王丹+許仁鑫+石先陽+李元娜

[摘 要]安徽大學資源與環(huán)境工程學院環(huán)境專業(yè)依托“國家級生態(tài)與環(huán)境實驗教學示范中心”平臺，以完善的制度為保障、以先進的儀器設(shè)備為后盾，以培養(yǎng)“安徽生態(tài)強省建設(shè)和環(huán)境保護亟須的高素質(zhì)復合型創(chuàng)新人才”為目標，以“重基礎(chǔ)，多方向，精特色，提能力”的教育教學理念為指導，探索從“基礎(chǔ)類實驗”“專業(yè)類實驗”“應(yīng)用型實驗”“創(chuàng)新型實驗”到“實習實訓”五階梯型實驗教學體系，突出“厚生物學”背景特色，進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，突出實驗教學地位。目前，環(huán)境專業(yè)完善特色實驗體系，不僅提升了學生綜合素質(zhì)和社會競爭力，也為其他院系實驗教學體系的建立提供了有益經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境；特色；實驗教學；體系

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）04-0154-03

高等教育最本質(zhì)的職能是人才培養(yǎng)。[1]實驗教學不僅讓學生更加直觀深入的理解和學習相關(guān)理論知識，也是學生解決科學研究最直接、最有效、最科學的渠道。[1]現(xiàn)階段，高校招生規(guī)模不斷擴大，各學科蓬勃發(fā)展，但實驗教學進展緩慢，內(nèi)容單一，本科生實踐動手能力不強、科研素質(zhì)能力不高等問題日益凸顯出來。[2]環(huán)境專業(yè)是由多個學科組成的交叉科學，它圍繞環(huán)境問題的預防、發(fā)生、治理以及評價等方面進行研究與應(yīng)用，突出強調(diào)學生的應(yīng)用以及創(chuàng)新能力，因此，完善實驗教學系統(tǒng)在環(huán)境專業(yè)體系建設(shè)中尤為重要。[3]但目前研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境專業(yè)涉及范圍廣，課程體系關(guān)聯(lián)度相對較弱，且實驗教學缺乏相應(yīng)的體系規(guī)劃，這些問題致使實驗教學內(nèi)容相對片面化與碎片化[4]，致使學生缺少獨立解決實際問題的能力，因此構(gòu)建與實踐環(huán)境專業(yè)實驗教學體系具有重要意義。

安徽大學環(huán)境專業(yè)以“厚生物學”背景為基礎(chǔ)，以“國家級生態(tài)與環(huán)境實驗教學中心”為依托，以培養(yǎng)“安徽生態(tài)強省建設(shè)和環(huán)境保護亟須的高素質(zhì)復合型創(chuàng)新人才”為目標，以“重基礎(chǔ)，多方向，精特色，提能力”的教育教學理念為指導，積極探索，不斷前進，建立了以“厚生物學”為基礎(chǔ)的環(huán)境科學實驗教學體系。體系的建立使學生將理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學生分析環(huán)境問題、解決環(huán)境問題的能力，為社會輸送了一大批新生力量，也為其他院校環(huán)境科學實驗體系建設(shè)提供有益參考。

一、循序漸進的實驗體系建設(shè)

環(huán)境專業(yè)以“層次遞進，因材施教”為原則，精選實驗項目，建立了“公共基礎(chǔ)型實驗”“專業(yè)基礎(chǔ)型實驗”“綜合應(yīng)用型實驗”“創(chuàng)新型實驗”以及“實習實訓”五個層次的實驗教學體系（見圖1），循序漸進的提升學生的綜合能力。

（一）嚴謹授課，夯實基礎(chǔ)

扎實的實驗素養(yǎng)是學生今后進行科研工作的重要基礎(chǔ)。環(huán)境專業(yè)在本科基礎(chǔ)年級開設(shè)“公共基礎(chǔ)型實驗”以及“專業(yè)基礎(chǔ)型實驗”，這兩類實驗開設(shè)的目的主要是幫助學生驗證課堂所學理論知識，掌握基本的實驗技能以及常規(guī)儀器的操作與維護，前一類實驗是每個理工科學生必須掌握的基本技能，而后一類實驗更加偏重于環(huán)境專業(yè)實驗特色技能。教師在講授這兩類實驗時，更重要的是培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度以及基本的實驗素養(yǎng)，為今后的實驗打下堅實的基礎(chǔ)。

環(huán)境科學專業(yè)覆蓋面廣，研究方向復雜，本科階段需開展不同方向的基礎(chǔ)實驗，讓學生接觸到不同類型實驗，為以后學生進行“綜合應(yīng)用型實驗”以及“創(chuàng)新型實驗”奠定基礎(chǔ)，進一步培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的人才。為此，環(huán)境專業(yè)開展了環(huán)境化學類實驗、環(huán)境生態(tài)學類實驗、環(huán)境生物學類實驗等不同方向的實驗，保證學生對傳統(tǒng)學科能夠做到整體把握，夯實基礎(chǔ)。

