三、环境科学专业实践教学现状分析
30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,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,其中实验教学体系比较完善,但由于投入不足、缺少实践教学基地、课时安排等问题,导致一些高校的环境专业实践教学难以取得预期的目标,少数学校则难以开展有效的实践教学,一定程度上影响了环境科学专业教学的质量及毕业生的就业去向。根据我们多年来对环境科学专业实践教学的思考,结合一些问卷调查(表2),现将环境科学专业实践教学存在的主要问题阐述如下。
表2 环境科学专业实践教学调查结果
| 项 目 |
一次性就业率/% |
实习基地个数/个 |
共开设实验课/门 |
生均实习经费/元 |
生均仪器设备费/万元 |
生均实验室面积/m2 |
指导学生数/教师·周 |
| 有效样本 |
23 |
25 |
11 |
10 |
22 |
22 |
23 |
| 最大值 |
100 |
14 |
17 |
1000 |
7.5 |
20 |
80 |
| 最小值 |
50 |
1 |
3 |
0 |
0.2 |
1 |
1 |
| 平均值 |
86.9 |
5.72 |
9.36 |
287 |
1.932 |
4.60 |
25 |
1.实践教学平台
平台建设是开展实践教学的重要基础。一些高校受办学条件、师资队伍等的限制,尚未建立良好的环境专业实验室,缺少相对稳定的实践教学基地,人、财、物投入不足,难以开展高水平的实践教学。
调查表明:22所高校生均实验仪器投入的经费仅为1.93万元,难以构建良好的环境教学实验平台,甚至不能满足开设相关环境实验课程的基本要求。个别学校仅开了3门实验课程,且开设的实验较少。一些学校为避免损坏仪器,不让学生全过程使用一些精密仪器,导致学生不能掌握仪器的使用方法。
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。目前,许多高校缺少相对稳定的高水平实践教学基地,其原因主要是企事业单位认为学生实习会影响正常工作,不产生效益,且学生太多会存在安全问题,还要补贴实习经费,因此,不愿意接受学生实习。其次,教师建设实践基地的动力不足、投入不够,造成一些高校几乎没有实践教学基地,已有的基地也难以发挥实践教学的作用。另据调查,10所高校的生均实习经费仅为287元, 通常只能支付学生到实习基地参观的交通费,远不能支付课程/教学实习所需的费用;近1/5的学校没有实习经费;为了开展实习教学,近2/3的学校向学生收取实习经费,1/4学校由教师资助实习费用,近1/3的学校则减少实习的时间。由此,严重影响了实践教学的质量。
2.实践教学内容
实践教学内容包括课程实验、课程/教学实习、社会实践、毕业论文/实践、创新性科研训练等,目前存在的问题主要表现在实践教学体系不完善,专业特色不明显,实验教学内容更新慢,缺少学生自主设计实验等创新性训练。
一般高校本科生毕业至少需修完160学分,其中实验课程及毕业论文等在40学分以上。一些学校虽然重视课程实验及毕业论文等环节,但由于办学条件及师资队伍的限制,只开设了一些简单的环境监测或环境化学实验;同时由于实验课时数和仪器设备的限制,实验教学过程中通常由老师配好实验试剂、调试好实验仪器,学生进行简单的操作,不能全面系统掌握实验技能。一些高校则忽视了课程/教学实习。因此,少数高校尚没有开展完整的环境科学专业实践教学。目前,国内环境科学专业课程设置基本包含了大部分分支学科的内容,教学内容“大而全”、“浅而广”,实践教学时间少,内容基本一致,专业特色不明显。
随着社会经济高速发展,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。但目前环境科学实验教学主要以满足各课程的基本要求为目的,近一半高校的实验教学内容相对稳定,其中一些实验内容陈旧,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、实用性,也难以培养高素质的环境科学创新人才/高级专业人才。
3.实践教学管理
