内知识与实践相结合,开拓学生视野,增强学生分析问题和解决问题的能力。此外,实习过程中要带着问题去进行实习,充分利用实习单位的技术力量去学习如何解决这些问题,实习过程中和实习后及时对实习的内容进行小结和总结,以真正达到实习的目的。

5结语

环境科学课题范文第3篇

关键词:环境科学;实验与实践课;教学改革

由毕业生就业情况跟踪数据显示,环境科学专业本科学生毕业后从事本专业的比例明显低于工科专业,大部分毕业生选择考研,这与我国当前对本科人才需求多偏重于工程应用型有关[1-2],但同时也和环境科学专业课程,特别是实验和实践课程设置有一定关系[3].在“关于环境科学专业课程设置情况的调查问卷”中,共调查了51所院校,包含985,211学校和其他本科、专科学校,在对本校环境科学专业课程设置的满意情况一栏中,仅有7.5%的学生非常满意,认为一般和不满意的比例高达47%(未发表数据).对于环境科学专业,实验和实践课程开设的目的是为了强化学生的应用技术手段,提高学生解决实际环境问题的能力.并且已有研究表明,增加实习教学时间比重有助于学生的“能力强化”[4].但从当前学生就业现状和已有调查结果来看,环境科学专业的实验和实践课程建设还存在一些问题,需要开展进一步的调整与改革,以适应社会经济发展对专业技术人才的需求.

1实验与实践课程体系设置的现状及存在的问题

1.1实验与实践课程体系设置现状

环境科学本科专业实验及实践课程体系一般由课程实验、课程实践和毕业论文3部分组成.其中课程实验又分为基础课程实验和专业课程实验,基础课程实验多为普通化学实验、分析化学实验和有机化学实验等;专业课程实验包括环境监测、环境化学、环境微生物、环境土壤学和环境工程学等.课程实践不同于课程实验,其受地域限制较大,多数高校课程实践由学校统一安排,结合所开设的课程,地点以污水处理厂、垃圾填埋场和各类化工厂为主,部分学校选择在野外参观实习,或在环保局和环境监测站等地实习.毕业论文实行导师制,按照双向选择,先由本专业教师结合科研项目,提出一些研究题目供学生选择,然后由教师最终确定所选学生名单,并和学生进一步交流、沟通,指导学生完成毕业论文.

1.2实验与实践课程体系设置存在的问题

环境科学专业培养目标之一体现为“重实践,强能力”,现有环境科学专业课程体系设置的出发点是提高学生的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力以及对所学知识的综合运用能力.但是从学生的调查反馈结果看,环境科学专业培养目标和学生的实际期望还存在一定差距.为此,结合部分高校环境科学本科实验与实践课程体系设置,初步剖析目前该课程体系存在的问题,主要体现在以下方面:(1)专业实验课程内容的选取缺乏统一安排,导致课程实验的连续性和衔接性不够,甚至不同的课程实验会存在重复[5].如环境监测课程会全面介绍环境样品的采集、保存、制备、预处理方法及一些基础指标测定等(水样pH和COD的测定,土壤中一些金属元素的测定),但在环境土壤学课程实验中土壤样品的采集、制备,水体的污染和防治课程中COD的测定,仍以其为重点实验内容.不同任课教师间若不能及时沟通,就会造成学生多次重复基础实验,从而影响学生对实验的学习兴趣,降低学习积极性.同时,由于每门课的课时有限,重复的基础性实验占用了大量课时后,就会造成综合性、研究性和自选式实验没有足够时间开展.(2)在专业课程实验中,验证性实验比例偏高,而综合性、研究性及自选式的实验偏少.验证性实验主要目的一方面是巩固环境科学类的基本原理和基础知识;另一方面是训练学生的基本技能,培养学生对实验仪器使用、操作和实验步骤的熟练程度,使学生对实验过程具备初步的认知.但此类实验开设太多不利于培养学生的创新思维,同时也不能提高学生对实验的积极性.因此,应该增加一些综合性、研究性或自选式实验,从而丰富学生的实验课学习内容,进一步激发学生的学习兴趣.(3)实验室和实习基地的建设水平参差不齐.在985和一些211高校,由于学科经费充足,环境科学实验室和实习基地建设相对完善,管理水平较高[6].但在一些地方本科院校,由于受学科经费限制,存在实验仪器设备陈旧,指导教师缺乏,无固定实习基地等问题[7].另外,在实验教学管理上缺乏科学性和规范化,同时实验教学运行机制也存在严重缺陷.(4)缺少科学合理的实验成绩与实践技能成绩评定体系,使学生的实验课与实践课成绩呈现不合理的分布,过于集中在某一分数段.难以真实地反映学生实验技能的掌握情况,不利于发现实验教学中的薄弱环节,因此不利于对其不足之处进行调整与完善.

