关于环境科学专业的实践教学模式

环境科学与工程学科专业属实践性很强的应用型专业，高等学校对这类专业人才的培养，不仅要求学生掌握扎实的专业基础理论知识，而且要掌握环境监测、环境质量评价、环境规划和管理等课程的原理和技术方法，还应具备初步的水污染控制、大气污染控制、噪声控制、固体废物处理等环境工程设计方面的基本技能，其培养方法，不仅要采用课堂讲授的方法和学生自主学习的形式获得书本上的知识，更重要的是要通过不同形式的实践性教学环节，让学生亲自投入实践去验证并深刻理解书本知识，同时探索新的知识。因此，重视和加强实践性教学活动，改善教学方法，建立多渠道、多形式的实践性教学体系，是培养学生动手能力和创新能力的必然选择。

实践教学体系包括软件和硬件两个方面，软件方面是指为适应课堂理论教学和学生动手能力、创造能力培养而制定的相对完善的实践性教学计划或方案、实习指导书、实验室管理规章制度等。如环境认识实习、课程（课间）实习、生产实习、毕业论文等实践性教学环节及其相对应的实习教学内容和方法。硬件方面是指为完成实践性教学计划而配套的实习场所、仪器设备、实验装置、生产工艺流程、实验材料和相关辅助设施等，包括教学实验室、科研实验室、“三废”处理厂（场）、野外实习地区、环境问题突出和实施清洁生产的企业等。

按照环境类专业的性质和培养目标，要建立起完善的实践性教学体系，将需要很大的投入，仅靠环境科学与工程院系来独立建设是难以完成的。如果只是为了满足环境科学与工程专业的实践性教学而单独建设所有需要的实验室，将因课时的有限性而使实验室在大部分时间闲置，造成很大的浪费。因此，设置在综合性大学的环境科学和环境工程专业，除专业性很强的一些实验室需要单独建设外，其他实践性教学都应该充分利用综合性大学基础教学条件好、科研力量强、学科门类齐全的优势，利用已有的公共课、基础课实验条件和相关学科的实验教学条件，共享教育资源，共享实验室资源。并以此为基础，建立适合创新人才培养、高效运转的环境科学与工程学科实践性教学体系。其建设目标是实现公共课实践教学统一化，学科基础课实践教学合作化，专业课实践教学规范化，校外实践教学基地化。

一、公共课实践教学统一化

环境科学与环境工程专业教学计划中的公共课是指全校各个学科专业都开设的课程，或者是指学校大多数专业开设的课程。目前我国综合性大学开设的公共课程主要有思想品德修养、法律基础、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学原理、毛泽东思想概论、邓小平理论与“三个代表”、体育、英语、计算机文化基础、计算机语言、形势与政策、军事理论等。当然，这些课程中有的不需要实验室，有的必须要有相应的实验室，如计算机基础实验室、外语听力实验室、程序设计与计算机应用实验室、体育器材和实验场地等。对于公共课所对应的实验室和实验条件，如果各个学科专业都分别建设，一则没有必要，二则难以建设好，还会因重复性建设造成浪费。就拿计算机实习机房建设而言，各学科分散的建设将无疑造成重复建设，既不能形成适应教学的规模，又达不到科技发展所要求的水平，还会造成设备闲置、利用率低，管理混乱。因此，公共课实验室不宜在各院系建设，应在全校层面上建设。

公共课教学实验室具有普适性、更换快的特点，它的建设形式和内容要与社会发展同步，建设水平要与科技发展同步。公共课实验室的功能覆盖面很宽，技术装备要求高，经费投入量大。要充分发挥公共课实验室应有的作用，高效运行且便于维护，必须由学校职能部门统一规划、统一建设，统筹管理，对学校所有学科专业开放。对公共课实验室的建设，学校应集中财力，形成规模效应，建立现代化程度高的公共课实验室，从而满足全校公共课的实验要求，真正做到资源共享、提高效益、保证质量。显而易见，实施公共课实践教学统一化是高等学校的必然选择，也是实现优化教学、优化管理的重要途径。

