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1環境科學專業實驗教學模式

1．1構建分層次實驗教學體系

在環境科學專業實驗教學改革中，以學生為主體、知識傳授、能力培養和素質提高協調發展為原則。將專業實驗教學內容從理論教學中剝離出來，擺脫理論教學對實驗教學的束縛。在實驗教學大綱及改革方案上又與理論課內容相互呼應，互為依托、相輔相成。將專業實驗課程分成不同層次，進而建設不同類別的多層次的實驗教學體系。專業實驗課程設立必修實驗和自設實驗2個層次。必修實驗的目的是使學生掌握基礎理論、基本測試技術和實驗操作能力。必修實驗分為3種類型，即驗證型實驗、設計型實驗和綜合型實驗。驗證型實驗旨在使學生對經典理論知識有感性認識，掌握實驗研究專門技能，并能靈活運用；設計型實驗與學生的個性化教育相結合，培養學生獨立思考和設計創新能力為目的，通過設計型實驗使學生能夠獲得完整的實驗技能的訓練；綜合型實驗是把知識點緊密相關的實驗內容連貫起來，體現出內容的系統性，通過綜合型實驗培養學生連貫的、動態的和有機組合的系列化操作技能，提高學生實際操作和運用的能力。

自設實驗主要為培養學生解決實際環境問題的能力而設置，學生有選擇性地針對生態環境保護和污染治理中的問題提出實驗內容，在實驗教學過程中，老師幫助學生進行資料查閱、方案比對和測試方法選擇等工作，對所選擇的實驗命題提出可行的、具體的實驗方案；然后由學生分組根據實施方案獨立完成實驗內容。如環境工程學實驗課已經進行的自設實驗項目有SBR法處理校園生活污水實驗、餐廚垃圾產氫實驗、污泥堆肥化實驗等。環境監測實驗課已經進行的自設實驗項目有校園景觀湖富營養化監測實驗、沈陽商業區環境噪聲監測及對策實驗、冬季沈陽大氣質量監測實驗等。環境微生物實驗課已經進行的自設實驗項目有瓶裝飲用水細菌學檢測；教室及寢室空氣中細菌、霉菌檢測；土壤中氨化細菌、真菌、放線菌、硝化菌和反硝化菌檢測等。以基本知識學習、基本技能培養為基礎，以實踐能力和創新精神培養為目標的環境科學專業實驗教學體系，使學生牢固掌握基本知識、基本技能，培養了學生創新和解決實際問題的能力。

1．2優化實驗教學內容

對實驗教學內容進行優化和更新，主要手段有：1）淘汰一些內容陳舊、方法落后及與基礎實驗內容重復的實驗項目，增加了一些與我國環保形勢和國際環境學科學術前沿接軌的實驗項目。例如，裝修污染是現在人們最關注的室內環境污染問題，在環境監測實驗中增加了室內空氣質量監測；針對北方冬春季節霧霾天氣現象，在環境化學實驗中增加了空氣中懸浮顆粒物和氮氧化物的測定；針對大眾關注的飲用水安全問題，在環境工程學實驗中增加了超濾－微濾和活性炭等水的深度處理實驗；針對近年來自然災害頻發，在環境信息系統實驗中增加了災害評估實驗等。2）減少驗證型實驗，增加設計型、綜合型實驗。改革后環境工程學、環境監測專業實驗課程的設計型、綜合型實驗比例占30％；環境化學、環境微生物學、環境信息系統專業實驗課程的設計型、綜合型實驗比例占20％。3）實驗教學與教師的科研相結合。環境科學是在研究防治環境污染和生態破壞的實踐中發展起來的科學，在理論和實驗教學的同時，教師積極參與國家、各部委和省市政府的研究課題。近5年來，環境科學專業教師主持了國家863和973項目各1項，國家自然科學基金2項，教育部項目1項，遼寧省自然科學基金2項，遼寧省教育廳項目4項，遼寧省科技廳項目1項，市科技局項目2項，累計科研經費近300萬元。發表學術論文40多篇，出版專著2部，獲獎成果7項。教師將科研項目納入實驗教學，開展探索性試驗，豐富和更新實驗教學內容，擴大了學生視野，培養了學生的探索能力和創新能力；使學生了解環境科學學科的現狀和發展趨勢，了解環境保護和生態污染防治方面的新技術、新工藝，學生畢業后能夠很快地進入工作角色。同時以重大科研項目為依托和資源，在科研項目完成后，將其開發的裝置補充到專業實驗的教學設施中，增強了教學設施平臺，還有利于增加教學內容的豐富度及與研究前沿的聯系。如將國家自然基金項目研制的污水地下滲濾系統裝置轉化為環境監測實驗課“污水地下滲濾系統中胞外分泌物測定”的教學設備；將863項目的研究成果轉化到專業實驗課“環境工程學實驗”中，開發了“煙氣中二氧化硫去除實驗”；將國家自然科學基金項目研究成果轉化到專業實驗課“環境微生物實驗”中，開發了“土壤中苯酚降解細菌的分離及鑒定實驗”等。將教師科研成果轉化到實驗教學之中，形成了教學與科研的良性互動，鞏固和拓展學生所學專業基礎知識的深度、廣度，在培養環境專業高質量創新人才的同時促進學科的發展。