2实验与实践课程体系优化的思路及建设

2.1实验与实践课程体系优化的思路

环境科学专业本科实验与实践课程的设置是为了巩固学生的专业理论知识,增强学生分析与解决实际问题的能力,提高学生的综合技能,以满足环境科学专业“重实践,强能力”的培养目标和社会对环境科学专业人才的需求.因此,要逐步改变实验与实践教学和课堂教学合为一体的教学模式,建立相对独立的实验与实践授课方式,探索多层次、多模式的实验与实践教学体系,进一步优化实验与实践教学内容,使实验与实践教学更具有主动性、创新性、系统性和科学性.

2.2实验与实践课程体系优化的建议

2.2.1改变课程带实验的教学模式

逐步创建课堂讲授与实验实践教学相分离的教学体系.首先要与理论课程统筹协调,制订实验与实践课程教学大纲,编写实验教材,制定实验考核标准,真正做到理论教学和实践教学并重[8].但部分高校可能受实验条件和师资力量的限制,暂时不能将全部的实验课程独立开设,因此,建议此类高校可以从部分课程开始做起[9-10].

2.2.2建立一体化的实验与实践教学体系

以“基础性实验—综合性实验—研究性实验”为主线,将环境科学专业实验课整体考虑、统筹规划,将不同的实验课程合理搭配,精心筛选具体实验项目,使教学过程产生叠加效应.如环境监测、环境土壤学和环境毒理学3门课程实验中均涉及到土壤重金属,因此将这3门课程中与土壤重金属相关的实验结合起来,既能起到强化作用,又能让学生看到实验技能在现实生活中的应用,提高学生的认知水平和学习兴趣.

2.2.3实验教学手段和方式多管齐下

传统的实验教学可以综合锻炼学生操作、观察、记录、分析和解决问题的能力.但受实验室条件和学时限制,实验课程并不能全部在实验室开展,在此情况下若借助虚拟现实与多媒体技术进行实验教学,有利于学生对知识的深刻理解和记忆[11-12].如环境毒理学课程实验以动物实验为主,由于受动物资源、经费和师资等条件的限制,在国内仅少数高校能开设此课程实验.若能借助虚拟仿真实验室软件,则可在缺乏实体资源的情况下完成相关实验的操作和训练,达到同样的教学效果.

2.2.4加强课程实践基地建设

加强学生实践能力的培养是高等教育改革的关键,而实践性教学环节又是培养学生实践能力的关键,课程实践是环境科学教学中非常重要的环节,可以更好地、较全面地提高学生的综合素质.大多数高校与污水处理厂、垃圾处理厂或者环保基地进行合作,共建实践教学基地.但随着环境科学专业人数的逐年增加,超出很多单位的实际接待能力,导致高校不得不更换原来的实践基地,寻求更大的合作平台,这种实习基地的不断更替在一定程度上影响了实践教学质量.因此,需要从长期考虑,有计划地加强课程实践基地的建设.同时,课程实践时间也可以化整为零,有计划地穿插到课程教学过程中,如利用周末时间以小组为单元组织学生到相关单位实习,这样既可以减轻实践基地的接待压力,又能让学生多次深入实践单位,强化对实践内容的理解.

2.2.5建立科学合理的考核评价体系

仅依据实验报告考核会导致学生轻视实验过程,达不到实验课开设的目的.只有建立科学合理的考核评价体系,教师才能全面了解和掌握学生的实验学习情况,作出及时、客观、公正的考核评价.考核方式要兼顾实验预习、基本操作、实验报告、分析问题和解决问题能力等方面.

3结论

环境科学专业实验与实践课程体系的设置对学生专业能力的培养和就业起到关键性作用,实验与实践教学内容也是培养人才素质和提高教育质量的核心.高校应该立足于学校本专业的客观实际,依据现状制定出合适的实验与实践教学大纲和教学方案,教学内容和教学手段要与时俱进,了解最新的科研动态,不断更新实验教学内容和实验手段,以培养出符合社会发展需求的专业技术人才.

