時間：2023-06-06 09:32:35
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇環境科學專業，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
一、我國環境科學教育的現狀與反思。
健康的環境是人類健康的先決條件，環境健康及環境因素對人類健康的影響是環境科學永恒的主題。目前環境科學專業盡管在各自的課程設置上有其特色，但對環境與健康的思想貫徹大都不夠，一般很少或未開設有關體現“環境健康”與“環境因素對人類健康影響”思想的相關課程，且專業設置呈現出以污染控制為主體的特征，即事后彌補的策略貫穿在我們的教學體系中［1］，［2］。
二、社會發展對環境教育的要求。
由于環境與健康意識的缺乏，環境污染和破壞導致我們的環境質量日趨惡化，嚴重地威脅著人民的身體健康。近幾年頻繁發生的環境污染事故，造成人民身體健康和財產的損失。尤其是環境污染的長期效應，將對數代人的健康產生長期影響。關注環境污染對環境健康和人體健康的損害已刻不容緩，抓好環境與健康工作已迫在眉睫［3］。目前，美國的環境類專業高等教育中，已用“污染預防”和“清潔生產”等課程替代原來的“污染控制”［4］。
環境科學教育課程應將環境與健康的理念貫穿其中，關注實際環境問題，培養學生具有以人與環境之間和諧發展為基礎的科學知識、環境與健康理念、環境道德、環境倫理和環境價值觀。因此，課程體系應該使學生除了獲得相關的環境科學知識之外，還獲得環境與健康的理念，并將獲得的理論與解決相關的環境問題結合起來。
因此，目前的環境科學專業教學模式已不能很好地適應當前環境事業發展的要求，改革是必由之路。但改革應根據國情、校情，要充分考慮環境科學專業人才市場需求，尤其是基層環境保護、環境應用、環境控制等工作對應用型專業人才的迫切需求，這樣的改革才具有生命力，才能為社會輸送高質量專業人才［5］，［6］，［7］。
三、以環境與健康理念為主導的環境科學專業人才培養模式的建設與實踐。
環境科學專業在溫州醫學院設置于環境與公共衛生學院，于2005年開始招收四年制本科生。自創辦環境科學專業以來，我院充分發揮醫學特色，利用豐富的教學資源，以環境與健康理念為主導，圍繞培養“培養從事環境保護、環境管理、環境評價、環境規劃、環境咨詢、環境監理、環境醫學等領域技術管理、教學、科研工作的專門人才”的目標，從以下各個方面不斷調整、完善有關教學安排。
1.修訂環境科學專業培養計劃。按照構建“以環境與健康理念為主導，人與自然和諧相處”的環境科學專業（本科）培養體系的理念，全面修訂環境科學專業的培養計劃。特別是在環境科學專業培養要求中，突出強調了本理念的作用。
2.優化課程體系。按照“以環境與健康為主導，人與自然和諧相處”的指導思想，注重環境與健康的聯系，注意向靈活性、多樣性發展，注意正確處理好通才與專才、繼承與創新、個性與共性、能力與素質等方面的關系，構建綜合理化的課程體系，積極開設跨學科、邊緣學科課程，以適應科學技術的廣泛交叉和相互滲透。
按照“優化內容、兼具特色、加強應用、反映現代”的原則，遵循環境與健康的中心思想來指導課程體系建設工作。“優化內容”指根據環境與健康的理念重新構建學科課程新的知識結構，并對講課內容優化精選。“兼具特色”指在課程體系安排上充分利用我校在預防醫學和衛生檢驗方面的優勢及特長。“加強應用，反映現代”主要指課程要有實踐性和應用價值，反映現代科學技術的最新發展成果和信息。將精減部分污染控制方面的課程，增加關注環境與健康方面的相關課程，加強在環境健康評價方面的知識教育和技能培養，使課程體系更趨合理。
現在我們的課程體系中，既包含使學生能夠接受環境健康訓練的課程體系（如生態學、環境生物學、環境微生物學等），又包含能夠體現教學特色，反映環境與人類健康關系的課程體系（如環境流行病學、環境醫學、食品理化分析等），能夠讓學生全面掌握環境科學的學科知識體系。
3.改革教學方法，完善教學質量監控體系和學生知識掌握評價體系。改變教學中傳統的以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心的狀況，為學生提供新信息、新材料、新思路,使學生主動參與教學過程，增強教學過程的互動性，積極開展和運用啟發式、討論式、體驗式和研究式教學方法。
完善目前的教學質量監控體系，圍繞環境健康的教學指導理念，積極增大教學過程和學習過程的開放性。
4.實行大學生導師制，既教書，又育人。所有環境科學的本科生第一年實行班主任制，從第二學年開始直至大學畢業實施導師制，期間為三年。導師負責與學生探討制定學生的發展與研究方向，將環境與健康教育融入具體工作學習中，培養學生的創新精神和環保意識，提高學生的科研能力和專業素質；幫助學生端正學習態度，養成正確的學習方法和良好的學習習慣，并直接指導學生的畢業論文工作。
四、結語。
通過“以環境與健康理念為主導的環境科學專業培養模式的建設”，我院環境科學專業的教學體系得到完善，使學生不僅掌握了環境科學的基本理論，而且掌握了一些環境保護的先進理念，發現問題、解決問題的能力得到提高。這種教學模式對提高學生的綜合素質、造就優秀的環境科學專門人才起到了重要作用，有利于培養新形勢下創新人才。
參考文獻：
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［4］孟偉，于云江，郭庶.國內外環境與健康的管理與研究.環境與健康雜志，2007，VOL24（1）：4-7.
［5］田亞平，劉沛林，王鵬.基于環境教育使命的高師地理科學專業建設與課程改革.衡陽師范學院學報，2005，VOL26（6）：127-132.
實踐教學是高校人才培養計劃中提高學生工程實踐能力和創新精神的重要手段，而專業實習是實踐教學中不可缺少的一個環節，在促進學生的專業理論知識向生產實際轉化、增強學生的工程意識和創新意識、培養學生的專業技能和綜合素質等方面有著不可替代的作用，是實現專業人才培養目標的重要保障，同時也是幫助本專業青年教師利用實習指導鍛煉自己的業務能力的重要契機。提高實習效果與質量，實習教材的編寫至關重要。傳統文字型、多媒體課件型實習教材（如實習指導書）的編寫重點在于系統化闡述工藝設備原理以及技術方法，但難于表達生產設備的內部結構和工藝流程的動態變化效果，在增強感性認識、激發學習興趣、培養創新能力等方面存在明顯不足。而信息技術的發展正在使教材的形式和內容向多種媒體形式的“立體化”狀態轉變。《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中指出，要把信息技術作為提高教學質量的重要手段，高等學校要在教學活動中廣泛采用信息技術，加強紙質教材、電子教材和網絡教材的有機結合，實現教材的立體化和多樣化。本文結合我校環境科學專業的培養目標，通過對本專業的實驗—課程設計—現場實習的實踐教學資源進行整合設計，提出了實施立體化實習教學的方案。
一、專業實習教學存在的問題
在當前市場經濟體制下，企業和環保事業單位由于生產自動化程度提高、維護安全生產秩序、壓縮培訓經費投入等原因，日漸減少接納高校學生上崗實習的機會，加之高校實習經費緊張，對安排環境科學專業學生外出實習產生了一些不利的影響，主要表現在：
（1）聯系實習單位困難。為了配合專業課程和培養計劃的要求，聯系實習基地時往往需要選擇環境工程類（如水、氣、固廢處理廠）、環境監察管理類（如環境監測站）、生態園區（如濕地保護區）等相關企事業單位或部門。大批缺少實踐經驗的學生在同一時間上崗實習，不僅會對企事業單位正常的工作環境產生影響，而且對安全生產管理工作造成一定壓力。因此即便是作為實習基地的企事業單位往往也視學生的實習為“額外負擔”，不愿接受學生或勉強接受學生的實習。
（2）實習效果不理想。目前通常采用的現場實習基本流程是由企事業單位指派專人對學生進行集中安全教育和工藝流程講解，然后再由企業的相關人員帶領學生參觀學習。由于環保類生產企業普遍提高了生產自動化程度，學生在短時間內難以了解生產過程的細節，又缺乏動手實踐機會，實習結束后學生對許多問題還是似懂非懂，達不到現場實習的基本要求。
（3）年輕教師缺乏工程實踐經驗。由于更新教學師資的需要，專業教研室每年都有新進的青年教師參與到實習指導工作中來。但他們大部分缺少實際工作經驗，往往無法及時準確地解決實習中學生提出的技術問題，因而不能對學生的實習進行有效的指導，也影響了實習的效果。針對目前專業實習存在的上述問題，結合學校實施的素質教育，我們采用了以實踐性教學環節改革，施行仿真與現場實習相結合，以仿真實習為主導、現場參觀為輔的實踐教學模式。基于對以上問題的認識，結合我院環境科學專業建設的實際，我們借助“西部特色環境類專業結構調整的改革研究與實踐”這一陜西省高等教育教學改革研究項目研究的契機，依托我校環境科學與工程國家重點學科的優勢，重點針對環境科學專業培養計劃中的實驗、課程設計、實習、本科生科研訓練（SSRT）等實踐環節如何有效整合的問題，提出建設一套有序銜接的立體化實習教材及圍繞核心教材內容建立生動豐富的立體化教學形式，從而進一步完善專業課程體系。
二、立體化實習教材建設
所謂“立體化教材”，就是立足于現代教育理念和現代信息網絡技術平臺，以傳統紙質教材為基礎，以學科課程為中心，以多媒介、多形態、多用途、多層次的教學資源和多種教學服務為內容的結構性配套的教學出版物的集合。在教材的內容上，橫向來說要體現本課程中相關的各學科交叉融合的特點，縱向來說要體現本課程中的傳統內容、現代內容及未來學科或技術的發展趨勢，并以形成教學能力為目標，實現媒體呈現的立體化、教學設計的一體化、教學應用的多元化。立體化教材體系的設計，要綜合考慮課程目標的多維度、教學對象的多層次、表現形式的多樣性、解決問題的多角度等不同層面的要求，充分發揮各種媒體的優勢，強調各種媒體的整體教學設計，從而形成媒體間的互動互補。環境科學專業立體化實習教材的教學結構的擬定，需要針對環境類本科教育的通用型人才培養特點，立足于我校的環境類學科群優勢，在教育部教學指導委員會制定的專業教學基本要求指導下進行總體設計。設計應遵循知識的系統性與知識發展的循序漸進相結合的原則，用整體優化的觀點分析專業課程知識的整體系統與實習環節內在的邏輯聯系，堅持以加強學生素質教育和實踐能力培養為立體化實習教材建設的追求目標。立體化實習教材的主體內容是實習教學包，包括四個部分：核心教材：核心教材是開展實習活動的基礎與支柱，也是符合實習基本要求和實綱全部知識點的教學信息的載體，重點強調其科學性、適用性。首先選定具有成熟工藝和完備設施的實習基地，然后組織相關教師整合原有實習講義內容，在此基礎上統一編寫立體化實習指導書作為核心教材。該教材應當貫穿整個實習教學過程的設計思路和要求掌握的知識點，特別強調工藝流程、設備形式及性能參數、規劃與管理模型邊界條件等技術性內容的現實性和先進性。通過輔導學生研讀核心教材以掌握各階段實習的任務和要求。多媒體課件包：是以輔助學生學教材為目的的電子教材總稱，需要根據具體教學內容獨立設計和開發，包括重點技術剖析、實習過程實況記錄、教師采用多媒體工具設計的實習教學素材等等，能夠體現實習內容的精華，強化學生對實習內容重點和難點的認知，并具有一定程度的互動性，便于學生進行自主學習。仿真練習包：將環境工程處理工藝及設備、環境規劃與管理的規范方法和模擬手段、生態學野外調查等主要實習內容分類開發為仿真實習系統，在校內仿真實驗室對實習基地的真實運行過程進行模擬設計或操作，并通過系統中設置的考核單元自動對每位學生的表現進行評估。這種仿真實習系統可以有效解決學生到現場實習看不全、摸不到的問題，可以提高現場實習效率和質量，是現場實習教學的重要補充。同時，校內仿真實習系統的建立還可適當縮短現場實習時間，從而節約實習經費開支。網絡課程：運用互聯網遠程教學技術，根據實習教學要求將核心教材、多媒體課件包、仿真教學客戶端以及試題庫、案例庫、輔助電子圖書等教學資源融合在一組網絡應用模塊中，可供學生根據自身條件靈活使用，并通過充分利用網絡資源和師生互動功能激發學生的獨立分析和創新思考能力。網絡課程是立體化實習教學包的集中體現形式，可以成為容納更大的信息量和更具多樣性的實習教學助力器。
三、優化立體化實習教學方法