（二）學科交叉，提高能力

“綜合應(yīng)用型實驗”是在本科生具有一定理論及實驗操作能力后開設(shè)的，主要是讓學生運用多方向的知識綜合考慮、設(shè)計并解決實際問題，以培養(yǎng)學生的綜合實踐及獨立操作等方面的能力。實驗過程中，學生需先行提交可行性報告及實驗計劃書，教師提出修改意見，并根據(jù)實驗計劃書，供給實驗所需物品，確認無誤后方可進行實驗。如“大氣中苯系物的監(jiān)測與評價”這個實驗項目，主要針對汽油中芳香烴化合物的加入增加了汽車尾氣中苯的污染。本校周邊機動車流量大，其排放的尾氣對校園空氣質(zhì)量有一定影響，因此要求學生對校園空氣中苯系物進行監(jiān)測。此實驗項目涉及環(huán)境監(jiān)測這門理論課中大氣采樣點的布設(shè)、采樣時間的確定方法，環(huán)境影響評價課程中利用監(jiān)測數(shù)據(jù)對研究區(qū)域污染狀況進行評價的方法，以及相色譜等大型儀器的使用等問題，需要學生們進行獨立思考以及調(diào)度，并相互配合。此實驗鍛煉了學生搜集資料、調(diào)研環(huán)境、團隊協(xié)作等多方面的能力。通過環(huán)境科學綜合實驗的開設(shè)，加強了各課程之間的交叉滲透性，讓學生能夠掌握實驗課程的內(nèi)容，具備應(yīng)用綜合性課程知識簡單解決環(huán)境問題的能力，促使學生融匯專業(yè)基礎(chǔ)平臺課程的理論知識，嘗試應(yīng)用理論分析、解決復雜環(huán)境的問題，培養(yǎng)學生辨證、聯(lián)系、全面地看待問題的思維方式，從而為今后的科研工作奠定堅實基礎(chǔ)。

近年來，環(huán)境科學領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出新的研究成果，但傳統(tǒng)的實驗教學明顯滯后于學科領(lǐng)域的發(fā)展，很難滿足學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此，實驗專業(yè)需不斷更新實驗教學理念，將先進的大型儀器運用于“綜合應(yīng)用型實驗”以及“創(chuàng)新型實驗”中。如利用分子熒光分析法測定環(huán)境水體中的抗生素，利用氣相色譜法測定揮發(fā)性脂肪酸，運用火焰分光光度計對水以及沉積物中重金屬的形態(tài)進行分析等，大型實驗儀器的引入，拓寬了學生的視野，豐富了教學內(nèi)容。

（三）緊跟時代，創(chuàng)新高地

高校教育既要滿足大眾教育，又要適應(yīng)學生的個性化發(fā)展。教學過程中發(fā)現(xiàn)，有些學生資質(zhì)高，能力強，普通的實驗教學已不能滿足他們對知識的渴求，對于這一類學生，環(huán)境專業(yè)鼓勵他們參與到教師的科研項目中。學院教師有著豐富的經(jīng)驗，有國家級、省級自然科學基金以及國家級、省級重大科研項目等前沿課題。本科生進入實驗室，跟隨導師或者研究生進行學習，此做法讓學生更加直觀的認識到前沿的科學進展，并為科研崗位的教師輸送大量的有生力量。

此外，學校及學院每年還為本科生開展大量的諸如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、動植物標本制作大賽等活動，在環(huán)境科學的學生中得到了積極響應(yīng)。研究中發(fā)現(xiàn)，許多學生對開展創(chuàng)新活動的興趣都特別高。[5][6]學生將所學知識應(yīng)用于解決自身所好奇的問題，能夠讓學生體驗學習中的樂趣，提升學生素質(zhì)。僅在2015年，環(huán)境科學專業(yè)學生共申請大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃6項，其中國家級項目4項。這些活動為學生今后的學習和工作提供了寶貴經(jīng)驗。

二、特色實驗平臺建設(shè)體系

環(huán)境專業(yè)實驗體系中開設(shè)了不同方向的實驗項目，讓學生充分接觸到不同類型實驗，掌握不同實驗的技巧的同時，也保持著自己的學科特色方向。安徽大學環(huán)境科學專業(yè)在2010年由生命科學學院獨立出來，有著深厚的生物學背景。隨著國家對“生態(tài)環(huán)境”的日益重視，這一特色顯得尤為重要。現(xiàn)今，人們越來越關(guān)注生物多樣性保護、環(huán)境污染對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的損害等問題，生物學背景顯得更為必要。環(huán)境專業(yè)篩選或改進了實驗項目，使學生從宏觀和微觀兩個方向（環(huán)境微生物學、環(huán)境生態(tài)學）進行學習。