参考文献:

[1]陈太克.基于用人单位视角的环境科学类人才培养问题研究[J].上海环境科学,2008,27(4):183-184

[2]温桂清,蒋治良,李俊.高校环境科学专业就业分析及培养模式探析[J].高教论坛,2010(6):108-109

[3]曹优明.教学应用型本科院校环境科学专业课程体系建设探讨[J].重庆文理学院学报:自然科学版,2010,29(4):86-90

[4]张会民,刘红霞,陈明灿.资源环境科学专业课程体系改革与实践[J].科教文汇,2009(8):34-35

[5]谢春琼,李元,祖艳群,等.云南农业大学环境科学专业实践教学改革探讨[J].云南农业教育研究,2006(4):14-17

[6]鞠美庭,楚春礼,刘海峰.环境科学专业核心知识单元与核心课程设置实践[J].中国大学教育,2016(2):38-41

[7]李素英,常英,刘芳,等.环境科学专业认识实习的教学实践研究[J].内蒙古师范大学学报:教育科学版,2013,26(4):132-134

[8]张刚,马逊风,盛连喜.环境科学专业实验课“独立设课”的教学改革实践与再思考[J].高校实验室工作研究,2009(2):12-13

[9]陈兴都,杨成建,刘伟,等.独立设课背景下环境微生物实验课程教学改革研究[J].新校园旬刊,2016(6):102

[10]汤红妍,徐航,董铁有.环境监测实验独立设课教学改革探索[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2012(2):30-31

[11]罗运阔,陈文波,周亮梅.高校环境科学与工程专业建设MOOC课程的必要性及对策[J].高教学刊,2015(23):191-192

环境科学课题范文第4篇

关键词:国际视野;环境科学;实习实践;创新模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)49-0160-04

环境科学是伴随着环境污染问题的不断出现而产生的一门交叉性工程应用型学科。从1965年全球第一个本科层次的环境教育课程体系出现在美国的Middlebury学院,到20世纪末,美国有近300所高校开设了与环境领域相关的专业,占美国高校总数的15%左右。在加拿大,41%的大学开设了环境类专业的课程。我国的环境科学专业教育始于20世纪七八十年代,其教育主要依托化学、地学、生物、医学等学科逐渐发展起来。90年代以后,北京大学、南京大学、南开大学、中山大学等高校率先在全国成立单独的环境科学教学实体机构(研究生或本科生)。随后环境教育进入了一个快速发展的阶段;环境科学专业开始脱离母学科,逐渐形成自己的课程体系。据不完全统计,到2012年,我国1200多所高校中400多所开设了环境工程与环境科学专业本科教育。

实习实践教学是教学建设与改革工作的重要组成部分,是理论联系实际的重要桥梁,是衡量和检验大学生整体运用知识分析和解决环境问题能力的重要步骤。深化实习实践教学改革,建立科学、合理的实践体系,对培养学生综合能力与创新精神,提高教学质量具有十分重要的意义[1]。因此,创新实习实践模式是解决高等学校环境专业面临实践突出问题的关键。许多专家学者[1-9]研究报道了环境科学与工程等相关专业的教学实践、实习基地建设以及实验课程设置等方面的改革,并提出了些模式和方案。本文研究借鉴国外高校环境专业优秀实习实践办学经验,经过笔者赴美国杰克逊州立大学与德国耶拿大学考察访学,结合近十年环境专业带队实习的实践经验,提出“两模块、三层次、多元化”实习实践创新模式,以期为我国高等学校环境专业实习实践环节开展及创新型应用人才的培养提供参考与指导。

一、发达国家高等学校环境专业实习实践教学体系及特色

美国、英国和日本等发达国家均是较早在高等学校设立环境专业并开展环境教育。经过半个世纪的发展,其在环境教育与实习实践教学、创新型人才培养等方面形成了各自鲜明的实习实践教学体系及特色(表1)。表1中可以清楚的看出:开展野外调查与室内分析、科研训练与独立实验、专题研讨与综合研究是美国、英国和日本高等学校环境科学专业实习实践课程教学体系的主要内容。重视综合环境技能训练与综合应用能力培养是三国创新型环境人才培养鲜明的特色与模式;同时利用暑期学校等项目开展国际化合作研究实习是美国和日本的亮点。“导师制”是英国高校本科教育人才培养的一大特点和实习实践模式。