良好的管理是保证环境科学专业实践教学取得成效的关键。目前,实践教学存在的主要问题是:师生投入精力不足、影响实践教学质量,学生社会实践没有纳入正常的实践教学体系,实验成绩评定方法有待完善,实验室本身的污染问题。
高校中指导学生实践教学的大多为青年教师,教学经验不太丰富。同时,由于考核体制存在的一些缺陷,部分教师不能全身心投入到实践教学和改革中,导致一些实践教学流于形式,未能取得良好的实践教学效果。许多高校的课程实验教学往往以验证性实验为主,实习教学则以参观学习为主,学生未能得到全面系统的训练。少数学校课堂教学与实验教学分离,达不到预期的实验教学效果。
大部分学生在本科学习期间未能参与教师的科研工作。同时,就业压力使高年级学生不能安心毕业论文等实践环节,既影响了学生潜能的发挥,也影响了实验教学的质量。
调研中我们发现,58%的高校对学生的社会实践主题和内容不做规定和要求;大多以集中和分散相结合(53.8%)开展社会实践,集中方式以学院组织和系组织为主,分散方式则由学生个人和老师协助相结合;而暑期学生社会实践一般由院系的共青团组织负责,社会实践教学往往流于形式,没有纳入正常的环境科学实践教学体系。
高校教学已从单一的传授知识转向知识、能力和素质三位一体培养,但目前的成绩评定大多仍停留在掌握知识程度的评定,仍以最终的实验报告作为评定实验成绩的主要依据,尚未形成科学地综合评定学生实践能力的评价体系。
一些高校实验室的“三废”未能得到有效处理,既污染环境,也不利于培养大学生的环境意识。因此,除注重处理实验过程中排放的污染物、节约资源和能源外,必须从实验源头抓起,即实现实验的微型化和污染最小化,从而促进学生在大学教育期间养成良好的实验室环境行为。
4.实践教学成效
综上所述,我国环境科学专业实践教学取得了很大的成绩,为国家培养了大批优秀的环境科学专业人才,但环境科学专业实践教学仍存在一些问题,导致少数学生实验技能差,发现问题、解决问题能力较弱,综合素质较低,难以满足新时期国家对环境科学专业人才的需求。因此,必须构建更完善的环境科学实践教学体系,并提出相应的规范和要求。
四、构建环境科学专业实践教学体系的原则和要求
1.实践教学体系的基本框架
实践教学应体现科学性、先进性、实用性及系统性,课程实验应科学严谨,应采用先进的仪器设备及研究方法,基本体现学科发展现状。开设的实验或开展的实践教学必须结合环境保护实际,并有一定的超前性。学生实验技能训练必须内容丰富、过程完整。实践教学内容应包括基本技能、素质训练和创新培养等层次。实践教学必须注重学生基本技能和创新能力的培养,力求理论学习与科学实践、模拟实验与现场实验、实验教学与科学研究、课堂教学与社会实践相结合。环境科学专业实践教学体系的基本框架如下:

环境科学类专业实践教学体系框架
2.实践教学体系的构成及基本要求
环境科学专业实践教学主要包括:实验教学(课程实验、自主设计实验)、教学实习(课程实习、教学实习)、社会实践、毕业论文/设计、创新性科研训练(SRTP、参与教师科研等),其中课程实验包括环境监测、环境化学、环境生物、环境工程、环境物理、环境信息实验等。各高校可根据培养人才的目标,结合自身的办学条件、师资水平,有选择地开展实践教学(见表3)。课程实验、教学实习、毕业论文/设计的总学分必须大于40,同时必须建立良好的实践教学平台(实验仪器设备投入不少于100万元、至少建立3个实践教学基地等),并根据环境保护的国家需求,适当调整实践教学内容,保证实践教学的质量。通过实践教学,使学生掌握环境科学实验的基本知识和技能,提高综合素质,具备较强的创新能力及发现和解决问题的能力。
表3 实践教学的内容和基本要求
| 实践教学类型 |
实践教学内容 |
研究型大学 |
教学研究型大学 |
教学型大学 |
| 实验教学 |
课程实验 |
√ |
√ |
√ |
| 自主实验设计 |
√ |
/ |
/ |
| 教学实习 |
课程实习 |
√ |
√ |
√ |
| 生产实习 |
/ |
√(或毕业设计) |
√(或毕业设计) |
| 社会实践 |
暑期社会实践等 |
√ |
√ |
√ |
| 科研训练 |
毕业论文/设计 |
√ |
√(或生产实习) |
/ |
| SRTP |
√ |
/ |
/ |