二、学科基础课实践教学合作化

环境科学与工程学科的基础课既有理科类专业的基础课，又有工科类专业的基础课，并且有课间实验实习的课程较多，要求有相应的实验室作为教学的支撑。如大学物理学、无机化学、有机化学、物理化学、检测化学、化学工艺学、电工电子学、工程测量、工程制图、CAD基础、工程力学、流体力学、生物学、地球科学概论等。要建设满足这些课程实践教学要求的实验室，不仅需要很大的实验室空间，而且要有相应的数量众多的实验仪器、设备和装置，需要很大的经费投入。显然，这么多的实验室，全部由环境科学、环境工程专业来建设几乎是不可能的。再说环境科学类专业本科生实验教学计划呈阶段性使用实验室的规律，每门课程的实验教学时多则36～54学时，少则仅有8～12学时，由此导致实验室空闲时间较多，甚至一年中大部分时间闲置，造成教学资源的极大浪费。

实际上，综合性大学所具有的基础学科实力强的特点，本身为环境科学和环境工程专业基础课实验提供了良好条件，如物理学的三大力学实验室、化学学科的无机化学、有机化学、物理化学、检测化学等实验室；力学专业的流体力学、工程力学实验室。因此，要利用综合性大学基础学科拥有仪器设备齐全、技术水平配置高的实验室条件，按照环境科学与工程学科专业人才培养方案，对已有实验室适当进行合作性建设，同时，合理有效地安排好实验教学计划和实验室利用计划，从而满足环境科学与工程学科基础课的实践教学需要。

另外，环境科学与工程学科类专业开设的计算机制图、CAD基础课程属工科专业的重要基础课，其实验室应联合学校内所有开设此类课程的专业，如力学、土木工程等专业。在学校教务处和实验室管理处的直接参与协调下，统一建设该类基础课的实验室，真正实现学科基础课实习的合作化。

三、专业课实践教学规范化

根据环境科学与工程学科类专业的培养目标和教学计划，专业课的实践教学可分为三种类型。一是环境要素的监测分析，如水环境质量和水污染监测分析、室内外空气质量和大气污染监测分析、噪声监测等等；二是生产工艺流程类，如污水处理工艺、大气除尘工艺、固废处理处置等工艺流程；三是性状识别和图件制作类，如污染物的种类和存在状态、微生物的种类和生活习性、环境现状图件的绘制、环境工程设计图件的绘制等。环境科学与环境工程专业实验室的建设既要考虑理工相兼的特性，又要考虑专业规范。尤其是环境要素监测类实验室的建设，要根据我国颁布的大气环境质量标准、水环境质量标准、城市噪声环境质量标准和分析监测技术规范购置实验仪器设备。只有这样，才能建成适应环境科学发展的标准化实验室，才能使学生受到符合技术规范的环境专业训练，才能培养出合格的、具有市场竞争力的环境保护技术人才。

对生产工艺流程类的实验教学，应以模型化为主建设污染治理实验室。因为污水处理、大气除尘、固废处理处置都是企业行为，处理设备或装置规模庞大，在学校不可能建设此类实验室。而相对适宜的是建设污染治理模型实验室，就可以进行“三废”治理实践教学，再辅以参观污水处理厂、烟气除尘、脱硫装置和垃圾填埋场等实践教学，就能够保证环境类专业课教学的质量。

污染治理教学课间实习模型化具有“方便经济、直观生动、整体全面、安全省时”等优点，厂区实习又具有“建筑宏大、现实真切、实效显著”的特点。可见，环境科学与环境工程专业的污染治理教学实验室建设实现模型化、规范化非常必要，也非常现实。