立體化實習教學包應用于實際教學應采取分段式教學模式，即將整個實習教學環節分為三個階段：實驗和課程設計階段，要求在第5-6學期完成。在核心教材框架內，結合環境科學專業三個重點專業方向的實驗和課程設計教學內容，主要鍛煉學生獨立運用專業理論知識進行綜合實驗或設計實踐的能力。遠程網絡視頻教學階段，要求在第6-7學期完成。通過網絡課程平臺組織學生進行多媒體課件互動式學習，或通過仿真教學包進行沉浸式自主學習，主要鍛煉學生對具體實習任務的全局掌控能力。現場實習階段，安排在第7-8學期的生產實習和畢業實習期間完成。主要通過教師現場指導下的實際觀摩和操作，使學生對本專業重要的應用技術和發展前景建立起感性認識，進而借助實習報告撰寫和答辯考核等方式鍛煉學生綜合分析和解決實際問題的能力，從而達到理論知識與實踐能力逐步融合的目標。同時，需要在每個階段建立相應的評價方法，收集來自不同層面（包括學生、指導教師、教學管理部門等）的反饋意見，并在充分總結歸納教學經驗的基礎上，逐步對教學包的內容進行補充修訂，力求使立體化實習教學內容能夠科學系統地反映環境科學學科知識點之間的聯系與發展規律，引導學生學以致用。隨著全國高校“立體化教材”建設的逐級展開，對高校的實踐教學工作也提出了新的要求。作為高校教師應當努力提高自身的信息化素養，加強多媒體和仿真教學包的開發和改造能力，提高應用網絡教育資源的能力。同時積極采用協作式學習、沉浸式學習等先進教學方法，在培養學生實踐能力的同時提高自身的教學水平，為我校環境類通用人才培養計劃的實施提供有效的基礎保障，也可為環境類相關專業的教育教學效果提升提供有益的參考。
作者：張軍 陶李 金鵬康 杜紅霞 吳蔓莉 單位：西安建筑科技大學環境與市政工程學院
1教學內容的選取
1.1教材和目標定位
要使教學內容合理，首先要選取一本合適的教材。[3,4]不同的教材各有特色，側重點亦有所差異，有的注重理論方法，有的偏重實際應用。環境科學專業的遙感課程注重培養學生利用遙感技術對環境問題進行監測、分析和管理的能力，因此本課程適宜選取側重于應用的教材，如參編教材為陳述彭的《遙感地學分析》和趙英時主編的《遙感應用分析原理與方法》等。同時在專業軟件選取上考慮到界面易用，開發靈活性等特點，可選取ENVI遙感圖像處理軟件進行實例教學。遙感課程本身內容較多，針對環境科學專業的本科學生，在學時有限的條件下，需縮短遙感基礎理論的講授，同時適當擴大遙感實驗和應用的教學環節。在教學過程中側重理論聯系實際，將教學內容劃分為理論部分和實踐部分：其中理論部分主要包括電磁波、傳感器及成像原理、遙感圖像的存儲等內容，實踐教學內容以“影像獲取-預處理-分類及后處理-應用”為主線，重點講授常用遙感數據(TM，MODIS，ALOS和SPOT)的獲取方式，預處理方法(輻射校正、地形校正和幾何校正)、分類方法(監督和非監督分類、面向對象分類、決策樹分類和神經網絡分類)以及精度評價和重編碼等后處理過程，最后則以江蘇沿海開發為背景，圍繞土地利用變化分析、灘涂生態環境評價、水環境和大氣監測等主題進行應用實例教學，重在提高學生利用遙感技術解決實際環境問題的興趣和能力。
1.2教學內容更新
遙感技術的發展使得知識更新速度很快，新理論、新方法和新的研究領域不斷出現，用人單位對學生的實踐能力的需求也不斷增強。[5,6]因此在整個教學過程中還需不斷對現有教材內容更新，讓學生掌握遙感技術的最新動態，尤其是遙感技術在環境科學中的最新應用領域，以彌補現有教材內容的滯后性。在教學過程中可依托現有科研項目對教學內容進行整合和優化，將自己從事科研項目過程中了解的國內外研究現狀以及存在的問題進行補充講授，比如筆者曾從事過遙感技術在區域蒸散發估算、土地利用覆蓋變化以及水環境監測等應用相關的科研項目，在教學過程中就可以結合該項目進行典型案例分析，同時將本學科的發展趨勢與學生一起討論，從而激發學生的學習興趣。教學內容完善上還需整合對本學科技術形成和發展具有重要意義的期刊資料(如環境科學、生態學報、地理學報和"RemoteSensingofEnvironment"等雜志)，滲透到課程建設之中，不斷充實教學內容，使教學內容具有前瞻性。考慮到環境科學專業的學生由于缺少地理學、地圖學和程序設計等知識結構，往往會反感復雜的遙感理論知識，缺少主觀能動性，可圍繞遙感技術開展課程群建設，加強本課程與環境信息系統、環境影響評價等課程之間的聯系，從而增強學生利用跨學科技術手段解決實際問題的能力。
2教學手段和方法的創新
2.1專業軟件輔助多媒體教學
遙感課程包含大量的遙感圖像信息，因此目前普遍使用PPT教學方式。為了增加學生對遙感理論方法的掌握，有必要在課堂上增加以實驗數據為主的遙感軟件演示教學。通過遙感軟件可以將理論及方法用圖形和圖像的形式直觀再現，激發學生學習興趣，提高應用先進的遙感技術的能力。同時在教學過程還需設計一些綜合軟件訓練科目。比如筆者在實際教學過程中設計了類似《灘涂資源與環境監測》的綜合實驗，拓展了遙感技術與地理信息系統(Arcgis)和計算機輔助制圖(AutoCAD)等地學處理軟件之間的數據共享操作，在增強學生環境數據處理方面的綜合實踐能力方面取得了較好的反響。
2.2網絡和啟發式教學手段
遙感課程理論抽象，應用性比較強，在教學過程中，宜采用啟發式教學方式，讓學生獨立思考，引導學生去發現和解決實際的問題。比如在講解植被的光譜特征時，可以基于全色圖像、多光譜等各種常用的衛星遙感數據，形象和直觀呈現不同的植被類型、不同的植被生長階段和狀況在遙感樣片上的差異，增強學生對“同物異譜”和“同譜異物”規律等遙感知識的理解和掌握，充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性。同時還可利用GoogleEarth軟件，USGS和地理空間云數據等平臺免費瀏覽全球各地分辨率相對較高衛星圖片，作為遙感教學影像資料，或用作科研數據。建立和完善實驗數據庫，依托現有的科研項目和實驗平臺，購置SPOT，MODIS和TM等多類型遙感數據和行政矢量地圖。通過Internet網絡，師生共同交流和關注遙感最新事件和日益嚴重環境問題，如高分衛星的發射、城市霧霾和水污染事件，引導學生利用現有環境問題解決實際的環境問題。
3實踐創新能力的培養
實踐教學環節對培養學生的創新思維和科研能力具有重要的作用，環境科學專業作為非遙感專業開設遙感課程，其技能要求為應用型，理論聯系實踐顯得尤為重要。在實踐教學上可以以基礎理論、基本方法和基本操作為基礎，構建分層次的能力訓練模式，初期可以安排一些主流遙感數據搜集與處理基礎方法的介紹；中期安排一些專業軟件應用課題；后期通過科研項目培養創新能力。實踐能力培養還需改革傳統以卷面成績為主的考試制度，注重多元化的考核方法，增加理論環節課堂提問、討論等考核，以及實踐環節的軟件操作和科研能力考核，以考試促教學，切實提高學生實踐創新的主動性。
3.1增強課堂練習和野外實習環節
通過課堂練習和野外實習，使學生更好地理解和掌握遙感的基本概念，基本原理和基本方法，熟悉遙感專業軟件的基本操作，增強對不同地物的光譜差異的正確認識。課堂練習環節主要以示范性和驗證性為主，學生可通過操作實例增強對理論知識的理解。例如在講授遙感影像的幾何配準過程中，結合試驗指導書和軟件操作，以圖形的方式呈現控制點數目和位置變化對圖像糾正效果的影響，增強對幾何校正影響因素的理解。野外實習設計主要包括遙感影像數據的準備和預處理、解譯標志的建立和野外考察路線的設計等環節。通過野外實習，加深對圖像目視和計算機自動分類原理和過程等教學內容的認識。野外實習適宜以學校周邊的多光譜影像為例，也可結合區域特色，如在鹽城工學院的教學實踐過程中，考慮到沿海大開發形勢下，采用了沿海灘涂資源開發和保護為實踐背景材料，通過實驗區的實地考察，使學生掌握假彩色合成圖像和地物的識別特征等遙感基礎理論知識，同時通過野外實習教學也可進一步引導學生利用遙感技術對灘涂生態環境問題進行檢測和分析。
3.2專業軟件開發能力培養
在遙感教學中，專業軟件開發能力也是實踐創新教學的重要內容。ENVI是由遙感領域的科學家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)開發的一套功能強大的、完整的遙感圖像處理軟件[7]，因此在利用ENVI軟件進行實驗教學過程中，可以增加利用IDL演示實例豐富教學內容，例如進行遙感影像融合效果評價的過程中，可讓學生掌握IDL的學習方法，并學會編寫IDL命令調用ENVI函數，進行數據的讀取，熵值的計算和融合效果的評價。既可以提高學生的編程能力，又可更好的理解操作的本質，提高學生的專業軟件開發能力。
3.3鼓勵學生從事科研活動
課堂練習通常是嚴格按照實驗指導操作，相對缺少創新性，因此還需要通過科研項目的鍛煉，進一步強化學生運用專業知識和遙感技術解決實際問題的能力。科研活動主要以遙感興趣小組、大學生創新項目和導師科研項目為主要形式。遙感興趣小組依據應用領域的不同進行組建，如組建灘涂植被組、水體污染檢測組以及大氣污染檢測組等，考核任務下達后，各小組之間共同完成數據資料的查找、分析和結果輸出等工作，最后以小組為單位進行評分和總結。學生在完成專題任務中不僅增強綜合分析問題和表達能力，同時也熟悉了基本的科研方法和過程，激發了學生自主探索的熱情。此外，在遙感應用小組的基礎上，鼓勵學生申報大學生創新項目(SRT)和撰寫學術論文，同時吸引學生參與老師的科研活動，鼓勵學生發表高質量遙感教學論文將學生的畢業論文盡可能與科研課題相結合，通過畢業論文團隊建設提高學生畢業論文的深度和廣度。
4結束語
關鍵詞：環境微生物學；研究型教學；環境科學專業
《環境微生物學》課程作為環境科學專業的基礎課程，在學科專業建設中具有舉足輕重的地位[1]。《環境微生物學》的教學內容以微生物的應用為核心，它將環境理論知識與應用技術密切聯系起來，在環境科學專業的課程建設起到了重要的承接作用。該課程的主要特點是兼具理論與應用性；微生物與環境作用的復雜性；與環境工程應用的密切性。正是由于這種理論復雜性與應用性共存的特點，使《環境微生物學》課程在教學過程中理應更具有培養學生創新性思維與實踐能力的潛力。環境科學專業的課程建設中較少開設生物類課程，由于課程上述方面的特點使環境科學專業的學生在學習過程中普遍具有排擠性，特別是當教學方式仍然以傳統單向傳授式教學為主的情況，學生普遍表現出對該課程的興趣不強，因此迫切要求新的教學方法來激發學生學習的動力。
目前，研究型教學模式越來越被接受為一種有效的、全新的教學模式，這主要是由于研究型教學將科研思維引入到教學中，摒棄了傳統的單向傳授的模式，以學生為教學主體，教師不再單純地講授書本內容而是主動參與學生的研究實驗中[2，3]。研究型教學以培養學生的創新能力與實踐能力為目標，強調學生的主動性、自學能力與組織能力，注重發揮學生的個人潛力，使學生能夠積極主動地進行以解決科學問題為目的研究與學習活動。
一、《環境微生物學》課程教學改革的研究現狀
《環境微生物學》在許多專業中均作為專業基礎課程，主要是考慮到它對整個專業課程體系的支撐與銜接作用，但是由于它本身所具有的學科交叉性，使得在專業課程體系建設過程中并沒有把它放在教學的重要地位[1]，教師在教學過程中對該課程的重要性認識不足，學生相應地就沒有對其學習的興趣，這一現象在環境科學專業的教學中尤為明顯。在教學過程中教師只圍繞專業的大背景進行教學啟發，例如主要圍繞污染處理、環境評估等領域的內容進行教學，而少有涉及污染處理的微生物作用機理，以及環境評估中生物主體特別是微生物在環境中的作用等。學生長期受這種導向的影響，幾乎沒有對環境的污染實質以及微生物主體對環境作用力進行過深入的理解，更沒有進行相應的研究性的創新與實踐活動。
當然，為了適應教學改革的需求，許多教學工作者也對《環境微生物學》課程進行了一定程度的教學改革探索，如從教學內容、教學方法與手段、實驗教學以及考核方式等方面，提出了討論式、互動式、啟發式等教學方法[4-6]，但這些措施均沒有真正脫離傳統的“傳教式”教學，這離學生創新能力與實踐能力的培養目標相差較大。《環境微生物學》課程本身具有很強的實驗性，教學過程理應以實驗的探索為主，為解決實際問題而進行教學設計。但是目前的教學對實驗研究重視不足，表現在課堂教學上以概念、理論、工藝的介紹為主，很少有對實際案例的分析，更沒有以培養學生實踐能力與創新能力為主的研究實驗設計，即使在課程實驗課上，也都是以傳統的驗證性的基礎實驗為主，這大大降低了《環境微生物學》課程在專業建設中的作用，也極大地削弱了該課程對學生創新思維培養的作用。