二、中国高等学校环境专业实习实践环节现状与突出问题

环境科学集自然科学、技术科学和社会科学为一体,是一门跨学科和多学科交叉的科学。加强学生实践能力的培养是环境科学专业的立足之本。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,并已经形成了由课程/教学实习、课程实验、社会实践、毕业论文/实践构成的实践教学体系[1]。但根据教育部环境科学类专业教学指导分委会在《我国环境类人才需求现状及发展趋势的分析研究》中调查表明,58.1%的受调查者认为现有的高校环境类课程设置在满足社会需求方面属于一般水平,23.3%的受调查者认为课程设置不能满足社会需求,16.3%的受调查者认为课程设置可以满足社会需求,大多数认为,有必要在专业教育中进一步加强实习实践技能的培养和改革创新实习实践体系与模式[4]。

中国高等学校环境科学专业设置背景复杂,分别来自化学、地理学、生态学等,不同学校环境科学专业发展的历史沿革也不尽相同。因此,在环境科学专业实习实践教育中,各学校会有比较明显的差别。实习实践体系与模式设置无统一的标准,主要根据各校的办学情况或所依托的学科专业自行设置与要求[1],与发达国家高校环境科学专业实习实践体系相比较,我国环境科学专业实习实践体系存在如下两个突出问题。

1.校外实习实践课程比重不足。环境科学专业实验与实践课程是实习实践课程体系设置中重要的组成部分。专业实验实践课程体系内容应该主要涉及到对水、气、声、微生物、植被、土等对象的监测及污染物处理与控制、实验方法与实验仪器和信息技术的使用以及野外综合实习实践等。笔者对40所具有环境科学本科专业高校调查的结果表明:专业理论课程设置多,实习实践课程设置薄弱;96%的被调高校中课程验证实验成为实习实践课程体系的主要内容,这些验证性实验主要集中在《水污染控制》、《大气污染控制》、《环境监测》与《环境化学》等课程上,实验与实践课程体系设置偏重室内实验,校外综合性实习实践课程比重较低。在这样的体系中教师的指导能力和学生的实验能力从课程体系考核中几乎得不到反映,单纯的实验课引不起学生对学习过程的重视[10]。另外,虽然各高校实践教学体系在培养计划中均设计了课程实验、野外实习、生产实习、毕业论文等相关环节,但是在实际开设过程中,由于对实验与实践教学重视度不够、投入不足,导致实验设备陈旧、实验内容落后,实践性教学没能取得应有的效果。

2.实习实践研究性实践环节不足。高等院校校外实习基地是实习实践教学的重要场所,是学生将专业知识与实际应用相结合的重要过程,是学生以专业视角接触社会的起点,是学校教学体系中的关键环节[11]。目前,高校环境专业实习基地的实习主要以现场见习、实习参观、专题讲座与座谈等形式开展,实习内容主要集中在实习基地生产流程、日常工作、环境监测与应急监测实况、代表性企业特征污染物的处理工艺及处理现场、与环保局工作人员和优秀环保企业负责人座谈交流环境保护经验等。实习时间也主要为1~2周。这种以参观为主的实习过程已经成为目前我国环境科学专业校外实习的主要形式,缺乏以创新性为导向的综合性研究性实习。从发达国家高等学校环境专业实习实践教学体系来看(表1),依托校外实习基地和校内研究室,开展综合性研究性实习是培养创新型应用人才的主要实践内容。实习基地综合性研究性实践是激发学生发现问题并参与解决实际问题重要的环节,也是高等学校培养高级专门技术人才目标的要求。参观性为主的见习与实践,缺乏以解决实际问题为导向的研究性实习过程,学生没有真正参与到实际问题解决的过程中来,限制了学生的能动性,导致部分学生失去实习的兴趣与动力,从而影响实习实践的效果。加强和拓展专业技术、实验操作、设计开发及生产应用等社会实习实践能力的培养和训练,是提高学科建设水平和人才培养质量的重要标准,也是实习实践教学改革和创新的主要目标[12]。实习实践是环境科学专业人才培养过程中重要的环节,在培养优秀杰出应用人才方面起到了非常关键的支撑作用。但由于我国高等学校环境科学专业设置背景复杂,实习实践体系环节仍然存在着问题,如何解决实习实践中的突出问题,建立适应环境科学专业实习实践的新模式是我国高等学校环境科学专业实践教学改革与创新的主要任务和迫切要求。