環(huán)境微生物實驗注重各實驗內(nèi)容的銜接，從最基礎(chǔ)的培養(yǎng)基的制備、消毒與滅菌、微生物的純種分離培養(yǎng)及生理生化反應(yīng)，由淺入深，使學生熟練掌握微生物實驗的基本操作。而后進行“水中細菌總數(shù)和大腸菌群的測定”“環(huán)境因素對微生物生長的影響”等綜合實驗項目的學習，進一步強化學生微生物實驗的基本技能，激發(fā)學生對于環(huán)境微生物的興趣，培養(yǎng)學生利用生物手段進行環(huán)境監(jiān)測與治理的技能。

環(huán)境生態(tài)學實驗包括顯微鏡構(gòu)造與使用、生物繪圖、植物分類、簡單動物的解剖等經(jīng)典實驗，為環(huán)境專業(yè)學生奠定生態(tài)學基礎(chǔ)背景。而后將生態(tài)學實驗聯(lián)系實際，如“水體中浮游生物的采集、觀察與鑒定”項目，浮游生物是水體生態(tài)系統(tǒng)重要的組成成分，通過對浮游生物多樣性的分析，可以客觀地反映水環(huán)境質(zhì)量狀況。而水體富營養(yǎng)化嚴重影響浮游生物的生存環(huán)境，致使浮游生物多樣性指數(shù)下降。在生態(tài)學原理指導下，加強對浮游生物多樣性的方法研究，從治理水體污染、維護水生生態(tài)系統(tǒng)平衡、保護水環(huán)境等應(yīng)用方面給予學生一定思路。

三、實習基地建設(shè)

理論學習必不可少，但是實習實踐亦是不可或缺的環(huán)節(jié)。環(huán)境專業(yè)積極響應(yīng)學校號召，組織學生投身于實習基地中去。

（一）親近大自然，增強“環(huán)保人”的自豪感——野外認知實習以及野外調(diào)查實習

野外實習比課堂實習更具有直觀性、實踐性和綜合性，通過野外實習使學生深入地理解課堂所學知識。[3]前人經(jīng)驗告訴我們：選擇一個好的實習地點，是保證實習質(zhì)量的首要條件，建立一個高質(zhì)量的實習基地對于保證野外實習的效果非常重要。[7][8]安徽大學環(huán)境專業(yè)的野外實習一般定于黃山浮溪野猴谷或鷂落坪國家級自然保護區(qū)，這兩個地點均具有環(huán)境優(yōu)美，生態(tài)環(huán)境復雜，動物資源豐富，交通、食宿及醫(yī)療條件便利等條件，適合環(huán)境科學專業(yè)長期定點實習。野外實習過程中，學生置身于大自然，了解生物生活習性與行為和它們對環(huán)境的適應(yīng)性，掌握動、植物標本的采集、鑒定和保存方法，讓學生充分感受到自然界的神奇和美麗，激發(fā)學生保護自然資源的責任感與使命感。同時，在教師的引導下，學生還對實習所在地區(qū)的環(huán)境樣品進行監(jiān)測，讓學生可以把在課堂所學習到的知識運用到實際中去，提高學生的自豪感。野外環(huán)境地形復雜，工作量較大，跋山涉水，對磨練學生意志，增強學生之間的友誼也起到了積極的作用。

（二）科學理論與工程應(yīng)用相結(jié)合——工程實踐實習

為提高學生的綜合素質(zhì)及專業(yè)知識應(yīng)用能力，環(huán)境專業(yè)不斷探索校企協(xié)同的工程實踐教學模式，讓學生真正能將理論知識運用于解決工程實際問題。目前，環(huán)境專業(yè)合作的企業(yè)有塘西河再生水廠、中國節(jié)能可再生能源有限公司合肥分公司以及合肥市循環(huán)經(jīng)濟園區(qū)的工業(yè)污水處理廠、合肥市久易化工廠、合肥市望塘污水處理廠等。接觸不同的廢物類型，不同的工藝類型，可以讓學生更加生動直觀的了解不同的處理工藝，而非只是學習枯燥的理論知識。

四、結(jié)語

環(huán)境專業(yè)是一門綜合性的學科，研究對象涉及范圍廣，學科涉及領(lǐng)域多，技術(shù)性和實踐性強，這對環(huán)境專業(yè)的教學，尤其是實驗教學提出了更高的要求。我院環(huán)境專業(yè)以“重基礎(chǔ)，多方向，精特色，提能力”的教育教學理念為指導，通過合理安排的“五階梯，重特色”環(huán)境專業(yè)實驗教學體系，以不斷“提升學生競爭力”為目標，積極探索，不斷前進，加快建設(shè)具有區(qū)域特色的實驗示范中心。

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[責任編輯：鐘 嵐]