二、《環境微生物學》課程引入研究型教學模式的必要性
《環境微生物學》課程的應用性內在特征需要進行研究型教學，以適應課程教學的最終目標，即使學生學會應用微生物手段進行環境污染的控制。課程內容主要包括兩大部分：第一部分主要講述微生物學的基礎理論知識，第二部分主要講述微生物在環境工程中的應用。第一部分是第二部分的基礎，它涉及到微生物的培養、繁殖、接種體的制備等具體的實驗過程，由于環境科學專業的學生對生物學了解較少，且微生物需要借助于顯微手段才能進行感知，學生在學習過程中感覺難度較大。但是學生只有對這些微生物的基礎知識有了深入的理解，并掌握了相關的微生物操作技能，才能在第二部分微生物的應用中進行相應的工程設計與應用，以實現對環境污染的控制。因此教學過程中應以實驗教學為主，特別是應進行一些帶有研究性質的探索性實驗，這正是研究型教學所要體現的形式。
創新型人才的培養是當代大學教育人才培養的目標，專業創新人才的培養也要求教學改革應該向研究型教學模式進行轉變，以適應這一目標的要求。在環境科學專業的諸多課程中《環境微生物學》具有明顯的交叉學科性質，而創新性的知識容易產生于交叉的學科，它同時又兼具理論性與應用性的特點，使其在創新性研究中具有明顯的優勢。因此，要充分利用該課程的這一學科優勢，在教學過程中不斷激發學生對這一新學科的興趣，引入研究型教學的理念，引導學生進行以科研實驗為主體的研究與學習活動，將科研與教學融為一體，不斷培養學生的創新意識與實踐能力。
三、研究型教學模式的探索
（一）課程教學與教師科研結合
高校教師普遍教學與科研“雙肩挑”，是聯系教學與科研的重要紐帶。研究型教學的目標是培養創新型的人才，以培養學生的創新能力與實踐能力為目的。研究型教學與教師科研相結合，使得教師科研成為創新人才培養的天然平臺，這主要體現在兩個方面：一方面教師科研始終跟蹤學科前沿信息，始終保持創新性思維，給教學帶來了新的思維模式，特別是將探索性的實驗研究帶給了學生；另一方面學生可以直接參與教師的科研，學生在參與教師科研項目的過程中，不僅減輕了教師的負擔，而且也在科研過程中受到了訓練，不僅學習到了嚴謹的科研思維，而且也熟悉了科學研究的基礎技能，極大地增強了自身的科研素質與專業技能，為以后科研與就業打下了堅實的基礎。
（二）課程教學與大學生創新性實驗項目結合
各級大學生創新性實驗項目是高等教育“質量工程”的重要內容之一，項目的主要目的是培養大學生的創新能力與實踐能力，注重創新性實驗項目的實驗過程，強調實施過程中創新思維的培養，重點培養學生的學習主動性、探索能力、協作能力以及實踐能力，這與研究型教學培養的目標是非常一致的。因此，將研究型教學與大學生創新性實驗項目結合，將《環境微生物學》課程研究型學習與項目的實施內容融合起來，不僅有利于項目的順利實施，也有利于教學質量的提高。
（三）課程教學與生產實際結合
產學結合模式是高校教學改革的重要措施之一，《環境微生物學》課程的應用性特點決定了教學必然要建立與生產的密切聯系。利用微生物處理環境污染物的生產，如利用活性污泥法處理生活污水、利用微生物處理生活垃圾等，均利用了天然或人工分離的菌種對污染物進行處理變成低毒或無毒的產品。課程在應用部分的主要內容是與這些生產過程一致的，并且在教學過程中也開展了一些小型的污染物處理的生產，使研究型教學與實際生產相符合，有利于激發學生學習的興趣。在研究型教學實驗設計過程中，最好以項目的形式開展實驗，先期的菌種篩選、組合匹配等工作可以在實驗室內完成，然后利用教學用的小型處理車間進行小試，如果順利可以將其應用于工廠進行中試。這一系列過程須以學生為主體，在指導教師的指導下，由學生自己以課題小組的形式來完成。
（四）課程教學與學科專業平臺建設結合
學科專業平臺建設是高校教學軟硬件建設的重要組成部分，學科專業建設的程度直接關系到專業教學起點的高低，也關系到教學質量的水平。但是大多數學科專業平臺建設在實施過程中往往只注重專業整體的考慮，卻沒有照顧到具體課程對教學軟硬件的需求，這主要是由于課程教學的教師缺乏與學科專業建設管理者的溝通，而且在傳統的單向傳授式的教學模式下，課程教師根本就沒必要關心課程以外專業平臺的建設，這使得學科專業平臺對課程教學的直接效果不大。事實上，課程教學是教學質量的直接體現方式，教學質量的高低、教學手段實施的效果如何不僅與教師個人的教學水平相關，而且也極大地受到教學條件的影響，這就需要學科專業平臺建設在實施過程中重視教學條件的改善，而這些教學條件正是課程教學中直接使用的。因此，課程教學應積極與學科專業平臺建設結合，以獲取課程教學所需要的直接條件。
（五）課程教學與社團科技活動結合
為適應“兩型社會”的需求，高校教育也開始加強對學生的環境保護教育，特別是高校社團科技活動對環保的宣傳力度在加大，但是社團活動卻很少有專業教師參與，使環保宣傳僅僅局限于一種科普活動，而對于專業的環境科學專業的學生來講這是遠遠不夠的，只有“知其然”，且“知其所以然”，探索環境污染的機理、提出治理的方法，才是專業大學生人才培養的目的，也就能培養出創新型的人才。而社團科技活動與課程教學相結合，目的性就很強，可以針對區域環境中存在的問題，利用課程教學的知識與技能進行實訓，既豐富了高校社團活動，又提高了課程教學質量，對于學生個體來講使課程知識直接走向了社會應用，有利于整體提高環境科學專業大學生的科研素質與實踐能力。
四、結語
《環境微生物學》課程在環境科學專業中占有重要的地位，它是生物與環境之間的一門交叉學科，具有明顯的應用性特點，這決定了課程教學不能單純地依靠傳授式教學。研究型教學是將科研理念引入到教學中，以學生為主體，以實驗課題研究的形式進行教學，著重培養學生的創新能力與實踐能力，這正好適應了《環境微生物學》的課程特點。這一課程采用研究型教學，不僅適應了創新人才培養的大學教學目標，而且也使學生能將課程知識學以致用，為以后考研或就業打下了堅實的基礎。
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實習內容的豐富不意味要求學生在有限的時間完全掌握所有知識，需要重點突出，主次分明。實習內容的安排不僅要符合專業特色(我院的研究方向以環境化學為主，環境管理和生態學為輔)，更要利用所處地區的一些地緣優勢，最大限度發揮實習基地的資源優勢，提高實習教學質量。無論是教學實習還是生產實習，都根據教學要求安排了重點實習和一般參觀兩種性質、不同層次的實習內容。通過重點實習，學生可以從深度上掌握實習單位不同部門或崗位的技術要點，具備一定的實踐技能;通過參觀實習可以幫助學生在廣度上了解本專業在更多不同實習單位的實際應用情況，擴展知識面。在教學實習中，長白山自然保護區因為有著豐富的環境資源，實力強勁的科研院所和成熟的管理經營模式被確定為實習重點。其中一些典型區域和場所被用于環境學和生態學的實習教學。實習內容豐富，實習時間充裕，這樣做不僅有助于學生集中精力掌握野外實習的基本方法，也加深對環境學基本原理的認識和理解。而松花湖、龍潭山和百里清水綠帶都屬于一般參觀性質，主要是利用地域優勢，為學生提供更多的學習機會，方便學生從其它層面，如水資源利用、地方優勢物種生長特點、松花江水文特征及景觀生態等形成比較全面的初步印象。環境保護監測站各兩周的實習為主，以動力廠和垃圾處理場的參觀實習為輔。重點設在污水處理廠不僅是因為我院經過努力與國有大型企業中國石油吉林石化分公司簽訂了長期的校企產、學、研合作協議，更重要的是由于該單位在污水處理、固廢綜合治理以及給水排水方面都有著國內領先、相對成熟的清潔生產工藝，能夠提供學生良好的實習氛圍。吉林市環境保護監測站不僅分析、監測設備條件先進，且有著正規的環境監測程序與嚴謹的管理手段，為學生提供了優質的學習條件。并且，每個實習單位都有專人講解或指導，讓學生實際接觸并了解有關環境管理、環境監測、儀器分析、環境工程和固廢處理的一些實際發展現狀。實習單位一般管理相對嚴格，但是經過長期的接觸和溝通，也建立了相對穩定的合作關系。相對成熟的實習基地保證了教師熟悉相對穩定的內容來指導實習，為確保正常完成生產實習起著決定性作用。
二、實習方法的研究
傳統的實習方法不利于大學生能力的培養和各方面素質的提高。新時期的實習方法改革要求充分調動學生學習的積極性和主動性，使之在整個實習的過程中鍛煉獨立工作能力、社交能力，培養創造性思維能力。在實習的各個階段都滲透著方法的改革與研究，綜合發揮著實習指導教師的作用。
(一)實習動員多元化
實習動員實際是實習關鍵的起步。隨著科技進步，教學方式多樣化發展，我們將傳統的說教改為形式多樣的多媒體動員。首先播放相關資料片，結合實際介紹一些生產工藝、基本原理或可能在現場看不到的內部結構等。如長白山的生態資源和污水處理廠的工藝流程我們都準備了詳盡的資料，制作了光盤。第一保證了學生對實習內容留下初步印象，在實習現場重復講解時學生更容易進入狀態，非重點部分適當省略，為從事校外實習的其它工作節省寶貴時間;第二激發學生的好奇心，變被動為主動，在實習之前積極查閱相關資料，為深入生產實踐做好準備，有利于實習過程中強化教學。其次利用網絡資源，在師生共享空間里上傳相關的文件(包括實綱，實習指導書，實習分組和時間安排)，方便及時溝通，答疑解惑。之后進行安全教育，提出實習要求，就會順理成章，更容易被學生接受和重視。
(二)實習指導模式化
實習指導是實習過程中的重要組成部分。指導教師在這個過程中扮演著非常重要的角色。指導教師的角色和指導策略方面的研究今年來正引起越來越多的重視。與校內學習有本質區別，校外實習更重視實踐能力的培養。我們在生產實習過程中采用了“1+2”模式，即每一組學生配備校內指導教師和校外指導教師各一名，兩者協作完成每組學生的實習指導工作。校內指導教師的主要任務在于調動學生主動性，幫助學生發現問題、分析問題和解決問題，對學生進行宏觀管理。校外指導教師針對具體實習內容和要求詳細講解，回答學生提出的有關工藝流程、環境監測、環境化學機理等方面的細節問題。“1+2”模式充分發揮了校內指導教師理論水平和校外指導教師的工程實踐能力，優勢互補，真正做到理論聯系實際，達到校外實習的目的。
(三)實習管理層次化
一直以來，實習管理工作在整個實習過程中都占據重要地位，不容忽視。“安全第一”是校外實習尤其要重視的一方面。除去實習動員時進行入廠前安全教育，入廠后還要由企業進行二級、三級安全教育。由于我們實習地點多、范圍廣，還涉及野外作業，所以安全隱患多，每個指導教師在要求學生自覺遵守紀律的同時也會加強管理。在教學實習中配備專人負責安全，嚴肅紀律。如在教學實習中做到每到一地都要清點人數;在生產實習中做到每天至少一次崗位巡查，對違反紀律的情況零容忍。學校的良好組織和教師的高度責任感保證了本專業十多年的實習指導沒出過任何安全事故。(四)實習考核多樣化針對不同實習目的、具體實習環境，考核方式也是靈活掌握，而不一定完全依賴最后的筆試。經過長期實踐，我們總結實習考核可以從現場實際操作能力(20%)、口試(10%)、實習日記(10%)、實習報告(30%)、筆試(30%)幾方面綜合評定，并可以在實習過程中因提出合理化建議，或在筆試后組織的分組答辯中因表現突出獲得10～20的加分。通過這樣的方式不僅調動學生積極性，滿足年輕人的表現欲，也可以借此機會鍛煉各方面的能力，并通過競爭、比照從而意識到自身不足之處。如有的學生理論水平高，溝通協作能力低;有的學生動手能力強，表達能力弱;抑或相反，都需要今后或全面發展，或取長補短，或發揮集體作用形成優勢互補。實踐證明，通過校外實習，學生積累了寶貴的實踐經驗，返校后學習目的性增強，協作精神和溝通能力普遍提高。
三、結語
作為區內培養環境科學專業人才的主陣地，西藏大學環境科學專業應擔當起為我區經濟社會快速發展輸送急需的環境科學專門類人才，為西藏生態建設和環境保護工作提供專業的智力支持的重任。然而，環境科學專業人才培養質量和服務能力的高低，關鍵在于環境科學專業的整體建設水平和能力。因此，加強我校環境科學專業改革與建設工作，具有重要的戰略意義，不僅有利于推動我校學科建設和發展整體水平，而且可以有效提高我校為西藏經濟社會發展的服務能力和水平。
