中国教育

 环境科学类专业教学指导分委员会
（浙江大学、中国矿业大学、吉林大学、华东师范大学、华中科技大学、内蒙古大学）

　　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，通过对大量污染事例的深入研究及实验，揭示各种污染物在环境中（包括在生态系统或有机体内）的迁移转化规律，探索它们对生命的影响机理，并综合运用自然科学和社会科学的相关理论、技术和方法来解决环境污染与保护问题。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。在我国工业化进程加快推进，社会、经济快速发展，科技日新月异的背景下，我国的高等教育也正由“精英教育”向“大众化教育”转变和过渡，即从过去单纯传授知识型教育向全面推进综合素质教育，培养学生的创新能力方向转变，教育模式也从“应试教育”向“知识—素质—能力”转变。为此，如何构建起环境科学专业的实践教学体系，真正为学生提高实践动手能力和创新能力搭建广阔的平台，关系到我们培养的人才是否能适应21世纪社会、经济发展的需要，并成为环境科学教育工作者的重要任务。为此，教育部高等学校环境科学类教学指导委员会对其专门立项，进行系统研究，是非常必要和及时的。

　　通过国内外调研并结合我国国情及学科特点，我们认为，环境科学类专业实践教学体系应由实验教学、实习教学、课程设计、第二课堂活动四大模块组成，这四大模块的目标、内容和教学方法各具特色，相互联系，是构成环境科学专业整个教学体系不可缺少的重要组成部分。为此，能否合理、科学地处理好这四个实践教学环节的内容及相互衔接的关系，使其优化配置、功能互补，多途径、多方式培养学生的实践创新能力，直接关系到环境科学专业教学质量和教学水平的提高，对培养21世纪创新型人才至关重要。下面结合中国矿业大学环境科学专业在这方面的探索介绍一下实践教学体系的构建和实施情况。

　　环境问题从局地扩展为全球，从环境污染延伸到资源枯竭、生态破坏。由于环境问题的严重性和复杂性，今后我国在可持续发展进程中将面临更大的环境挑战，急需培养环境科学创新人才及高素质的环保工作者，同时决定了环境科学专业的实践教学必须服从国家需求，与时俱进，以满足社会对不同层次环境科学专业人才的需求。

　　20多年来，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，但还存在一些问题：

　　毕业生的实践创新能力，特别是综合运用知识和解决实际问题的能力不能完全适应社会发展的需求。其原因主要有：第一，社会经济高速发展，用人单位对人才的要求不断提高，毕业生必须有较强的实际工作能力，能快速适应岗位的需要；第二，高等院校本科专业已由精英教育转向大众教育，少数院校的教学重点由本科转向研究生，环境科学专业师资队伍建设跟不上本科教学的迅速发展；第三，教学内容跟不上市场需求的变化，就业压力使高年级学生不能安心实践/实验（如毕业实践）学习，既影响了学生潜能的发挥，同时也影响了实验教学的质量；第四，在校期间学生自主式动手机会较少，在实验教学中未能得到全面系统的训练。

　　实践教学内容更新较慢。社会经济高速发展，伴随而来的环境问题愈来愈复杂，老问题解决了，新问题又不断出现。而学校的实践教学体系和内容相对稳定，主要以满足课程的基本要求为目的，教学内容的更新不够快，未能充分体现环境科学的发展和国家对环境保护人才的需求。

　　实践教学水平参差不齐。我国140多所高等学校建立了206个本科环境专业，由于各类学校（研究型大学、教学-研究型大学、教学型大学和职业技术学院）本科专业培养目标的不同，专业建设的历史、师资力量、硬件设施等的差异，导致不同院校环境科学专业教学的课程及其内容有差异；同一个专业不同课程间（包括实验课程）的教学内容存在重复现象。

　　实践教学成绩评定方法有待完善。高等教育已从单一的传授知识转向知识、能力和素质三位一体化的培养，但目前的成绩评定大多仍停留在掌握知识程度的评价，仍以最终的实验报告作为评定学生实验成绩的主要依据，尚未形成科学、综合评定学生实践能力的评价体系。

　　实验室本身的环境污染问题。目前大多数院校和研究所的实验室的“三废”污染问题比较明显，实验室污染的治理、控制等问题必须提到议事日程。

　　一、构建实践教学体系的思路和原则

　　1．构建实践教学体系的思路

　　见“可持续发展的环境科学类专业实践教学体系研究框架图”。

　　2．构建实践教学体系的原则

　　实践教学内容、技术水平和学生能力培养等应体现以下几项原则：科学性，即体现严谨治学的作风；先进性，即紧跟学科前沿，要有超前的意识；实用性，即实验教学必须满足环保的国家需求，所建的实验教学体系要适宜于各类学校；完整性，实验教学应包括基本技能、素质训练和创新培养等内容层次，基本技能训练必须过程完整、内容完整，即包括单个实验、集成实验和社会实践等。

　　3．环境科学专业实验教学体系

　　21世纪是一个教育竞争的世纪。面向21世纪的专业实验教学必须要有利于优化学生知识结构、培养获取知识的能力，有利于增强学生的实践能力，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力，有利于培养学生的适应能力、竞争能力和创新能力。由于专业实验教学本身具有较强的实践性、一定的研究性和探索性，使其在面向21世纪的高素质人才培养中起着重要的作用。

　　对于大学教育来说，要求学校在传播知识的同时，注重学生能力的培养，使他们走上工作岗位后能开创新局面，能自己获得新知识，这就要求实验教学与理论教学的内容和方法的改进，必须同步进行。

　　实验内容是影响实验教学效果的一个重要因素。长期以来，国内的实验教学内容大多偏于陈旧、落后，而且多属验证性实验，教学方式呆板，学生依赖性强，动手能力差，谈不上创新精神和创新能力的培养。根据面向21世纪科学技术发展的趋势，更新实验内容，重组实验课程、建立符合创新人才培养要求的实验内容和体系是目前实验教学改革的重要任务之一。

　　首先是对实验内容进行改革，即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。注重在加强学生基本技能训练的同时，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，需要注意的是，应不断加强和充实新的实验技术和新的实验手段。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。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。研究性实验主要由教师或学生提出实验项目，学生自己进行实验方案设计、安装调试测试装置、测试和数据处理，将取得的结果写出报告，进而提高学生科学实验的能力和探索新问题的兴趣和综合能力，加强学生创新意识和能力的培养。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。

　　其次是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。实验教学中，我们一改过去那种老师讲、学生听的单一教学模式，提倡启发式和讨论式教学。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，引导学生更多的去观察、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。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。

　　再次就是要重视实验教材建设。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，注重编写多门课程的实验指导书。编写中除删除旧内容、增加新知识外，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。在实验室开放的条件下，学生根据自己的兴趣和时间选做，从而扩大了学生的知识面。