立足本土环境现状的环境科学专业实践教学①

赵敏慧 高小茵

(玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪653100)

[教育教学]

立足本土环境现状的环境科学专业实践教学①

赵敏慧 高小茵

(玉溪师范学院资源环境学院,云南玉溪653100)

环境科学;本土环境现状;实践教学改革

围绕地方高校环境科学专业教学与学生实际就业能力培养问题,从本土环境资源出发,立足本土环境现状,从学分制人才培养方案、地方环境案例整合到课程中、实验和实习内容设置、见习路线选择、课程论文和毕业论文选题五个方面对环境科学专业的实践教学体系进行了积极的教学改革实践.教学实践证明,立足本土环境现状的环境科学专业教学在丰富和拓展课程内容、激发学生的学习兴趣、培养学生的操作技能等方面具有明显的教学效果.

环境科学是为了解决环境问题而产生的科学,是一门涵盖自然科学、社会科学和技术科学的交叉边缘学科,是由多学科和跨学科组成的综合性很强的庞大科学体系.环境科学的产生和发展,为决定区域乃至全球错综复杂的环境问题取到了重要的作用.为适应“社会-经济-环境”复合系统协调发展的需要,自20世纪90年代以来,我国共有200多所高校设立了环境科学专业[1].面对全国如此众多的同专业竞争及学生严峻的就业形势,如何办出自己的特色,这是环境科学专业建设必须深入思考和予以解决的问题.为此,近年来,许多大专院校开展了一些创新性的环境科学专业教学改革研究.如：兰州交通大学等开展了本科生“两阶段”创新实践教育教学改革[2],重庆文理学院开展了应用型实践教学体系的建设[3],华南理工大学就开放性试验教学做了初步的探讨[4],郑州大学将工程实践能力培养贯穿于整个教学过程[5],等等,并取得良好效果.而从目前的情况看,云南省地方性院校的环境科学专业的学生大多来自云南农村,已毕业的历届学生也基本上是面向基层就业,因此其所面临的就业形势更为严峻,对其专业教学进行改革和发展的需求也更为迫切.对此,笔者认为,只有更好地培养出能服务于地方环境建设的人才,才能从根本解决专业教学与学生实际就业能力培养的问题.为此,笔者从本土环境资源的实际情况出发,立足本土环境现状,以玉溪师范学院环境科学专业为例,对其课程教学体系进行了如下五个方面的改革探索和教学实践.

修编有利于学生实践应用能力培养的学分制人才培养方案 从玉溪师范学院环境科学专业招生的实际情况看,该专业的学生大多来自农村,其毕业生也基本是面向生产单位和基层单位就业,从事也主要是实践应用性的工作.因此,在修编学分制人才培养方案时,笔者对实践性教学环节进行了调整,主要体现在以下三个方面.

一是加大了实践课程的开设门数和课时数,压缩了理论课程的课时数.在人才培养方案中,学科基础课和专业必修课共21门,其中涉及实践性教学内容的分别有现代化学基础实验、分析化学实验、环境化学、环境监测实验、环境微生物学、环境信息系统、计算机应用与编程、环境生态学、专业见习、专业实习和毕业论文11门课程,占学科基础课和专业必修课的52.38%.实践性课程总课时数202学时(不包括专业见习、专业实习和毕业论文),占学科基础课和专业必修课总课时1 386的14.57%.将原非学分制人才培养方案中环境规划和环境管理两门理论课程合并为环境规划管理,课时由每周8学时降为每周4学时;将环境化学理论学时由每周4学时降为每周3学时;将计算机应用于编程理论课时由44学时降为36学时;将环境生态学野外实习的课时由原来的2学时增加为4学时.实践性课程比例和学时的增加,目的是专业培养方案更符合养应用型人才培的需求.

二是增加实践性专业选修课的开设.在本方案中,笔者删除了内容重复较多的专业选修课程,但同时也增加了一些体现实践应用能力培养的相关课程,如清洁生产审计、环境工程CAD、水处理设计及运算等.调整后的选修课和国家现行的环境政策和环境治理方针结合的更为紧密,同时也有利于提高学生就业时的竞争能力.

三是延长了专业见习和实习时间.专业见习时间由2～3天延长为4天,安排在学位基础课程开完,专业核心课程较集中的第四学期进行.延长见习时间可以使学生看到更多学校外的生态破坏、环境污染现场和环境治理工程,让学生对所学的课堂知识有更深入的理解,感受所学知识对环境治理的重要性,增强学生学习专业知识的使命感,培养立志为地方生态环境建设服务的信心.专业实习则安排在第6学期结束的暑假和第6学期第1周至第6周进行,时间由6周延长为9周.这一时期,学生的专业思想、专业技能已经形成,通过实践,一方面可以让学生了解所学专业的社会应用价值,感受大学生全面素质发展对完成工作任务的重要性,另一方面也可以利用实习之便联系就业单位,为即将到来的就业选择做准备.