一、改革之前專業現狀
從歷史來看，與環境學科相關專業方向最接近的專業是地理系資源環境與城鄉規劃管理專業。當時招收的專科生，主要是國土規劃與管理方向，于1999年和2000年招了兩屆共63名畢業生;據了解和實際工作中的接觸，這些畢業生都成為了西藏基層國土、規劃、發展改革等重要部門的骨干力量，甚至有些已經站在重要的領導崗位上并發揮著重要的作用。除此之外，之前在西藏還沒有其他有關環境科學相關專業的建設和發展歷史。我校現有環境科學專業開設于2001年，開始時連續兩年招收專科生，很大一部分是部隊生源，科班出身的專任教師只有剛畢業的一名本科生。因軟件、硬件多方面原因，這些學生在校期間學到的專業知識是有限的，但這兩個班畢業的學生如今絕大多數已經成為了西藏基層環保部門的領導或者骨干，為西藏的生態環境保護工作發揮著重要的作用。2004年面向全國招收首屆環境科學專業本科生，并連續5年每年招生一屆一個班的規模。到現在已經陸續招收8屆(2003年停招一年，2009停招一年)共272人。
結合西藏社會經濟發展對環境科學類專業人才的需求情況來看，我校培養的環境科學專業學生在社會上需求量大。但是由于我校環境科學專業建設起步晚，存在師資力量嚴重不足，學生培養的定位不夠明確，培養計劃中的課程體系建設不夠健全，缺乏實踐教學基地和實驗設施設備條件等問題，嚴重影響著人才培養質量和水平，也制約著環境科學學科整體發展水平。
二、具體改革與建設情況
1.優化人才培養方案，完善課程教學大綱。本科培養方案是完成本科生培養目標，決定學生掌握專業知識和技能及學生整體分析問題、解決問題能力的重要因素。因此，改革和優化本科培養方案，完善課程教學大綱是整體專業改革與建設工作的重中之重。從環境科學專業學科自身發展趨勢、西藏地區生態環境保護對人才培養的需求、培養出來的學生在社會就業市場上的競爭優勢以及在實際教學工作中的實踐經驗多方面因素綜合考慮，原有環境科學專業本科培養方案在本科培養課程設置、學時分配、專業知識邏輯性、知識重復性等多方面顯現出一些問題和不足，為整體教學效果帶來一定影響。因此，參照北京大學、南京大學、武漢大學、北京師范大學、南開大學等高校環境科學專業本科培養方案，并結合學校學科發展進程和人才培養的具體目標，組織環境科學專業及相關專業所有任課教師認真研究、討論和論證，修訂了最新版環境科學專業本科培養方案，編寫了新增課程的教學大綱，修訂和完善了部分課程的教學大綱。
2.加強師資隊伍建設。師資力量是學科發展的核心內容，也是生力軍。西藏大學師資條件差，不少專業緊缺專業教師，嚴重影響著專業的教學質量和效果。與此同時，與其他高校相比，西藏大學的師資問題很難得以解決，主要原因是相關政策(近親不能繁殖)、待遇及高原特殊環境氣候條件等所致。因此，在現有條件下，我校積極主動爭取相應指標或名額，從外地引進人才和內部人員培養相結合，盡快解決師資力量薄弱問題，是環境科學專業在改革方面突出的亮點之一。
3.改善條件，促進實踐教學。為更好完成環境科學本科專業教學計劃中的“認識實習”和“畢業實習”等實踐教學環節，正式掛牌將拉薩市環境保護局、那曲野外生態觀測站、西藏自治區國土廳環境監測總站、西藏自治區環境保護廳環境監測中心站、西藏自治區地勘局中心實驗室、拉薩啤酒廠等作為我校環境科學專業本科實踐教學基地。這些基地和實驗室的建設將會使環境科學專業學生的動手能力、實際操作能力和解決專業有關實際問題的能力得到明顯改善。
4.教材教輔建設。按照相關要求和規定，所有課程教材均使用“面向二十一世紀規劃教材”或者普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。參考學生和任課老師提出的環境科學專業基礎課程“無機及分析化學”不能完全適應我校環境科學專業教學實際的意見，邀請“無機及分析化學”專任教師針對學生實際和教學經驗，編寫了“無機及分析化學”教材。目前，編寫工作完成，待出版印刷。另外，考慮到教學實際需求，編寫了“環境監測實驗”講義供環境監測實驗教學使用。這些工作的開展完善了原有教學中教材教輔的不足和不適。
5.新增專業特色課程。考慮到固體廢棄物可再生資源利用的學科發展趨勢和動向，將原有專業“選修課”中的“固體廢棄物處理與處置”更名為“固體廢棄物處理與資源化”，并安排到專業“必修課”中;考慮到環保工作不僅受環境法規的約束，更會受到宏、微觀環境政策的影響，尤其在西藏這樣一個具有獨特的生態環境戰略地位的區域更為明顯，因此，將原有專業課“環境法規”更名為“環境政策與法規”，以更好的滿足所學專業知識在實際應用中的需求。
6.創新團隊建設。組建大團隊，完成大項目，是獲得大成果的必經之路。考慮到專業優勢和西藏地域優勢，結合學科專業發展趨勢，經過幾年的努力和籌備，通過理清思路，專家咨詢，并經多次論證和修改完善，組建了“西藏水環境化學”科研創新團隊。該團隊上報到學校科研創新團隊建設項目中，獲得了立項，并給予了創新團隊建設經費資助，為后續獲得更高級別的團隊項目奠定了堅實的基礎。
7.學科平臺建設。學科建設需要一定平臺，這不僅是資金的主要來源，更是展示學科專業建設成果的平臺。考慮到平臺建設成果的覆蓋面，經幾年努力建設了校級精品資源共享課“環境保護與可持續發展”1門，院級精品課程“環境監測”1門，組建了“環境監測實驗室”作為校級重點實驗室。因起步晚，這些課程平臺檔次低，但為下一步打造成自治區級乃至國家級平臺奠定了基礎。
8.加強科學研究。學術水平是衡量學科發展水平的重要方面。為改變科研水平長期落伍的局面，不斷提高學術水平和專業整體社會影響力，多次邀請專家和相關部門領導來我校指導申請科研項目方面的技能和方法;有經驗的教師指導年輕教師撰寫課題申報材料;規定了每位專業教師每年至少申報一項科研課題項目的硬任務，按照專業方向邀請校內外相關專家進行修改完善，并按照申報級別給予了不同等級的現金獎勵(這與能否立項無關);并將這些工作量與業績、年終工作量和評優評獎直接掛鉤。這些措施有力促進了專業教師從事科研工作的積極性和主動性。
9.加強制度建設。為進一步落實各方面的工作責任和義務，制訂了《日常教學管理制度》、《優秀教師評選辦法》，制訂了相對全面的、適合本部門工作實際的《工作量化考核辦法》等制度，要求各院系嚴格執行這些制度規定，執行情況與評優評獎、推優、職稱晉升等涉及教師切身利益的事情直接掛鉤。
10.創新本科生培養模式。鑒于更好的督促本科生在校期間專業學習，更好鍛煉專業方向科研技能和方法以及今后畢業論文方面有針對性準備的需要，規定所有學生進校之前按照學號次序分配給專業教師(分一次后以后每年按此學號與專業教師對接)。
11.其他方面。除上述外，還專門指定專業教師指導學生自建的“環保協會”開展豐富多彩的專業相關社團活動，并在“6.5”或“科普日”等特別時節與環保廳、環保局聯合開展社會性公益活動，擴大專業影響力和社會服務能力。針對大學生創新性項目，如“成才杯”以及“挑戰杯”等大學生創新創業項目，進行專業組討論、推薦和精心指導，并指導學生在校期間發表學術論文。
三、取得的成效
經過近幾年的專業改革與建設，明顯發現環境科學專業不管是從師資隊伍、課程體系、教材教輔、相關制度等軟件方面，還是實驗室、實習基地、設施設備等硬件條件都發生了明顯的改善，調動了大家的積極性并獲得了團隊項目資助，成功立項了多項國家級大項目、大課題。為本專業后續可持續的發展奠定了更為堅實的基礎。
四、存在的問題及展望
西藏大學在環境科學專業改革與建設中取得了顯著成效，但也存在一些不足或有待改進的地方，主要表現在：師資結構有待優化;授課方式缺乏創新;教學資源相對缺乏;專業社會服務能力有待提高;科學研究缺乏原創性成果等。
今后，我校有待更進一步在人才培養、隊伍建設、資源建設、社會服務、科學研究等方面采取有效的針對性措施，爭取更多更好的成績，把現有改革與建設再一次提高到新的水平，力爭將環境科學專業建設成為在西藏乃至國內響當當的具有高原特色的優勢學科。
關鍵詞：環境科學專業；實驗教學；改革；課程群
環境科學是一門集地理、物理、生物和化學等多學科相互滲透、高度綜合的交叉學科，具有整體性、綜合性和應用性的特點。環境科學的這種特性決定了實驗教學在整個教學過程起著舉足輕重的作用。實驗教學為培養專業的環境類人才，使其具備較強的實踐能力、創新能力有著不可替代的作用[1]。現在運行的實驗教學相對薄弱，嚴重制約學生綜合能力的發展，如何提高大學生的實驗技能擺在了高校教師的面前。本文就吉首大學環境科學專業實驗教學和實驗管理方面存在的問題進行剖析，提出實驗課程群建設等舉措，以期改善目前實驗教學現狀，為培養創新性實驗人才提供參考。
一、目前環境類專業實驗教學存在的問題
（一）課程體系欠合理
根據《吉首大學環境科學專業人才培養方案》之規定，目前開設了9門實驗課程，共234學時、65個實驗項目。根據現行的培養方案，從數量上，實驗總門數偏少，遠低于學院其他專業開設實驗門數（生物科學專業的14門、生物工程專業13門實驗課），且平均每門實驗課程僅26學時、每門課每周僅2~3學時，實驗課程成為理論課堂教學的附屬課，不能夠引起學生的重視。在結構上，實驗課程主要分為三部分：公共基礎實驗課程、專業基礎實驗課程和專業實驗課程。無機及分析化學實驗和有機化學實驗為公共基礎實驗，很明顯，公共基礎實驗課程只有化學類實驗，缺乏了生物類實驗和物理類實驗，知識結構較為單一。專業基礎實驗課程旨在夯實實驗基本技能，工程制圖和儀器分析實驗的開設能讓學生掌握基本的實驗工具和實驗技能，但明顯存在基礎太弱、口徑太窄的缺陷。專業實驗課程開設門數雖多，但方向過于集中，側重于污染物的監測和遷移轉化，對污染物的治理、污染評價等專業性高、實用性強的實驗課程尚未開設，如水污染控制工程實驗，大氣污染工程實驗和環境影響評價案例分析等。故實驗課程在結構上存在基礎實驗課程單一，專業實驗課程口徑不寬，結構欠合理。科學的環境專業人才培養方案是創新人才培養的根本，故修改實驗課程設置，整合實驗教學模塊刻不容緩。
（二）實驗內容欠科學
環境科學專業實驗課學時、項目較少，實驗內容松散、覆蓋不夠全面，由于院情、師資等原因，從環境科學作為一級學科的角度思考實驗課程的力度不夠，造成專業實驗課程雖多、但方向單一，無法實現人才培養的要求。同時，實際教學中，不成模塊的實驗課程往往會造成教學內容的重復，比如《環境監測》實驗中有水化學指標的測定，與《環境化學》實驗中多處存在重復內容，內容的重復導致了學生的厭學情緒。再次，實驗課程的開設受實驗條件（如儀器設備）等因素的影響，各科實驗能夠開出的項目比計劃的更低，且能開出的項目受儀器和場地等因素的制約，形成大組循環觀摩式教學，無法很好提升學生的實驗操作技能和調動其積極性。就已開設的實驗內容來看，各項目較為經典，但偏離實際應用，學生們普遍表現出對實驗課興趣不濃。就實驗項目來說，驗證性實驗項目比例偏高，綜合和設計性實驗比例不足，嚴重制約創新性人才培養。
（三）實驗設備落后、實驗教學硬件良莠不齊
近幾年來，因平臺建設，學院添置了一些大型的精密分析儀器，如氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氣———質聯用儀、原子發射光譜儀、差熱分析儀和TOC測定儀等，完全能夠滿足本科實驗教學。但是，由于分析儀器價格昂貴，實驗室配備臺套數少，實際教學中，學生觀摩多，而動手少，雖然環境分析技術飛速發展，但實驗中接觸到的大多數還是傳統的分析方法。同時，一些常用小型儀器老化嚴重，且分散在各研究室，資源雖豐富，但配置不合理。另外，常用儀器損壞嚴重，實驗老師只負責實驗的教，而無法負責儀器的維修，造成硬件設施雖多，但卻無法滿足實驗教學，如何合理整合資源亟待解決。
（四）實驗管理較傳統
在實驗教學管理上，實驗課程仍根據相應理論課程設定，教學方式上還是傳統的知識灌輸式教育，即教給學生實驗目的、實驗原理和實驗步驟，學生按指導書和老師的講授機械地完成實驗操作，對各知識點只知其然而不知其所以然，一般性的了解無法固化所學內容，更談不上應用。同時，在有限的實驗學時（一個實驗一般為2～3學時）內為了完成實驗教學，老師往往將實驗藥品和器材全部準備好，樣品也提前制備，其結果是，學生掌握知識片面、不系統，下次單獨操作時無從下手，遇到問題不懂分析和解決，更不能獨立設計實驗。