三、国际视野构下构建高等学校环境专业“两模块、三层次、多元化”实习实践创新模式

美国、英国和日本等发达国家高等学校环境教育是全球的典范。设置实验与实践课程体系多元化、重视学生综合环境技能训练与综合研究应用能力培养、注重环境科学综合性实习实践、强调科学研究和人才培养的国际化是发达国家环境创新人才培养突出的特点。而我国环境专业实习实践中却十分缺乏这些方面与侧重。这也正是我们环境专业开展实习实践环节模式改革所需要重点借鉴的地方。因此,在借鉴国外经验下,依据环境科学人才培养“厚基础、重实践、强能力”的思路与原则,针对我国高等学校环境科学专业实习实践体系中存在的主要问题,提出“两模块、三层次、多元化”的综合型实习实践创新模式。(表2)

此实习实践创新模式主要由“两模块、三层次、多元化”组成,即基础性实习实践和综合性实习实践两模块;课程实验环节、校外实习实践和研究性实习实践环节三层次;开展以课程实验实践技能培养为基础、校外实习基地为依托、科学研究应用创新能力培养为目标的多元化实习实践内容。基础实习实践模块中设计增加了校外实习实践环节及比重。对于基础性实习实践模块,实习学生除了完成理论课程的实验外,比如化学课程、物理课程、生物课程、自然与生态课程、工程课程及其他特色课程等实验,还必须参与校外基地的实习实践,比如深入到污水处理厂、火力发电厂、环境检测站、垃圾填埋场、野外基站、环境评价中心及其他环保企事业单位等进行实习实践。综合性实习实践模块以开展科学研究为主,训练学生应用及创新能力。此过程主要为开放性的实习,学生在结合实习基地科研攻关、校企联合科研攻关、教师科研、部级、校级大学生科技创新及其他科学研究等课题基础上,根据自己的兴趣,进行双重自由选择,以团队的形式参与或申请研究性项目等。学生在带队教师和课题组指导老师的双重管理和指导下,参与自己喜欢的课题开展研究,最终写出研究报告或毕业论文(前期研究成果)。这两个模块内容可以相互交叉和互相配合,优势互补,学生在进行基础性实习的时候,可以自由地根据自己的兴趣选择某些实习基地开展研究性实习,完成实习任务和实习报告,使得实习实践变成以学生兴趣为导向,调动学生的能动性。带队教师根据学生在整个模块的实习过程中的综合表现、指导教师评价、实习报告和研究报告给出学生相应的毕业实习成绩。两个模块相互交叉和互相配合,学生在实习和参与研究的过程中,其实验内容、研究方法和手段等都可能涉及到诸多的学科,从而一方面培训和锻炼了学生独立研究问题的能力;另一方面,学生能动性地参与科学研究,使得学生能在有限的经费支持下,有效地利用各种资源,出色地完成毕业实习计划和任务,为以后的就业和创业打下了坚定的基础。另外,带队教师和指导老师在对学生实习质量的管理和监控上,根据毕业实习报告、研究报告或毕业论文(前期研究成果)的质量和指导老师与实习基地的评价,就非常容易进行指标量化,保证了毕业实习的质量和实习过程的监控。

四、实证研究

陕西师范大学环境科学本科专业于2001年设立并开始招生。目前,环境科学本科专业已经毕业5届,毕业生优秀的专业素质、踏实能干的精神赢得了用人单位的好评。环境科学专业是学校重点发展的特色专业,从2001年开始,持续受到学校教学改革项目的资助,不断进行教学改革、深化实习实践教学体系,取得了丰硕的成果。特别是近几年来,基于国际化的视野,充分吸收全球一流高校环境专业办学经验,深入考察访问学习世界一流大学应用型创新性环境人才培养模式,创新我校环境科学专业综合性实习实践模式,切实解决了我校环境人才在实习实践培养环节上所遇到的实际问题。

我校的实习实践教学包括实验、课程见习设计、毕业实习和综合实践等环节。其具体改革以后的实习实践内容及学时如下表3。从表3中可以看出,实习实践环节(23.5学分)已经占总学分(160学分)的比例达到14.7%。徐志兵对境专业课程体系改革与实践研究时通过改革实习实践环节在人才培养中的比重(实习实践环节总计23学分,占总学分比例为13.4%),有力地提高了环境科学专业学生分析问题、解决问题的应用实践能力,使得毕业生工作能力有极大的提高。张会民对资源环境科学专业课程体系改革与实践研究发现增加实习实践教学环节比重(43学分,占总学分的22.2%)有助于学生“能力强化”。我校的实习实践环节在改革后,其实习实践环节比重增加到14.7%,根据近几年的应用实践,这种“两模块、三层次、多元化”的综合性实习实践创新模式有效地培养了一批批优秀的创新应用性环境人才,他们已经在工作单位、研究所成为领导和研究的中坚力量。此可以作为高等学校环境科学专业实习实践的模式加以推广应用。