收集、整理有代表性的地方环境案例整合到课程中 云南地形、气候的多样,具有丰富多样的资源环境条件,加之受多民族、多文化及不同地域政经体制的影响,使各地州资源的开发利用和环境问题也表现出较大的差异性.玉溪师范学院的所在地玉溪市是链接省会昆明到东南亚国家的枢纽,跨亚热带北部和亚热带南部两个气候带,属于南盘江和元江两大流域,有高原湖盆、中山山原、干热河谷、中高山山地四种地貌类型,海拔垂直高差大(从400 m到3 137 m).拥有“三湖一库”水资源(仅抚仙湖水量占全省“九大高原湖泊”总量的68.2%,全国淡水湖泊水资源的9.16%)及丰富的矿产资源(铁矿保有储量近6亿吨居全省首位,镍矿储量52万金属吨是全国第二大镍矿,铜矿储量近140万金属吨是云南重要的产铜地区,磷矿石储量12亿吨居全省第二位,高岭土、陶瓷土储量居全省第三位),并同时拥有云南最大的蔬菜生产基地和多个生态农业示范县等等.复杂的气候、多样的地质地貌和丰富的环境资源,加上优势的地理区位为玉溪经济的快速发展提供了条件,使玉溪市成为滇中经济发展历史较早的区域.但20世纪80年代后,由于我国社会经济的高速发展和人们环境保护意识的相对薄弱,我们在区域发展方面往往缺乏相应的环境保护和资源开发利用方面的规划和政策,使得各县区均出现了不同程度的生态破坏和环境污染问题.因此,教学团队教师对实时发生在云南省各地州,特别是玉溪的一些环境污染与治理、修复、生态环境规划的案例进行了大量的调查研究工作,并将这些案例与教学内容进行有机整合,以此来丰富和拓展课程教学内容.如：2008年阳宗海砷污染事件、高原湖泊的污染与治理、玉溪钢铁企业的循环经济等等.这样,一方面可使学生在案例研究、分析中进一步掌握课程基础理论,深入理解所学理论知识和实际应用间的联系,突出了理论联系实际的特色,激发学生的专业学习兴趣,提高教学效果.另一方面,是可以培养学生用环境科学的时空观念和思维来分析环境问题的直觉和能力,树立学生为地方生态环境建设和治理服务的信心和决心.

合理设置服务于地方环境监测和治理的实验、实习内容 实践性教学内容是环境科学人才培养方案中培养应用型人才不可缺少的重要内容.为了将这一重要内容落实到实处,教学团队教师通过充分的研讨,制定出了与学分制人才培养方案相配套的实验教学大纲和课程野外实习指导书.实验教学大纲由单独的实验课程大纲和理论课程中实践部分的实验教学大纲两部分内容组成,包括现代化学基础实验、分析化学实验、环境化学、环境监测实验、环境微生物学、环境信息系统、计算机应用与编程、环境生态学8门课程,共编制设计了63个实验和3个野外实习指导.其中,现代化学基础实验、分析化学、计算机应用与编程3门课程属于学科基础课,其余4门课程为专业必修课.开出顺序是先开学科基础课实验,又开专业必修课实验,各实验前后衔接紧密,以使学生在实验技能的掌握上能逐步得到巩固.在编制实验大纲时,笔者着重注意了以下三点：(1)精选出的实验依据国家标准制定规范的实验、实习操作规程.(2)结合各课程教学内容和特点,将这些实验分配到不同的实验课程中,做到全面而又避免不必要的重复.(3)制定严格的实验技能考核方案,使学生通过实验课程的学习掌握基本的实验操作技能.

以上8门实践课程,其内容囊括了环境科学涉及到的环境监测、环境质量分析、环境治理、环境规划管理、环境与生物多样性保护等工作中可能涉及到的大气、水、土壤、微生物常规指标检测、相应的仪器设备使用、计算机基础技能、环境信息系统常用软件及野外生物群落样方调查的基础技能训练等,因此为应用型人才的培养提供了良好的课程保证.

精选、优选专业见习路线 专业见习是环境科学专业本科实践教学的重要组成部分,是专业课学习和毕业顶岗实习的前奏,也是学生专业认知、职业认知和实践工作能力初步形成的重要途径.通过专业见习,目的是让学生结合课程内容在现场观察了解自然环境演化过程和人类活动对环境造成的影响,认识各种环境污染物治理的工艺流程、生态破坏的修复治理措施、水土保持治理工程等,思考环境问题对社会经济发展的限制性,增强学生学习的主动性,并树立其对社会可持续发展和环境保护之间关系的认识.