二、對環境專業實驗課程群建設構想
（一）整合實驗內容，精簡實驗項目
根據現行的環境科學專業人才培養方案規定，該專業設有9門實驗課程，對現行實驗項目整合歸類，可形成3類實驗課程群，即專業基礎實驗、專業主干實驗和專業提升實驗。實驗項目的設置不再依附于實驗課程，如環境化學實驗、環境監測實驗中都牽涉到的污染物在環境中的遷移轉化規律類實驗，環境化學實驗和環境微生物學實驗都開設有污染物在環境中的微生物降解類實驗則可歸入同一課程群中，單純的污染物分析測試或監測項目則可納入專業基礎課程群中。新的實驗課程體系構建應打破以實驗課程為基礎的舊實驗體系，建立以實驗項目為基礎的新實驗體系。以實驗方法和技術要素為主線，以實驗內容為準繩，科學系統地重組實驗項目，構建模塊化實驗課程體系。
（二）實驗獨立設課，構建多層次的實驗內容
實驗教學既是聯系理論教學的橋梁，又是培養學生觀察能力、動手能力和創新能力的有效途徑，在培養科研創新型人才方面有著理論教育所不可替代的作用[2]。在課程設置過程中，應避免重理論輕實驗、實驗課程是理論課程的再現等狀況，增強實驗教學在人才培養中舉足輕重的作用。為此，在人才培養方案設置中，應將實驗課程整合后獨立于理論課程開課，增加實驗項目，強化專業課間的聯系，延長教學學時，獨立考核，從根本上重視實驗教學。現行人才培養方案開設的實驗課程少，方向單一。開展課程群建設，整合現有資源，并增加新內容、開設新項目，構建厚基礎、寬口徑、多層次立體化的實驗教學體系。實驗課程群建設不僅使學生掌握相關專業實驗技能，更要培養其知識運用能力和創新精神。
（三）改進實驗室管理，構建平臺加模塊的教學體系
實驗室建設是保證完成實驗教學項目、順利執行實驗教學體系的基礎和重要保證[3]，故實驗室的建設與管理應與實驗課程相適應。新的實驗課程群確定后，相應教學實驗室應本著資源共享、優化配置、集約化管理的原則進行重新整合，最大限度實現資源共享，資源利益最大化。目前，環境科學專業可依托的平臺有生態研究所、環境毒理與環境恢復研究所、生態旅游應用技術省級重點實驗室、錳鋅礦業重金屬污染綜合防治技術湖南省工程實驗室，各研究所、實驗室分散擁有氣相色譜儀、高效液相色譜儀、傅立葉紅外光譜儀、紫外分光光度計、熒光分光光度計、氣—質聯用儀、原子發射光譜儀、差熱分析儀、TOC測定儀等進口和國產高檔精密儀器，硬件設施完全能夠滿足目前的實驗教學。為保障儀器的正常運轉和良性循環，應建立高效的儀器開放管理制度，實現儀器專人管理，管理人員協助實驗教學，實現教學效果最優化。同時小型儀器，如分析天平、低速離心機、分光光度計、恒溫振蕩器等應分類集中放置，以方便教學使用為原則，誰用誰負責為尺度進行松散管理。為實驗教學的順利進行提供重要的保障。
（四）課題加課堂，課內課外兩手抓
針對目前實驗項目驗證性實驗居多，綜合、設計性實驗較少的現狀，新的實驗課程群建設應利用各種資源培養學生的實踐能力。教師的科研工作在具體的領域內，具有較強的創新性，凝練或提取教師的科研課題內容，設計成可操作的、緊扣專業的一類創新性項目，開放科研實驗室。教學與科研課題相結合，能夠使學生把握專業的研究方向，并盡可能利用新手段和方法來解決實驗問題，從而實現在前沿知識的引領下、創新性項目依托下，提升學生的實驗動手能力、實驗設計能力、實驗自主執行能力，激發學生的學習興趣和科研熱情，開拓學生視野，為培養成社會需要的復合型人才打下堅實的基礎。
三、結語
隨著社會經濟的快速發展和環境問題的日益凸顯，市場對高素質應用型人才需求逐漸增大。實驗教學是培養創新性應用人才的重要環節，目前，吉首大學環境科學專業實驗課程教學在課程結構、知識內涵和設課形式等方面出現了諸多問題。優化實驗課程體系、合理設置實驗項目、整合現有儀器設備、建立良好的實驗管理制度、實現課程群立體化的實驗教學是解決上述實驗教學問題的有效途徑。
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[關鍵詞]環境科學；社會需求；能力培養
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1674-9324（2020）41-0106-02[收稿日期]2019-11-05
一、前言
近年來我國對環境保護的投入不斷加大，“十一五”期間環保投入總額達1.4萬億元，“十二五”期間增加至3.1萬億元，而“十三五”期間則超過10萬億元。此外，各項環保法規和措施也陸續出臺，例如新修訂的《中華人民共和國環境保護法》《大氣污染防治行動計劃》（氣十條）《水污染防治行動計劃》（水十條）《土壤污染防治行動計劃》（土十條）等，環境保護工作被提升到了前所未有的戰略高度。伴隨著環保投資的增長，對環保人才的需求也大量增加。雖然環保相關單位的人才需求巨大，但就業競爭也相當激烈，需要高校培養出能夠適應社會需求的專業人才，這樣才能在就業市場中脫穎而出。從相關政策導向中我們可以分析環境保護的工作重點和投資特點，進而根據社會需求有針對性地對學生進行能力培養。
二、針對社會需求的能力培養
1.大氣環境方面。我國在治理大氣污染方面將持續加大投入，“十三五”期間大氣污染防治領域的投資約為1.75萬億元。建立環渤海包括京津冀、長三角、珠三角等區域聯防聯控機制，加強人口密集地區和重點大城市PM2.5治理[1]。以治理PM2.5為核心，從機動車、工業、揚塵、燃煤、農業等污染源入手，重點控制二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機物（VOCs）、顆粒物等多種污染物的協同減排。
環境科學專業在大氣污染控制課程中，可以重點講解燃煤鍋爐和工業廢氣除塵、脫硫脫硝、去除VOCs的技術方法。在專業實習時到企業參觀學習相關的處理工藝。
另外需要注意的是，農業氨作為躲在背后的霧霾“推手”，國家也在逐漸關注農業領域氨的減排工作。化肥施用和牲畜養殖過程中氨排放量的測定和計算，農業氨的減排和控制措施，都是環境科學專業需要掌握的知識點，鑒于很多教材中沒有這方面的內容，在環境監測和大氣污染控制課程中需要額外補充。
2.水環境方面。“十三五”期間我國水污染防治的中央預算投資為4.6萬億元，治理重點水域涵蓋七大流域（長江、黃河、淮河、海河、遼河、珠江、松花江）、環渤海地區、千島湖及新安江上游，以及其他重要流域（閩江、九龍江、九洲江、呼倫湖、興凱湖、洱海、艾比湖等）[2]。
在水環境治理投入快速增加的前提下，必將帶來大量的人才需求。在廢水處理方面，環境科學專業的學生能力可能較環境工程的學生偏弱，要在實踐教學中予以強化。可在環境生物學實驗中設置微生物的培養、鏡檢及生物處理技術實驗，在環境工程實驗中設置離子交換、高級氧化技術等廢水處理實驗，在環境工程實習時到污水廠等單位參觀學習。另外，針對目前水污染物的研究熱點，學生還要了解內分泌干擾物、抗生物等的檢測方法和處理技術。
對于水環境修復方面，環境科學專業要著重培養學生的野外工作能力和實驗室分析技巧。在環境監測課程中，學生要掌握野外水體、沉積物和生物樣品的采集方法，能使用顯微鏡對浮游植物、浮游動物的分類組成進行鑒定。在儀器分析課程中掌握熒光光度計、液相色譜測定藻類色素的方法，學習流動分析儀測定各種氮磷營養鹽濃度的方法。在環境工程或專業實習中，安排河道黑臭和水體富營養化修復的實習內容，使學生掌握底泥疏浚、河道引水、水生生態修復、原位化學反應等修復技術。
3.土壤環境方面。中國是全球土壤污染最嚴重的國家之一，但土壤治理還處于起步階段。隨著土壤治理相關技術標準和《土壤污染防治行動計劃》的實施，土壤治理的市場前景非常廣闊。
在土壤環境方面，與環境科學專業關系最為密切的一是土壤污染調查，二是土壤污染治理與修復[3]。在土壤污染調查方面，在環境監測課程中增加土壤樣品預處理、土壤樣品中污染物的提取及常規指標的檢測實驗。在儀器分析課程中學習重金屬、多環芳烴、農藥等有機污染物的檢測方法，掌握激光粒度儀、等離子發射光譜儀（ICP）、氣相色譜儀（GC）、高效液相色譜儀（HPLC）等大型儀器的使用。
在土壤污染治理與修復方面，在環境工程課程中，重點學習耕地和工業污染場地的治理和修復方法；在專業實習中安排相關專題，到修復現場參觀學習，使學生能夠掌握微生物、植物、氧化還原、土壤淋洗、高級氧化降解等修復技術。
4.農業農村污染防治方面。農業農村已經成為我國環境污染的重要污染源，對其進行有效控制已經提上了環境保護工作的日程。“十二五”期間，我國首次將農村和農業納入主要污染物總量減排控制范圍，《“十三五”生態環境保護規劃》和《農業農村污染治理攻堅戰行動計劃》，對農業農村環境綜合治理做出了重要部署。
目前農業農村環境的綜合整治已經成為我國環境保護的重點內容，必將陸續迎來投資的快速增長，其中與環境科學專業聯系緊密的有以下幾方面的工作：第一，農村污水治理。針對多數農村地區住戶分散，人口密度小，污水不易收集的特點，環境科學專業的學生應該了解污水就地分散處理模式，如膜生物反應器、生物接觸氧化、生物濾池、凈化沼氣池及土地滲濾等技術。第二，養殖業污染治理。由于養殖業廢水中有機物和有害微生物含量較高，學生應該掌握相應的厭氧處理技術。對于養殖場糞污的處理，學生要掌握微生物發酵、升流式厭氧污泥床等技術。第三，種植業污染防治。學生要了解農田污染物隨淋溶和地表徑流的遷移機理、農藥化肥污染物降解菌種的篩選、秸稈資源化利用方法等。
5.固體廢物處置方面。當前我國固體廢物處置仍處于初始階段，有巨大的發展潛力。目前固廢處置主要集中在城鎮垃圾、危險固體廢棄物、污水廠污泥及農業固體廢棄物等方面。
環境科學專業的學生要掌握各類固體廢物的處置技術，發揮自己環境監測的特長，在垃圾焚燒殘渣和廢氣成分檢測、堆肥產品有害物質分析、垃圾填埋場中滲濾液和廢氣的檢測、周圍土壤和地下水的環境質量監測等領域發揮作用。
通過畢業實習，能使我們將課堂學過的理論知識與實際生產相聯系，加深對專業知識的掌握和理解，充分利用實習基地的有利條件培育我們分析工程實例的能力，強化發現問題、分析問題、解決問題等的綜合能力。
隨著經濟的進步、社會的發展、人民生活水平的進一步提高，人們對市政自來水水質以及水量提出了更高的要求要求，傳統的自來水處理工藝以不能完全滿足需要，傳統的自來水工藝有待于進一步改進，要求有更高的過濾速度以及更高的過濾精度來滿足當前的需求。
給水廠工藝流程一： 微絮凝過濾
工藝流程：
工藝特點：
此工藝由高效混合器、863過濾技術組成。各組成工藝特點
2.1 高效混合器具有水頭損失小、混合效果好、設備簡單、不需土建構筑物、不需外加動力設備等優點，在設計流量范圍內具有較好的混合效果;
2.2 863過濾技術具有過濾速度快、精度高、反沖洗耗水率低、抗沖擊負荷，采用氣水反洗和表面水掃洗，沖洗效果好等特點，在同水量條件下，可有效減少占地面積，節省土建投資，提高出水質量;
2.3絮凝劑自動加藥系統采用游動電位原理，可在線測量水中加入絮凝劑后的凈電荷強度，可實時改變投加量以獲得最佳絮凝效果，節約藥劑，提高絮凝效果。
因此本工藝具有投資省、效率高的特點。一般適用于水質較好的水庫水、地下水和溪水等。
給水廠工藝流程二：混凝沉淀+過濾
工藝流程：
工藝特點：
此工藝由高效混合器、絮凝池、沉淀池和DA863過濾技術組成。各組成工藝特點
(1.)高效混合器和絮凝劑自動加藥系統的特點(見前述);
(2.)絮凝池：①網格絮凝池：網格絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點，適用于原水水溫4.0-34℃，濁度為25-2500NTU，單池水量以1.0萬-2.5萬m3/d為宜;②折板絮凝池：折板絮凝池具有絮凝時間短、絮凝效果較好等優點，適用于水量變化較小的水廠，單池水量可達10104 m3/d，但其結構較為復雜，施工較不便;
(3.)沉淀池：①斜管沉淀池：斜管沉淀池具有沉淀效率高、池體小占地少等特點，進水濁度一般為500-1000NTU，單池水量不宜過大;②平流沉淀池：其造價較低，具有操作管理方便、施工簡單，對原水濁度適應性強，潛力大，處理效果穩定的特點，一般進水濁度小于5000NTU，但其占地面積較大;
(4.) DA863過濾技術特點(見前述).