1．3改進實驗教學方法及手段

改進實驗教學方法，建立以學生為中心的實驗教學模式。在實驗過程中教師一般不對實驗的具體過程、操作步驟和方法做統一講解，學生按實驗參考書上的內容和要求進行操作。根據學生做實驗的實際情況和進度，教師選擇性的適當的統一講解，講解的內容是把學生感性的、凌亂的知識系統化。教師在實驗課巡視及輔導過程中，啟發學生通過實驗現象，從細微處找問題，分析原因并制定解決問題的方案；引導學生對不同的實驗方案進行討論，判別優缺點；引導學生用實驗手段解決實際問題。在專業實驗課教學手段上，對毒性大、不便于操作的實驗，將反應或操作過程制作成計算機仿真實驗，利用教務處網絡課程平臺進行實驗教學，這種方法為學生提供一種系統的、與真實十分接近的實驗環境，并且完成了現實環境下不易完成或有一定危險的實驗項目。仿真實驗成本低、儀器設備及藥品損耗少、無危險性，而它的直觀性和趣味性有利于提高學生的興趣。

2實驗教學與工程應用和社會實踐相結合

環境科學學科應用性強、與社會密切相關，承擔著解決環境污染和生態破壞問題的重任。在實驗教學改革中突出了理論教學與實際工程和社會應用相結合，鼓勵學生走出校園，通過多種方式培養學生的實踐能力。

2．1教學實習

環境科學專業與多家科研院所、企業、環保管理部門建立了長期的合作關系，擁有穩定的教學實習基地，為學生提供接觸工程和社會的機會。這些基地包括：沈陽市北部污水處理廠、沈陽滿堂河污水生態處理中心、沈陽市醫療廢物處理中心、沈陽市環境監測中心站、中國科學院沈陽應用生態研究所、國家電站燃燒工程技術研究中心、沈陽老虎沖生活垃圾填埋處理中心等。這些基地能滿足不同教學實習的要求，成為實驗教學中重要的組成部分。

2．2綠色環保協會活動

沈陽師范大學綠色環保志愿者協會是一個以解決環境問題、增強環保意識為己任的大型社團。協會積極推進資源節約型、環境友好型社會建設、踐行高等院校在環境保護中的歷史責任和社會義務。通過支持和參加綠色環保協會的活動，加強學生對外交流，服務于社會的能力。如開展各類環保知識講座；組織參加“綠色”系列活動—“新綠色計劃”，“地球一小時，我做綠V客”，“你來、我來、大家來”環保標語、標識、金點子征集大賽，與沈陽師范大學后勤集團聯合開展“創建節能環保型校園”等活動。這些講座及活動提高了學生綜合素質，調動了學生潛能。

3考評機制構建

建立規范的實驗課成績評定參考模式。實驗成績除了學生的實驗報告，還包括學生實驗操作、綜合運用知識及創新實踐能力的考核和評價。實驗成績中實驗報告和能力考核各占50％，成績全面反映每個學生的學習情況和實驗技能掌握程度。對驗證型實驗主要考核學生對經典理論知識、實驗專門技能的掌握程度和靈活運用能力。對設計型、綜合型實驗主要考核學生設計實驗、準備和運用實驗材料、使用儀器設備、觀察和分析實驗現象、總結和處理實驗結果等能力。通過對學生能力全方位的考核，從成績鑒定轉向素質鑒定，促進實驗教學質量的提高。

4結語

隨著社會經濟的快速發展，能源危機、環境污染和生態破壞日益嚴重，社會對環境問題的關注程度不斷提高，隨之而來的對環境科學領域高技術人才的需求量越來越大，對高技術人才的要求也越來越高。在今后的工作實踐中，要不斷努力、不斷探索，建立更為完善、系統的環境科學專業實驗教學模式，培養出即有扎實的理論基礎知識，又要有較強的動手能力和創新能力的專業人才。

作者：潘晶李光哲王艷于龍金海濤單位：沈陽師范大學化學與生命科學學院沈陽師范大學實驗中心