设置实验与实践课程体系多元化,重视学生综合环境技能训练与综合研究应用能力培养,注重环境科学综合性实习实践,强调科学研究和人才培养的国际化是世界发达国家环境创新人才培养突出的特点。我国环境专业实习实践却面临实习实践课程比重较低、研究性实践环节不足的突出问题,借鉴国外著名高校环境专业创新型优秀人才培养的实习实践体系,建立并经过实践检验能适应我国高等学校环境专业“两模块、三层次、多元化”的综合型实习实践创新模式。新模式通过实习内容多层次、多元化的设置,明显增加了综合性研究型实践环节的比重,保障了创新型环境应用人才的培养。各院校可以根据自己院校环境专业实习实践课程体系设置、实习基地情况等,选择应用基础性与综合性实习实践模块。

参考文献:

[1]李强,曹优明,朱启红,等.环境科学应用型实践教学体系的探索[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2011,30(2):75-80.

[2]张军民.基于地方特色的“专业实习”课程改革与实践探索[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2011,25(2):63-65.

[3]杨海波,魏俊峰,裴婕.环境科学专业实习基地评估体系的构建[J].实验室科学,2009,(4):173-176.

[4]张俊华.高校环境科学专业教育中实验性课程教学初探[J].教育教学论坛,2012,(28):124-126.

[5]余顺慧,付川,来守军,何立平,任艺.环境科学专业实习教学的改革与实践[J].重庆三峡学院学报,2011,27(03):128-130.

[6]宋凤敏.基于创新与实践能力培养的环境科学专业人才培养模式的研究[J].江西化工,2012,(1):129-131.

[7]余顺慧,付川.环境科学专业实践教学体系的创新与探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2011,36(6):185-187.

[8]黄智,李明顺,梁宇宁,等.高校环境科学专业本科实践性教学的改进初探[J].高教论坛,2007,(3):110-112.

[9]张明泉,曾正中,陶燕,等.环境科学专业各实践教学环节的内容与方法研究[J].高等理科教育,2003,51(5):28-31.

[10]张杭君,贾秀英.环境科学与工程实验教学改革初探[J].广州化工,2010,38(3):195-211.

环境科学课题范文第5篇

关键词:构建;环境科学与工程;实验课程;研究课程

在与环境类专业技术基础课相配套的实验课程中充分利用教师的科研资源,就可望以较少的资金投入,研究构建和实施符合环境类专业大学生基本研究技能训练和创新能力培养的研究型实验教学课程。

一、研究型实验课程的特色与优势

环境类专业的研究型实验课程由一系列开放型、综合型和设计型的实验组成,这类实验均覆盖不同的知识点,是由学生在教师的指导下自主设计实验方案并通过实验实现设计目的。因此,可以强化培养环境类专业的本科生对知识的综合应用能力,促进学生创新能力的提高。

研究型实验课程具有以下特点和优势。

1、充分利用科研资源和骨干教师资源,来设计研究型实验的范围,并在教师指导下,由学生在研究课题范围内自主提出不同的多因素多变量的实验研究方案,将实验课由教师统一安排改变为由学生自主设计。

2、学生的研究型实验与研究生论文研究相结合,与教师课题研究相结合,与环保工程实践相结合,将演示型验证型实验改变为研究型创新型实验。

3、将实验由原来全班统一的1个假想课题改变为每人1个研究课题;将实验时学生被动按照教师的指导做实验改变为学生主动请求教师指导研究和实验;将以往实验内容和报告严重的相互重复现象改变为每人只能独立设计;将理论课和实验课分离现象改变为理论课教师大力参与实验指导。

4、在教师指导下,由学生完成的研究型实验的优秀实验报告,达到公开发表的研究论文的水平。部分优秀实验报告能够公开发表、参加各类课外研究竞赛包括挑战杯竞赛或参加学校其他创新培训计划。