為了實現社會、經濟和環境的可持續發展，中國對高素質環境科學專業人才的需求日益迫切，對人才培養提出了更高要求；同時，受社會發展和科技進步的影響，社會對環境科學人才的需求趨于多元化。因此，在新形勢下，社會對環境科學專業人才的要求在改變，如何培養和提高學生專業素質和就業能力已成為相關院校面臨的迫切問題[2]。我國環境科學本科專業大部分設置于地方高校，在建設過程中，普遍存在專業設置時間較短、專業建設良莠不齊[3]、專業理論體系不完善、學生實踐能力薄弱、課程設置與地方經濟社會發展結合不緊密等問題[7]。
本文分析了環境科學專業的學科與人才需求特點，結合內蒙古各高校環境科學專業人才培養課程體系和學科優勢，以內蒙古師范大學環境科學專業為例，基于區域環境問題探討了提高環境科學人才專業素質與就業能力培養的必要舉措。
一、環境科學專業人才就業和需求狀況
自20世紀70年代，我國已向社會輸送了數以萬計的環境科學專業人才，但是，目前環境科學專業的就業現狀不甚理想。環境科學專業與社會需求間存在脫節現象[4]、出現專業不對口以及就業難的問題[6]，其原因除了社會對環境科學專業的需求在地域和行業間存在差異、與潛在用人單位的交流及對專業的宣傳不足外[6]，也與其作為新興交叉學科的特點、培養模式和社會、經濟的發展密切相關。
環境制約性使世界經濟、社會發展對環境科學專業人才的需求日益迫切和多元化[2]，對人才的培養提出了更高要求[4]。我國未來對環境科學專業人才的需求將呈增加趨勢，對環境保護投入持續加大，拉動對環境科學專業的需求[4]：一是舊環保項目的末端治理；二是擬建項目、規劃的環境防控管理；三是環境管理部門、相關企業的環境管理、污染控制與治理；四是伴隨轉變經濟增長方式及大規模產業轉型而來的環境服務業[4，6]。
二、內蒙古環境科學專業特點分析
內蒙古多所高校開設環境科學或環境工程專業（表1），除此之外，內蒙古農業大學和內蒙古民族大學還設置有資源環境等相關專業。同全國狀況一樣，目前內蒙古環境科學專業本科專業分布于綜合性大學、理論研究型大學、工程科技類大學、師范類大學等不同類型的高校中[4]。
內蒙古大學和內蒙古工業大學同時招收環境科學與環境工程專業本科生，專業設置完整。環境科學專業所屬院系有所差異（表1），在一定程度上可以說明在國家規定的專業課程體系的基礎上，各高校根據自身的優勢、特點和所處環境，培養目標會有所差異。通過調查，內蒙古師范大學、內蒙古大學創業學院、內蒙古工業大學和呼倫貝爾學院環境科學專業主干課程基本相同，培養目標相近。根據專業介紹，內蒙古師范大學和內蒙古大學創業學院環境科學專業主要培養適合在科研機構、企事業單位及行政部門從事科研、教學、環境保護和環境管理等工作的（高級）專門人才。內蒙古工業大學和呼倫貝爾學院環境科學專業培養能夠在上述單位從事環境監測、環境影響評價、環境保護和環境規劃與管理等工作的高級應用型人才。內蒙古大學環境科學專業注重培養環境保護和資源可持續利用方面的高層次人才。僅從培養目標來看，一些院校，如內蒙古師范大學，由于依托化學學科辦學平臺，傾向于培養環境監測類人才，而內蒙古大學強調生態學的重要性，傾向于培養資源環境類本科生。
三、內蒙古師范大學環境科學專業課程體系分析
1.課程體系結構
內蒙古師范大學環境科學專業課程由公共必修課、專業必修課（一）、專業必修課（二）、專業選修課和實踐環節組成（表2）。專業必修課（一）開設公共必修基礎課2門（高等數學、普通物理）和專業必修基礎4大模塊核心課程，共9門課，上課時間為1-3學期。專業必修課（二）開設專業必修核心課6大模塊，共10門課，上課時間為4-7學期。專業選修課上課時間主要分布在4-7學期。實踐環節由專業實習、社會調查、課程設計、學年論文和畢業論文組成。專業必修課（一）應為開設環境科學所需要的基本理論課程，為專業課的學習奠定基礎。專業必修課（二）應為開設環境科學類的基礎課程，主要是讓學生掌握環境科學類的基本理論和基礎知識，通過學習，初步具備分析和解決環境問題所需要的知識和理論。在專業必修課基礎上，根據辦學條件和背景開設專業選修課。由于化學學科為環境科學專業辦學基礎平臺，專業必修基礎4大模塊核心課程（專業必修課（一））均為化學，專業必修課（二）和專業選修課中化學類也占較大的比重。此外，通識教育類課程在一定程度上擠占了專業課學時。
2.課程體系存在問題
（1）環境科學專業定位模糊，理念滯后
環境問題的不斷出現，環境科學專業研究人才需求日益突出，課程體系設置是環境科學專業高級專門人才培養的關鍵環節之一[14]，也可能成為造成畢業生就業窘境的原因。由于化學專業的辦學背景，內蒙古師范大學環境科學專業必修基礎4大模塊核心課程均為化學，開課時間早，加上環境科學的基本理論課和選修課中的化學類課程占較大比重，化學知識先入為主，畢業生化學專業知識基礎雄厚，但難以與環境“軟科學”知識融合，“軟、硬”科學兩層皮。環境科學專業培養方案雖多次調整，但由于專業理論體系理解不到位和師資力量、知識結構的限制，沒有實質性改變。現實行類似英國環境科學本科生培養的導師制和模塊化教學[15]，但導師作用膚淺，學生自由度沒有增加，模塊化教學形同虛設，培養目標近于“職業技術型”。和中國許多高校一樣，環境科學專業理論體系不完善，課程設置相對混亂，環境科學專業知識架構破碎，專業知識難以融合；學生雖有環境保護意識，但環境科學核心理論知識淡薄，不利于環境科學專業高級研究、應用和管理專門人才培養。
環境科學專業的理論體系不完善，對分析和解決環境問題到底需要哪些理論知識不夠清楚[7]，學生培養模式化。環境科學是一門綜合性很強的學科，融合了經濟學、化學、社會學、生物學、物理學、法學、工程學等多方面的科學知識，要求所培養的學生具有科學與人文交融的素質。環境科學的核心是生態學，但必須了解人類習俗制度及社會科學的作用，庫寧漢姆指出環境科學包括的重要領域為全球問題、環境公正原則及環境問題的人性尺度[8]。美國高等環境類專業設置種類數量多、面廣且多元化；人文社會科學型專業的比例較大；設置了培養環境教育師資人才的專業；環境健康領域在專業設置中得到了高度重視；“綜合型”人才培養目標在專業設置中更為突出[9]。目前，我國進入經濟、社會發展的快車道，要實現環境友好型社會，勢必需要大量優秀的環境類專業人才，這離不開課程體系的建設和教學質量的控制。大多數高等院校仍采用傳統的綜合型大學或工科大學課程體系、教育模式和實踐教學，不利于環境科學專業創新性和復合型人才的培養[2]。專業課程體系的設置對學生知識、能力的培養[10]和成功就業[11]起著關鍵性作用。環境科學專業課程體系和教學內容是培養人才素質和提高教育質量的核心[12]。為此，諸多學者深入探討了環境科學課程體系的設置、改革與實踐環節和人才培養模式，提出了“厚基礎、重實踐”的要求和模式[2]；針對社會崗位需求，構建立“以崗位為平臺”的“理工融合”課程體系[13]，以推動環境科學專業應用型人才培養。
（2）專業方向定位缺乏辦學特色
專業培養特色也是環境科學專業高級專門人才培養的關鍵環節[14]，環境問題的不斷出現，環境科學專業研究型人才需求日益突出。內蒙古師范大學環境科學專業改革目標不明確，目前采取導師制和模塊化教學。模塊化教學為綜合類大學辦學方式，如南京大學環境科學專業，因學科門類齊全，環境學科方向齊全，課程開設上采取分方向開設，不同的專業方向對應不同的專業選修課[2]；而內蒙古師范大學由于師資力量缺乏、知識結構不完備，加之化學專業辦學平臺，根據學校辦學條件和背景開設的專業選修課，無法在專業必修課基礎上進一步深化，模塊教學無法實現，在現有條件下，模塊化教學只能凸顯化學學科重要性。專業方向模塊和專業任選課程設置，難以滿足學生個性化發展的要求，不利于從事環境科學專業研究、應用和管理專門人才培養。
此外，由于受師資和辦學條件的限制與本校化學專業課程設置上有較大的重疊，在就業上也存在一定的競爭，因為事實上環保相關部門的環境監測人員多為化學專業的畢業生。從辦學特色上，目前內蒙古師范大學環境科學專業主要是培養環境監測型人才。環境科學多學科交叉的特點要求環境類專業人才的知識結構多元化，各地方高校應在教育部頒布的基本框架下，結合自身特點和所處環境，從有利于學生就業和繼續深造兩方面著手。目前，普通高校環境科學專業考研率超過50%；但是環境科學專業理科數學基礎不完備，本科畢業生普遍對研究生數學入學考試信心不足，影響學生繼續深造，不利于環境科學專業高級專門人才培養。事實上，我國環境評價方面人才匱乏，環境評價方面應用型人才缺口很大，環境監測理論型人才較多，而應用型人才極其缺乏，室內環境監測才剛剛起步，土壤環境監測更是被人們忽視[4]。
（3）環境科學核心理論課程能力建設不足
在環境科學人才培養過程中，應用不同于“教學型”大學和“職業技術型”大學，堅持基礎理論與實踐訓練并重，要求學生既能掌握環境學科的基本理論和技能，又能掌握包含在技術應用中不可缺少的非技術知識；既具有較強的技術思維能力，擅長技術應用，又能夠解決生產實際中的具體技術問題[16]，才能在環境科學理論和技術上占領制高點，實現經濟、社會和環境的可持續發展。
由于尚未形成本校環境科學課程體系系統，缺乏相關課程教學內容的合理安排、組織和選擇。課時和條件的限制等使學生化學實驗能力較強，實踐教學單一化；環境科學核心理論課程實踐能力的培養薄弱，重理論輕實踐，學生解決實際問題的能力較弱，不能很好地適應社會的要求[7]，不利于具備環境科學核心理論知識的創新型高級專業研究和管理人才的培養。由于環境科學理論體系不完善，化學與環境“軟科學”知識難以融合，畢業生不具備完整的環境科學知識體系，自主學習能力、思考能力和動手能力弱，難以提高專業素質和就業能力。同時由于環境科學多學科交叉的特點，要求環境類專業人才的知識結構多元化，環境專業學生的就業渠道也應是多元化的，目前環保部門、事業單位編制大多處于飽和狀態，而企業的需求則呈緩慢上升的趨勢；學生知識結構單一化必然導致就業單一化，學生就業面試缺乏自信，使畢業生面臨就業選擇時一臉茫然。此外，由于課程設置不合理，沒有發揮導師制在學生能力建設中應該起到的作用[17]。同時，受社會經濟發展和科學技術進步影響，環境科學不斷向前發展，新理論、新工藝等的不斷涌現都需要學生經歷充分的自我能力建設的鍛煉。
（4）課程設置與地方社會經濟發展結合不緊密
內蒙古存在典型的環境問題，如草原生態環境演變、荒漠化、沙塵和資源開發對環境的影響等，而這些環境問題的研究又多需借助遙感和地理信息系統等技術手段，同時需要具備植物學、微生物學、生態學和逆境生理學等理論基礎，而這些是內蒙古師范大學環境科學專業學生知識結構的弱項或缺失項（表2）。事實上，目前環境保護部門從事環境監測工作的多為物理、化學專業的畢業生，而內蒙古上述典型環境問題的研究、監測和治理等亟需大量環境專業人才。同中國諸多高校一樣，設置環境科學時缺乏社會生產實際所需知識和能力的考量，辦學“專家化”；結果，按照教師狹窄的研究方向設置課程，使學生完成了4年本科的學習后感覺到很空洞，到了工作崗位上感覺知識和能力缺乏，不能很快進入工作角色[7]，難以為地方經濟發展服務。
四、提高內蒙古師范大學環境科學人才專業素質與就業能力的建議
在新形勢下，目前社會對環境科學專業人才要求不斷變化，對環境保護人才的需求越來越趨于多元化；另一方面畢業生面臨專業不對口、就業難、專業與社會需求脫節，“擇業口徑寬、就業渠道窄”等狀況，如何將學生培養成具有創新能力和競爭能力的高素質專業人才，進一步提高學生的綜合能力，已經成為各大高校面臨的最為緊迫的問題[2]。
1.面向未來行業需求，調整教學計劃，明確培養目標
完善高校環境科學專業的理論體系，避免“千‘校’一律”的課程設置和教學模式，準確定位人才培養目標，才能從根本上解決環境科學專業人才供給的結構性失衡問題[4]。目前環境科學畢業生面臨的就業窘境，與專業培養模式單一、培養目標趨同，環境科學知識“博而不精，廣而不專”有關[4，6]，難以滿足具體崗位對環境科學專業人才的需求[4]。應了解環境科學的學科特點、把握環境問題、環境科學人才需求狀況，隨著根據社會經濟發展的需求進行適當的調整。
2.借助學科平臺，提煉專業特色，準確專業定位
環境科學專業學生在就業、深造過程中常表現出“沒有專業特色和優勢”，影響了學生個人的發展[4]。如何在專業建設過程中，結合地方實際，服務于地方經濟發展的實際需求，提煉專業特色和準確專業定位，是環境科學專業建設中急需解決的問題[3]。內蒙古師范大學環境科學專業目前主要是培養環境監測型人才，但環境科學畢業生受到化學專業畢業生的挑戰；環境科學人才必須具備扎實的環境科學核心思想理念，并高度融合環境科學理論與技術，才有可能在就業競爭中占得先機，在可持續發展的生態學理論與環境科學技術的高度上為我國經濟、社會和環境的可持續發展保駕護航。目前環境保護部門從事環境監測工作的多為化學專業的畢業生，而內蒙古典型的環境問題亟需大量環境專業人才，把環境科學專業擅長的點源監測、研究擴展到面源，面向區域環境問題、科研需求和就業市場，不拘泥于教材，以發展的眼光注重能力培養，才能提高就業競爭力。
3.優化課程架構，提高實踐落實程度，注重能力培養