玉溪市气候复杂、地质地貌多样、水资源和矿产资源丰富,加之地理区位的优势,使玉溪市成为滇中经济发展历史较早的区域,但经济的快速发展同时也带来了日益严重的环境问题.进入21世纪,玉溪市委市和市政府对全市的生态环境与社会经济的协调发展给予了高度重视,制定了一系列具有前瞻性的科学决策和规划.如委托我国知名专家做了玉溪市的生态环境保护规划、矿山开发规划、三湖一库水环境综合治理和污染防治规划、大气环境质量防控等等方面的规划,也引进和创新了一些先进的治理污染、恢复生态环境的技术和理念,为玉溪市的可持续发展做了许多切实有效的工作.上述工作的开展,同时也为玉溪师范学院环境科学专业见习场所的选择提供了良好的条件,使之只需玉溪市范围内就可以找到较好的专业见习场所.

为此,团队教师在充分听取校外专家和实地考察的基础上,对环境科学专业的见习路线进行了优选,目的是让学生在4天的见习时间里看到不同类型、不同形式的内容.其优选后的具体野外见习路线表为：

第一天,玉溪市垃圾处理厂、玉溪市医疗废物处理中心、玉溪市污水处理厂、玉溪新兴钢铁有限公司见习.第二天,九溪湿地、抚仙湖-星云湖出流改道工程、星云湖、抚仙湖沿湖防污治污治理工程、帽天山国家地质公园见习.第三天,新平县污水处理厂、新平县垃圾处理厂、新平县扬武镇鲁奎山矿区或嘎洒镇玉溪矿业有限公司大红山铜矿见习.第四天,新平县哀牢山国家级自然保护区原始森林见习后返回学校.

上述野外见习,增加了学生对专业整体知识和职业技能的感性认识,增强了学生专业学习的兴趣,同时对学生未来的职业目标和选择也起到良好的引导作用.

编制指导性课程论文和毕业论文选题 论文写作由课程论文和毕业论文两部分组成,是培养学生运用所学知识进行科学研究训练的一个重要环节.对于课程论文,其导师多由各门课程的任课教师担任,一般需进入大学二年级,在学生对学科学习有了一定基础后才选择性的进入课程论文的写作.课程论文的写作可使学生明确科技论文写作的规范,为毕业论文的写作打好基础.毕业论文写作实行导师制,一般由本专业具有讲师以上职称的老师担任,有时也聘请校外环境保护部门的相关技术人员担任.学生可以根据自己的兴趣和能力,选择与理论研究、操作技能、综合分析、创新及应用等相关的内容,在导师指导下选题、设计及开展研究工作.

为了更好的指导学生进行课程论文和毕业论文的写作,教学团队教师依据个人所教授课程和所从事的科研方向制定了重金属污染物的植物修复研究、污水处理技术研究、生态修复、景观格局评价与分析、区域环境保护、水土保持、环境规划及环境影响评价、环境管理等12个科技论文的选题方向,引导学生观察校园内外、云南省及自己家乡发生的环境问题,用所学知识来解释和阐述环境问题产生的原因,发生变化的机理,并探讨修复和重建的方法、技术,以此使学生参与到环境治理热点问题的讨论和实践中,培养其科学探究和为地方生态建设服务的职业精神.

总之,从实践情况看,以上五方面的教学改革的措施,既丰富和拓展了课程内容,提高了学生的课程学习兴趣,同时也使学生对学科理论知识的理解,实验操作技能、环境问题分析、环境治理方案编制等方面的能力得到了提高,教学效果明显改善.特别是创新性地将有代表性的地方环境案例整合到课程中,在玉溪市范围内精选、优选专业见习路线等理论联系本土实际的特色等措施,对于帮助学生树立为地方生态环境保护和治理服务的信心和决心及明确未来职业的发展方向起到了非常积极的作用.当然,随着环境问题的变迁和治理理念、技术方法的革新,及时关注发生在身边的典型环境案例是团队教师永远需要关注的焦点和研究的方向.

[1]石辉,张承中,赵晓光.论环境科学专业的特色建设[J].理工高教研究,2009,28(4)：127-129.

[2]任学昌,常青,赵保卫,等.高校环境科学专业本科生“两阶段”创新实践教育[J].科技创新导报,2010(35)：185.

[3]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.

[4]银玉容,史伟,施召才,等.环境科学专业开放性实验初探[J].实验室科学,2011,14(6)：166-168.

[5]张从良,李顺义.环境科学专业实践环节改革初探[J].实验科学与技术,2010,8(4)：120-122.

Practical Teaching of Environment Science Based on Local Environment

ZHAO Minhui GAO Xiaoyin
(College of Resources and Environment,Yuxi Normal University,Yuxi,Yunnan 653100,China)

environment science;local environment;practice teaching reform

Reform based on the local environment resources and status has been made in the five aspects of practical teaching system of environment science：the personal cultivation program based on credit,the contents of experiments and practice,learning route selection on job,topic selection of course paper and thesis by integrating local environment cases into the course.The teaching practice indicates that the reform is effective in enriching the course contents,stimulating students 'interest and training their operating skills.

赵敏慧,硕士,副教授,研究方向：景观生态、恢复生态和环境生态学.

G642

A

1009-9506(2015)08-0049-04

2015年5月21日

云南省教育厅教学质量工程建设项目,编号：2012-08.