与专业基础课配套的研究型实验教学课程的构建和实施,可望起到三方面的作用。一是使本科生紧密结合理论教学来加强实践和创新能力培养;二是确保本科生广泛参与,并能激发学生的学习热情;三是充分利用科研设备和资源,使教学与科研紧密结合,节约资金投入,提高办学效益。

二、研究型环境工程原理实验课程的构建和探索

1、研究型实验课程的目标

(1)通过研究型实验课程的学习,使教师与学生互动得到进一步加强,激发学生的学习激情,掌握专业领域的前沿与最新进展,使学生经历“三个全面”的创新教学过程:经历全面的分析研究问题的过程,实验技能得到全面的锻炼,综合能力得到全面的提升。

(2)解决目前实验课程内容与污染控制需求脱节的问题,使专业基础课实现理论与实践相结合,使科研与教学融为一体,实现专业基础课与专业课的进一步贯通。

2、研究型实验课程内容的筛选

研究型实验课程内容的确定是实现课程目标的基础。不同专业的课程,实验内容必然不同。下面是环境工程专业的环境工程原理实验课程的内容,供其他专业筛选课程内容时参考。

环境工程原理系列课程包括环境工程原理(上)、环境工程原理(下)、环境工程原理课程设计和环境工程原理实验,该系列课程系统、深入阐述环境净化与污染控制的单元操作的原理、工程设计计算方法以及分析问题和解决问题的方法,是环境工程专业最重要的专业基础课之一,在环境工程专业的教学中占有非常重要的地位,其中的环境工程原理实验课程是培养大学生实践能力和创新能力的重要途径。

二十余年来,环境工程高等教育在我国得到了迅速的发展。环境工程专业内涵也不断扩大,原来的环境监测、环境规划与管理、水文地质与工程地质、和农业环境保护并入了环境工程专业。环境工程专业处理的环境污染具有复杂性和综合性的特点,相应地导致污染控制技术也具有多样性和复杂性的特点。所以要求环境专业人才具有宽厚、系统的专业理论基础,也导致环工原理课程在环境工程专业教学中的地位十分重要。然而,因为美国等发达国家目前环境工程主要设置研究生专业,所以可为环境工程原理实验课程的构建提供具体借鉴的国外经验不多。

环境工程原理实验课程方面,至今国内很多院校仍然是采用化工原理实验教材或类似的讲义。由于涉及的问题与化工专业有一定差距,解决问题的思路、方法与要求也有所不同,与学生在环境保护专业实践中遇到的问题也有较大区别。目前环境工程原理课程的理论教材方面尽管仅有清华大学胡宏营教授等人编著的教材出版,这也为环境工程原理的理论教学提供了新选择。本文在吸收国内环境类专业实验教学成果基础上,提出了构建环境工程原理研究型实验课程的核心内容。

(1)在流体流动实验部分,指导学生自主设计污泥、污水和含尘气体的流动和输送问题,包括不同悬浮物含量的污泥、不同性质的污水和不同固体含量的含尘气体的流动阻力和流体输送机械的性能研究系列实验研究。

(2)在非均物系分离的实验部分,指导学生自主设计不同性质污泥、自来水和含尘废气在不同过滤介质中的过滤实验研究。

(3)在传热实验部分,指导学生自主设计不同性质废气废水与污泥的加热和污泥脱水的实验研究。

(4)在传质实验部分,指导学生自主设计不同性质的废气和污水的吸收与萃取以及污泥干燥等实验研究。

与原有实验内容相比,以上研究型实验课程的内容与环境工程专业问题的关联性很强,课程内容与专业领域需求联系紧密,通过实践环境的教学学生可以了解专业领域的前沿与新进展,也有利于激发学生的学习激情。

3、研究型实验课程的实施方案及需解决的问题

首先,结合本项目本学科教师的科研课题情况,制定详细的研究型实验计划。然后,根据实验计划和学生的自由选择,确定每一位学生的实验研究课题。理论课教师指导学生阅读有关参考文献,与每组学生分别讨论和确定实验方案。其次,制订详细的研究计划。实验教师完成实验设备的准备与调试、实验操作的指导、化学药品的准备等工作。学生在指导教师和实验教师的帮助下,完成实验设计,配制化学药品和试剂,进行实验的操作,完成实验研究报告并最终汇报。

要顺利实施研究型实验课程,需要解决的问题有:

(1)设计和制订大量不同的实验方案,这可以通过结合目前的科研计划研究组织实验方案来解决。