对性状识别实践性教学，可利用学校相关学科专业的各种标本和薄片进行教学，如土壤、植物、动物、岩石、矿物等标本及薄片。本专业的实验室建设只需要购置一些专用的仪器设备即可，如生物显微镜，微生物培养、驯化和利用装置等。图件制作类实践教学，主要包括环境保护工程设计图、环境产品开发设计图、环境功能（分区）图、环境规划图等，另外还包括对各种专业用图件的识别和判读。目前，绝大部分图件的制作和判读均已实现了计算机数字化。要培养学生的动手能力和创造能力，要满足培养高素质的环境保护人才的需要，就应建立具有现代化水平的环境图件制作专业实验室。

四、校外实践教学基地化

综合性大学环境科学与工程学科专业的实践性教学不仅要充分地利用校内实验室条件，而且要走出校园、走向社会、走向大自然进行实践性教学，培养学生认识自然、了解社会、保护环境的能力。校外环境专业实践性教学有认识性实习、课间参观实习、生产实习和毕业论文四个环节。除毕业论文的选题和研究内容范围比较广、受地域限制小外，其他三个校外实践教学环节的内容和学时都由培养方案及教学计划基本确定。因此，为保证教学质量，提高教学效率，要按照专业教学要求，预先优选实习地点和路线，确定实习内容，制定实习计划，并编写实习指导书。即：要有计划、有目的地建设与环境科学环境工程专业培养目标相符的、教学内容保持相对稳定的校外实习基地。

环境实践性教学实习基地的选择首先要考虑适合环境实践性教学，能够满足教学计划要求，选择可观测的环境现象多，或者“三废”治理技术方法全，或者工艺流程技术先进，或者环境管理水平高的地区或部门。其次要考虑食、住、行方便，距学校远近适中，教学费用低，教学效率高。再次要考虑稳定性较好，便于产、学、研相结合。自然环境条件多变的地区，环境问题突出的地区，“三废”治理技术水平高的工厂或城市，生态环境治理效果显著的地区，实施清洁生产或IS014000环境管理体系的单位等，都是可供建设环境科学与环境工程专业实践性教学基地的对象。尤其是大型污水处理厂、垃圾处理厂、火力发电场、防沙治沙站、自然保护区等都是建设环境实习基地的首选地点。

环境实践性教学实习基地的规模应以一次性接待30～60名学生实习为宜，因为校外实习基地的使用往往是一年一次，每次一个年级或一个班级，如果实习基地规模太小，则不能容纳一个班级，造成实习不能按计划时段和计划学时进行。如果规模太大，则会増加投入，有可能造成浪费，在管理上带来不便。

实习基地一般都依托在稳定的企业或事业单位建设，按照实习内容和相关条件，可建设有食、宿条件的实习基地，也可建设无食、宿条件的实习基地，一般要以协议的形式明确实习基地建设的有关事宜，明确双方的责任和义务，并在显著位置挂上实习基地的标牌，以示合作培养环境保护人才关系的确立。由于实习基地仅在一年中的一段时间内启用，其余时间都挪作他用，因此可以不配备专门的管理人员，一般都委托挂靠单位管理。实习基地应实行学校和挂靠单位共建、共用，互惠互利。

五、结论

根据综合性大学的特点和环境科学与工程学科的性质，为加强实践性教学，共享教育资源，提高实验室的利用效率，建设实践性教学体系，对培养动手能力强、具有创新意识、适应社会发展要求的高素质环境保护人才非常必要。

环境科学与环境工程实践性教学体系建设包括四个层面：（1）公共课实验室由学校根据办学规模统筹建设，实施校级管理，实现公共课实践教学全校统一化；（2）基础课实验室可利用基础学科院系的实验条件，由学校协调建设、共同使用，实现基础课实践教学合作化；（3）环境科学和环境工程专业课实验室的建设，应根据专业的性质和特点，按照环境标准体系和技术规范精心设计和建设，实现专业课实践教学规范化；（4）对环境认识实习、清洁生产实习和环境污染治理技术实习以及生态环境恢复等实习，应走出校门，选择具有典型性、代表性的地区或厂区，建设实习基地，实现校外实践教学基地化。

作者：张明泉，曾正中，陶燕，管清玉（兰州大学资源环境学院环境科学与工程系，甘肃兰州，730000）