環境科學專業學生表現出的分析、處理問題能力不足等問題說明學校能力性課程設置力度不夠，不僅影響了學生個人的發展，也不利于高層次、創新型研究和管理人才的培養。由于主客觀條件的影響，如學校自身師資和科研實踐能力等綜合因素的限制，通識教育類課程擠占專業課學時、能力性課程設置力度不夠、專業基礎課程實習與核心理論課程脫節等問題，說明傳統的專業培養模式無法達到專業人才培養要求。在當前形勢下，針對當前社會對專業人才的需求，可以探索聯合或合作培養模式，根據企業（環保相關部門）的實際需求，制訂共同合作培養方案，培養具備扎實的理論知識、較強的實踐和科技創新能力、良好的科學素質和環境意識的高層次、高素質人才[18]。同時，從有利于學生就業和繼續深造兩方面著手，增強數學實力，基礎與應用并重，充分滿足個人發展需求。
4.基于導師制和模塊化教學，培養不同層次人才
在多變的就業壓力下，需要結合新形勢下環境問題和環境科學的發展趨勢和人才需求特點，立足社會經濟發展與市場需求，基礎、前沿和應用教學并重，培養新世紀創新型環境科學人才。隨著新形勢下社會對環境科學專業人才要求的改變，內蒙古師范大學可以基于導師制和模塊化教學，培養不同層次人才：培養具有環境科學核心思想的高級分析監測人才；培養能夠從事環境影響評價、環境管理與規劃等工作的高層次應用型人才；培養具有扎實數學基礎，能夠從事區域環境問題遙感監測、模擬和預測的創新型應用人才；培養具有環境科學核心思想理念，高度融合環境科學理論與技術的高級研究型人才等。
五、結語
中國社會經濟發展和科技進步需要高素質、多元化的環境科學專業人才，然而畢業生又面臨專業不對口、就業難、與社會需求脫節，“擇業口徑寬、就業渠道窄”的窘境。如何培養具備科學與人文交融的素質、提高學生專業素質和就業能力成為相關院校面臨的迫切問題。在總結了環境科學專業學科與人才需求特點的基礎上，以內蒙古師范大學環境科學專業為例，分析了環境科學專業人才培養的課程體系，提出了提高區域環境科學專業人才素質與就業能力培養的建議：面向未來行業需求，調整教學計劃，明確培養目標；借助學科平臺，凝煉專業特色；優化課程架構，注重能力培養；基于導師制和模塊化教學，培養不同層次人才。
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大學為了實現“人才培養、知識生產、社會服務”三大功能，需要進行一種專業目的的學科群建設，以學科群組織人才培養模式。本文在對環境科學學科群和相應的專業課程體系進行系統分析的基礎上，對環境科學專業課程體系設置進行探討，為建立適應新時期要求的環境科學專業人才培養方案提供科學依據，也為專業建設提供一種新范式。
1專業學科群
高等學校的專業是一種傳承知識、培養人才的組織方式，主要指學術和人才培養的人為分類，起著目錄性的指導作用，規定著師生探索的方向和范圍，也起著范型的作用，是人才培養的范式。從知識角度講，專業也是實現知識領域專門化的一種方式，是知識、學科及學科群的一種組織形式，既是具有一定共性和內在聯系的學科群的集合體。
專業學科群包括基礎學科、帶頭學科和外延學科三個層次。學科群建設就是要加強基礎學科的理論源頭作用，發揮帶頭學科的牽引作用，使多形態的學科結構產生協同效應，緊密聯系交融形成一個學科整體是學科發展的一個新模式。學科群必須有帶頭學科。帶頭學科領域內的知識內容必須是學科群中心任務所涉獵的內容的大部和關鍵所在，是眾多學科之中的核心學科和首席學科，擔負起領導和組織的功能，連通、協調著各個學科、各層次學科，起著牽引作用。根據環境科學專業的發展演變過程和傳統特色，環境科學是其帶頭學科，也是環境科學專業學科群的主干課程。基礎學科是學科群的理論源頭，環境科學專業的基礎學科為地學、化學。
2環境科學專業學科群分析
2.1環境科學專業淵源
環境科學就是研究人及其生存環境間關系的一門學科。環境科學學科都是在傳統學科中衍生、發展、壯大起來的，在環境科學的初級階段，與環境科學的相關學科分別從解決環境問題的不同角度出發，形成了具有各自學科特點的環境類專業，如環境化學、環境地理學、環境地質學、環境生物學、環境工程學等，形成了各類環境科學分門別類發展，百花齊放，百家爭鳴的局面。這樣環境科學學科都以二級學科的形式附屬在傳統學科內。例如，綜合性和師范型大學的環境科學體系主要起源于地理學、化學、和生物學等學科，農業大學的環境科學體系主要起步于土壤農化和農業環境保護，海洋大學的環境科學體系主要側重于海洋環境科學等。隨著環境科學進入綜合發展階段，由于實際環境問題的綜合性，前述學科通過相互聯系、聯合、融入和融合，并逐漸綜合、歸并為環境科學和環境工程兩個專業。1998年國家對學科設置體系進行了調整，新設了環境科學與工程一級學科，其下包括環境科學和環境工程兩個二級學科，其中環境科學所涵蓋了原來的環境地理學、環境化學、環境生物學、環境海洋學等多個二級學科，成為一個覆蓋面非常廣的一個新的二級學科。
2.2帶頭學科的演變
環境科學是一門綜合性強的科學，研究核心是人地關系。研究對象是人地系統，是指環境與人類活動兩個子系統相互作用，構成的具有一定結構和功能機制的復雜巨系統。按照研究人地關系系統相互關系的課程設計，環境科學專業主干課程是環境科學。
環境科學是一門年輕的交叉科學，環境問題是環境科學發展的根本驅動力，環境科學發展以環境問題為導向。20世紀50年代初，環境科學是在人類認識解決環境問題的過程中逐步產生和發展起來的，是人類社會生產力和科學技術發展到一定階段的產物。因人們對環境問題的日益重視而在國外被提出，隨著國際社會對環境問題關注的不斷加強而得到發展，特別是進入20世紀七、八十年代后，得到了迅速發展，逐步形成了一門具有領域廣泛、內容豐富的獨立新興學科。
環境科學是多學科、多門類的綜合性科學，不過主要是移植其他眾多自然科學學科如生物學、地學、化學、氣象學、經濟學、工程學、規劃學等的原理和方法應用，及相關學科分化，并隨著科學和技術進步而逐步發展起來的。從地球科學分化出的環境地學包括環境地理學、環境地質學、環境海洋學、環境地球化學以及環境生物地球化學和環境大氣學等。生物學分化出環境生物學和環境醫學包括環境生態學、環境水生物學、環境微生物學、環境生理學和環境毒理學等。由化學學科分化而來的環境化學包括環境分折化學和環境工程化學、環境有機分析化學、衛生工程化學、用水廢水化學、大氣污染化學、土壤污染化學和海洋化學等。環境物理學，包括輻射生物學和輻射醫學以及環境聲學、環境空氣動力學等。工程類的環境工程學包括給水排水工程、給水及污水處理工程、供熱工程、空氣調節技術、除塵技術、冷凍技術、“三廢”綜合利用等。環境社會科學是從社會學科發展而來的，包括環境發展史、環境污染史、環境經濟學、環境規劃和環境管理學等。90年代前后，才開始注意到社會科學在研究和解決環境問題中的重要作用，環境哲學、環境社會學、環境倫理學以及環境法學等學科才逐漸形成。
20世紀70年代，聯合國教科文組織，把“人與生物圈”的研究列為全球性課題，強調從宏觀上研究人與環境的規律。人類面臨的人口、糧食、能源、環境、健康等重大問題都是環境科學的研究內容，既要從廣義的科學、技術和社會角度解決，更是從生物認）與環境角度來解決。這樣，“環境科學”以其與時倶進的強大生命力，不斷地擴充其學科視野，擴展其理論視界，擴張其應用視域，直到全面關注并深層關懷人類的生存與發展的生態文明前景。這樣不僅形成了眾多的環境科學分支，還與其他一些應用學科甚至社會學科相互滲透，產生了許多應用科學。人類環境學基礎理論包括環境動力學、環境控制論和環境系統學；從應用上分有環境工程學、環境規劃學和環境管理學；從層次等級分有個體環境、家庭環境、企業環境、社區環境；從系統類型分，有農村環境、城市環境、工礦環境、交通環境；從學科領域分，有經濟環境學、文化環境學、社會環境學、行為環境學、環境倫理學、醫學環境學、教育環境學和技術環境學等。
環境是指人類賴以生存的自然環境和社會環境，是圍繞生物界泡括人類）并構成生物生存的必要條件的外部空間和無生命物質，如大氣、水、土壤、陽光及其他無生命物質等。環境科學的主體是人，人的活動遵循社會發展規律，向自然界索取資源，產生出一些新的東西再返回給自然。環境科學的目的就在于弄清人類和環境之間各種各樣的演化規律，包括人和環境的關系；人類活動引起環境質量的變化，這種變化又反過來影響人類活動，使我們能夠控制人類活動給環境造成的負面影響。它的任務就是要揭示人和環境的這種相互作用的客觀規律，以及運用這個規律來保護和改善環境。環境科學的研究從宏觀上講，研究人和環境相互作用的規律，由此揭示社會、經濟和環境協調發展的基本規律。從微觀上講，環境科學要研究環境中的物質，尤其是人類活動產生的污染物及其在環境中的遷移、轉變、積累、歸宿等過程及其運動規律。還要研究環境污染綜合防治技術和管理措施，尋求環境污染的預防、控制、消除的途徑和方法。經過數十年的發展，學科內容進一步細化、深化，分支成環境科學學科群。環境科學學科群包括生態環境學科集、環境學學科集和應用環境學學科集。
2.2.1生態環境學科集
生態環境科學學科集包括基礎環境因子學科子集和生態環境學科子集。
環境科學研究的環境是圍繞著人的生存環境，包括自然界的大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈。基礎環境因子學科子集細分為地質學、地貌學、氣象學、水文學、土壤學、動物學、植物學、微生物學等環境因子，每個環境因子都包括一個系列學科，如土壤學系列學科包括基礎土壤學、土壤地理學、土壤資源學、環境土壤學、土壤調查與制圖、土地評價、土壤改良治理工程與技術、水土保持、土壤社會學等課程；同時包括地質環境學、地貌環境學、大氣環境學、水文環境學、水資源環境、土壤環境學、生物環境學、植物環境學、動物環境學、微生物環境學等環境因子系列學科。
生態環境學科子集細分為海洋、河流、沙漠、草原、森林、農田、湖泊、沼澤、平原、山區、高原、丘陵、盆地等類型，包括海洋學、流域學、草原學、森林學、農田學、湖泊學、自然地理學、經濟地理學和人文地理學等學科；海洋環境學、流域環境學、沙漠環境學、草原環境學、森林環境學、園林環境學、農田環境學、湖泊環境學、河流環境學、城市環境學、聚落環境學等系列課程；同時包括生態系統工程學、海洋環境工程、水利工程環境學、沙漠環境工程、草原環境工程、森林環境工程、園林環境工程、農田環境工程、湖泊環境工程等系列學科。
2.2.2環境學學科集
環境學學科集包括基礎環境學學科子集、社會環境學學科子集和環境工程學科子集。
基礎環境學學科子集包括環境科學概論、環境地質學、環境地球化學、環境海洋學、環境土壤學、污染氣象學、環境化學、環境物理學、環境微生物學、環境生物學、數學環境學、化學環境學、環境醫學、環境毒理學、環境生態學、環境監測、環境質量及評價、環境儀器分析等系列學科。
社會環境學學科子集包括環境哲學、環境科學方法論、環境統計學、環境倫理學、環境社會學、自然環境保護學、清潔生產概論、環境信息系統、環境保護學、環境管理學、環境經濟學、環境法學、環境美學、景觀環境學、環境政治學等系列學科。
環境工程學科子集包括環境規劃學環境工程學、環境生態工程學、環境保護工程學、環境系統工程學、環境地球化學工程學、水污染防治工程學、大氣污染防治工程學、固體污染防治工程學、噪聲控制工程學、環境材料等系列學科。
2.2.3應用環境學學科集
應用環境學科是飛速成長的環境科學學科群中另一個重要學科子集。環境學與經濟學相結合產生了經濟環境學，同理如農業環境學、資源環境學、城市環境學、產業環境學、家庭環境學、工程環境學、環境教育、放射性環境學、農村環境學、區域環境學、全球環境學和宇宙環境學等都是環境科學應用的重要研究領域。出現了環境科學與環境工程學科雙向同步發展的景象，如與前述應用環境科學學科相對應的農業環境工程、資源環境工程、城市環境工程、產業環境工程、家庭環境工程、環境教育工程、放射性環境工程、農村環境工程、區域環境工程、全球環境工程和宇宙環境工程等學科紛紛出現，這樣就逐漸形成了飛速成長的應用環境學學科集。
2.3環境科學專業學科群的外延發展
環境科學專業是一門新興的、多學科交叉滲透形成的、與人類及生物生存息息相關的前沿學科集其知識體系涉及自然資源和環境資源的高效利用、浪費、污染及控制、生態與環境建設的各個方面。因此人和環境科學集向外延拓展：（1)人一方面外延發展成人、生物科學與技術進而發展成包含現代生物認肢術與工程的生物（人）科學集；另一方面人口資源外延發展成自然資源，發展成以人口資源為主體的自然資源調查與保護、管理，進而發展成為資源科學學科集；（2)環境科學由人類生存環境發展成為生物(人）環境系列課程，外延發展成社會環境、人類環境系列課程，進而發展成為包括自然環境學科、社會環境學科、人類環境學科的環境科學學科集。
2.4農業大學環境類特色學科
農業大學最大的特色學科是農業學科群屬于生命科學群的重要組分。經過數十年的發展，農業己經形成了許多傳統學科，與環境科學專業有關的課程有：普通生物學、植物學、動物學、微生物學、植物生理學、植物生物化學、農業概論、作物栽培學、園藝學概論、生物保護學、設施園藝環境調控工程、養殖環境工程、農業生態學、農業病理學、植物保護學、試驗設計與生物統計、農業儀器分析；農業氣象學、農田水利學、土壤肥料學、農業環境學、園林環境學、生態農業、循環農業、綠色（有機）食品工程、建筑環境學、環境景觀設計等。
2.5地方環境特色學科
青島農業大學位于美麗濱海城市一青島市的腹地城陽區，瀕臨黃海，東接嶗山、西鄰膠州灣，濕地廣布，水域（濕地）環境研究方便。學校具有強大的農業技術背景，依托這一背景，學院環境科學專業將在農業環境保護、濕地（尤其是海洋）環境保護、區域環境規劃、農業環境工程等方面獨具一格。
3環境科學專業課程體系設置
高等學校的“專業”指的就是一個系列、有一定邏輯關系的課程組織151。因此，專業就是培育學科群的組織保證，是圍繞社會需要，尤其是人才培養的需要，組織多學科協同攻關，形成一些由若個具有某一共同屬性的分支學科構成的學科群體和人才培養的范式。
環境科學著重研究區域生產（生活）活動中的環境污染問題及資源利用與生態、環境和工程之間的相互關系，其工作重點是在可持續發展戰略思想的指導下，努力提高環境容量，注重區域生態環境的保護和環境質量的改善，保證區域環境健康和優質農產品生產，確保生物認）生存的環境質量，是人們生活、生產和環境保護的理論基礎，也迫切要求用較為完善的理論去對許多應用性問題提供專門指導。“國家中長期科學技術發展綱要”161中指出：防止水土流失、保護生態環境，建立合理的農林牧副漁復合生態體系。發展生態建設工程，開展溫室效應、酸雨及臭氧層機理，及其對環境和人體影響的研究。是中國21世紀初環境科學研究發展的前沿和核心領域。由于環境問題涉及面廣、性質復雜，其解決需要各相關學科的知識，環境科學專業也就需要同時具備相應的基礎知識和基本技能，尤其是現代科學技術的發展和解決環境問題的迫切性，要求環境科學本科專業人才必須具備廣博的理論基礎和扎實地掌握相應的技術手段。針對環境科學涵蓋面的廣泛性和所研究問題的復雜性，客觀上需要專業方向各有所側重的人才多樣化，需要具有深厚理論基礎的綜合能力和適應性強的專業人才的特點。這就要求學生掌握環境科學方面的基本理論、基本知識，受到應用基礎研究、應用研究和環境管理的基本訓練，熟悉國家環境保護、自然資源合理利用、可持續發展、知識產權等有關政策和法規，了解環境科學的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及環境保護產業的發展狀況；同時通過學科交叉、滲透，加強基礎理論教學，拓寬學生的知識面，強化專業基本技能、基本實踐的訓練，培養學生具有系統扎實地環境領域的科學研究、工程設計和管理規劃能力，具備區域環境質量監測與評價、生態環境建設、資源利用技術、環境規劃與管理、環境質量保障方法和可持續發展方法的基礎理論和基本技能，具有較好的科學素養及一定的教學、研究、開發和管理能力，成為基礎扎實、適應性廣、能力強、素質高的區域環境系統規劃、建設和管理的技術人才，能在科研機構、高等學校、企事業單位及行政部門等從事科研、教學、環境保護和環境管理等工作。高等學校應在教育部頒布的環境科學專業課程體系基本框架下，根據環境科學專業學科群發展的要求，按照“寬口徑、厚基礎、強能力”的原則，結合自身特點和所處環境，從有利于學生就業和繼續深造兩方面著手構建環境科學專業的課程體系和人才培養模式。
專業學科群是本專業的主干課程的細化、交叉融合形成的系列課程的集合，以本專業的主干課程系列課程為核心，以專業主干課程的外延課程系列為支撐，加上這些專業課程的基礎課程群，形成金字塔型學科群。地方農業院校環境科學專業學科群包括化學科學學科集、生物濃業）科學學科集、生態環境科學學科集、環境科學學科集和環境工程科學學科集。青島農業大學將前述的環境科學專業學科群分成專業基礎課程、專業課程、專業選修課程等層次，形成環境科學專業課程體系。針對龐大的課程體系，特別是眾多的選修課，學生們往往很迷茫。為了學生們能根據自己的喜好，很好地在環境科學領域定位自己、發展自己，在寬口徑的基礎上，能有一技之長，畢業后成為能在產業環境保護、生態農業、循環生產、污染監測及控制的教學、科研、管理等工作的應用技術型人才。我們結合農業資源與環境科學的發展趨勢，緊密結合中國資源管理與環境保護方面的問題與社會需求，尤其是“三農”領域的廣泛需求，考慮到農業院校的基礎和環境科學領域的特色，根據市場的需要考慮設立多個專業方向，來培養多層次、多樣化、適應性強的各類人才。按照“基礎+模塊”模式設置了環境科學專業課程體系，將環境科學專業選修課程分設三個方向，每個學生至少選修一個方向的課程、至少選修8個學分人文社科類課程和一定任選課。濕地晦洋）環境科學方向：主要選修課程有水生生物學、水文與水資源學、海洋學導論、自然資源學、水域生態學、水污染與控制、水污染治理、海洋環保技術、水土保持、環境生態工程學等；
污染控制方向：環境工程原理、CD制圖、產業生態學、城市生態學、環境風險評價、環境土壤學、清潔生產概論、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與資源化、物理性污染控制、水處理新技術、室內空氣污染控制工程等；
關鍵詞：環境科學專業；實驗教學；改革；課程群
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0228-02
環境科學是一門集地理、物理、生物和化學等多學科相互滲透、高度綜合的交叉學科，具有整體性、綜合性和應用性的特點。環境科學的這種特性決定了實驗教學在整個教學過程起著舉足輕重的作用。實驗教學為培養專業的環境類人才，使其具備較強的實踐能力、創新能力有著不可替代的作用[1]。現在運行的實驗教學相對薄弱，嚴重制約學生綜合能力的發展，如何提高大學生的實驗技能擺在了高校教師的面前。本文就吉首大學環境科學專業實驗教學和實驗管理方面存在的問題進行剖析，提出實驗課程群建設等舉措，以期改善目前實驗教學現狀，為培養創新性實驗人才提供參考。
一、目前環境類專業實驗教學存在的問題
（一）課程體系欠合理
根據《吉首大學環境科學專業人才培養方案》之規定，目前開設了9門實驗課程，共234學時、65個實驗項目。根據現行的培養方案，從數量上，實驗總門數偏少，遠低于學院其他專業開設實驗門數（生物科學專業的14門、生物工程專業13門實驗課），且平均每門實驗課程僅26學時、每門課每周僅2～3學時，實驗課程成為理論課堂教學的附屬課，不能夠引起學生的重視。在結構上，實驗課程主要分為三部分：公共基礎實驗課程、專業基礎實驗課程和專業實驗課程。無機及分析化學實驗和有機化學實驗為公共基礎實驗，很明顯，公共基礎實驗課程只有化學類實驗，缺乏了生物類實驗和物理類實驗，知識結構較為單一。專業基礎實驗課程旨在夯實實驗基本技能，工程制圖和儀器分析實驗的開設能讓學生掌握基本的實驗工具和實驗技能，但明顯存在基礎太弱、口徑太窄的缺陷。專業實驗課程開設門數雖多，但方向過于集中，側重于污染物的監測和遷移轉化，對污染物的治理、污染評價等專業性高、實用性強的實驗課程尚未開設，如水污染控制工程實驗，大氣污染工程實驗和環境影響評價案例分析等。故實驗課程在結構上存在基礎實驗課程單一，專業實驗課程口徑不寬，結構欠合理。科學的環境專業人才培養方案是創新人才培養的根本，故修改實驗課程設置，整合實驗教學模塊刻不容緩。
（二）實驗內容欠科學
環境科學專業實驗課學時、項目較少，實驗內容松散、覆蓋不夠全面，由于院情、師資等原因，從環境科學作為一級學科的角度思考實驗課程的力度不夠，造成專業實驗課程雖多、但方向單一，無法實現人才培養的要求。同時，實際教學中，不成模塊的實驗課程往往會造成教學內容的重復，比如《環境監測》實驗中有水化學指標的測定，與《環境化學》實驗中多處存在重復內容，內容的重復導致了學生的厭學情緒。再次，實驗課程的開設受實驗條件（如儀器設備）等因素的影響，各科實驗能夠開出的項目比計劃的更低，且能開出的項目受儀器和場地等因素的制約，形成大組循環觀摩式教學，無法很好提升學生的實驗操作技能和調動其積極性。就已開設的實驗內容來看，各項目較為經典，但偏離實際應用，學生們普遍表現出對實驗課興趣不濃。就實驗項目來說，驗證性實驗項目比例偏高，綜合和設計性實驗比例不足，嚴重制約創新性人才培養。
（三）實驗設備落后、實驗教學硬件良莠不齊
近幾年來，因平臺建設，學院添置了一些大型的精密分析儀器，如氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氣――質聯用儀、原子發射光譜儀、差熱分析儀和TOC測定儀等，完全能夠滿足本科實驗教學。但是，由于分析儀器價格昂貴，實驗室配備臺套數少，實際教學中，學生觀摩多，而動手少，雖然環境分析技術飛速發展，但實驗中接觸到的大多數還是傳統的分析方法。同時，一些常用小型儀器老化嚴重，且分散在各研究室，資源雖豐富，但配置不合理。另外，常用儀器損壞嚴重，實驗老師只負責實驗的教，而無法負責儀器的維修，造成硬件設施雖多，但卻無法滿足實驗教學，如何合理整合資源亟待解決。
（四）實驗管理較傳統
在實驗教學管理上，實驗課程仍根據相應理論課程設定，教學方式上還是傳統的知識灌輸式教育，即教給學生實驗目的、實驗原理和實驗步驟，學生按指導書和老師的講授機械地完成實驗操作，對各知識點只知其然而不知其所以然，一般性的了解無法固化所學內容，更談不上應用。同時，在有限的實驗學時（一個實驗一般為2～3學時）內為了完成實驗教學，老師往往將實驗藥品和器材全部準備好，樣品也提前制備，其結果是，學生掌握知識片面、不系統，下次單獨操作時無從下手，遇到問題不懂分析和解決，更不能獨立設計實驗。
二、對環境專業實驗課程群建設構想
（一）整合實驗內容，精簡實驗項目
根據現行的環境科學專業人才培養方案規定，該專業設有9門實驗課程，對現行實驗項目整合歸類，可形成3類實驗課程群，即專業基礎實驗、專業主干實驗和專業提升實驗。實驗項目的設置不再依附于實驗課程，如環境化學實驗、環境監測實驗中都牽涉到的污染物在環境中的遷移轉化規律類實驗，環境化學實驗和環境微生物學實驗都開設有污染物在環境中的微生物降解類實驗則可歸入同一課程群中，單純的污染物分析測試或監測項目則可納入專業基礎課程群中。新的實驗課程體系構建應打破以實驗課程為基礎的舊實驗體系，建立以實驗項目為基礎的新實驗體系。以實驗方法和技術要素為主線，以實驗內容為準繩，科學系統地重組實驗項目，構建模塊化實驗課程體系。
（二）實驗獨立設課，構建多層次的實驗內容
實驗教學既是聯系理論教學的橋梁，又是培養學生觀察能力、動手能力和創新能力的有效途徑，在培養科研創新型人才方面有著理論教育所不可替代的作用[2]。在課程設置過程中，應避免重理論輕實驗、實驗課程是理論課程的再現等狀況，增強實驗教學在人才培養中舉足輕重的作用。為此，在人才培養方案設置中，應將實驗課程整合后獨立于理論課程開課，增加實驗項目，強化專業課間的聯系，延長教學學時，獨立考核，從根本上重視實驗教學。
現行人才培養方案開設的實驗課程少，方向單一。開展課程群建設，整合現有資源，并增加新內容、開設新項目，構建厚基礎、寬口徑、多層次立體化的實驗教學體系。實驗課程群建設不僅使學生掌握相關專業實驗技能，更要培養其知識運用能力和創新精神。
（三）改進實驗室管理，構建平臺加模塊的教學體系
實驗室建設是保證完成實驗教學項目、順利執行實驗教學體系的基礎和重要保證[3]，故實驗室的建設與管理應與實驗課程相適應。新的實驗課程群確定后，相應教學實驗室應本著資源共享、優化配置、集約化管理的原則進行重新整合，最大限度實現資源共享，資源利益最大化。
目前，環境科學專業可依托的平臺有生態研究所、環境毒理與環境恢復研究所、生態旅游應用技術省級重點實驗室、錳鋅礦業重金屬污染綜合防治技術湖南省工程實驗室，各研究所、實驗室分散擁有氣相色譜儀、高效液相色譜儀、傅立葉紅外光譜儀、紫外分光光度計、熒光分光光度計、氣―質聯用儀、原子發射光譜儀、差熱分析儀、TOC測定儀等進口和國產高檔精密儀器，硬件設施完全能夠滿足目前的實驗教學。為保障儀器的正常運轉和良性循環，應建立高效的儀器開放管理制度，實現儀器專人管理，管理人員協助實驗教學，實現教學效果最優化。同時小型儀器，如分析天平、低速離心機、分光光度計、恒溫振蕩器等應分類集中放置，以方便教學使用為原則，誰用誰負責為尺度進行松散管理。為實驗教學的順利進行提供重要的保障。
（四）課題加課堂，課內課外兩手抓
針對目前實驗項目驗證性實驗居多，綜合、設計性實驗較少的現狀，新的實驗課程群建設應利用各種資源培養學生的實踐能力。教師的科研工作在具體的領域內，具有較強的創新性，凝練或提取教師的科研課題內容，設計成可操作的、緊扣專業的一類創新性項目，開放科研實驗室。教學與科研課題相結合，能夠使學生把握專業的研究方向，并盡可能利用新手段和方法來解決實驗問題，從而實現在前沿知識的引領下、創新性項目依托下，提升學生的實驗動手能力、實驗設計能力、實驗自主執行能力，激發學生的學習興趣和科研熱情，開拓學生視野，為培養成社會需要的復合型人才打下堅實的基礎。
三、結語
隨著社會經濟的快速發展和環境問題的日益凸顯，市場對高素質應用型人才需求逐漸增大。實驗教學是培養創新性應用人才的重要環節，目前，吉首大學環境科學專業實驗課程教學在課程結構、知識內涵和設課形式等方面出現了諸多問題。優化實驗課程體系、合理設置實驗項目、整合現有儀器設備、建立良好的實驗管理制度、實現課程群立體化的實驗教學是解決上述實驗教學問題的有效途徑。
參考文獻：
[1]盧楠，劉憲華，魯逸人，等.創新型人才培養模式下的環境學科實驗教學平臺建設[J].高校實驗室工作研究，2011，108（2）.
