发布时间:2023-01-30 03:25:54
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的植物营养学论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:植物营养研究方法;教学改革;课程体系;实践教学与实验教学
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.05.026
Abstract: Plant nutrition research method as a main course for agricultural resources and environments major in agricultural university, the reforms of course system and teach method are very important for increasing of teaching effectiveness for teacher and the innovative practice ability training for students. The scientific course orientation, aim, reform and exploration on the course system, teaching method, teaching process, time arrangement, examination method and so on, can outstand the practice teaching and experiment teaching and improve teaching effect.
Key words: plant nutrition research method; teaching reform; course system; practice teaching and experiment teaching
国家教委在《关于深化改革高等理科教育的意见》中指出:“高等理科本科教育的培养目标是,适应我国社会主义建设实际需要,德智体全面发展,具有良好科学素养,受到基础研究或应用研究初步训练的科技研究开发能力和组织管理能力……”[1]。其涵义用一句话概括就是培养本科阶段学生基本的科研能力,包括发现问题、分析问题以及解决问题的能力。
植物营养研究方法作为农业院校农业资源与环境专业的一门主干专业课程,属于植物营养学和肥料科学与统计学的交叉领域,包含植物营养研究中的各个方面[2],承担着培养本科阶段学生基本科研能力培养的重要任务。课程的主要内容包括田间试验方法、培养试验方法、调查试验方法、描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析、科研总结的撰写等。通过该课程的学习不仅要求学生掌握植物营养研究的基本方法,还要求学生掌握实验设计、小区布置和数据获取、试验数据的统计分析等方法和技能,为进行后续专业课程学习、毕业设计及今后的科研工作奠定良好的基础。
1 准确进行课程定位,确定培养目标
在植物营养新大纲修订过程中,对本课程进行准确定位。即通过学习植物营养方法课程所涉及的常规研究方法(包括植物室内培养研究方法、田间研究方法、试验数据的生物统计方法等),让学生在了解植物营养学研究的最新进展的基础上,提高学生的试验设计水平、田间管理技能和试验数据的获取与统计处理能力[3-4],从而培养本科学生的基本科研能力。该课程定位不仅要求对学生进行科学思维的训练,而且让学生经历从选题、设计、实施、总结等科研活动的系统科研训练,从而达到培养理论知识扎实、专业技能全面、试验实践能力强的应用型人才的目标。
2 进行教材建设改革,完善课程知识体系
在教材建设上,结合学校新一轮教学大纲修订计划,对课程知识体系进行重新架构,强化试验设计与统计分析部分内容,将描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析等统计分析的原理与方法、科研总结的撰写等内容分别单独作为一章进行设计,对施肥模型、机理模型、根系与根际等内容进行弱化,从而突出本课程针对本科学生教学的重点内容。同时,根据教学目标要求,将课程的学时数由原来的32学时调整为48学时。在部分章节教学内容上,根据课程定位与教学目标进行完善或细化。如在绪论内容中从钱学森老先生的“世纪之问”入手,增加科学研究及其方法的介绍,激发学生对科学研究的兴趣;增加科学研究的基本程序等相关内容,从科研选题、设计、实施、总结各个环节进行讲解,增加学生对科学研究的感性认识;在田间研究方法中增加“田间试验数据获取方法设计”,具体包括基于不同研究目的的测定项目选择、测试方法选择以及土壤与植物样品的采样方法等内容,提高学生对数据获取的科学性与准确性。
3 进行相关实验与实践课程改革,增强动手能力
单纯的理论教学往往因为要求学生掌握大量的基础理论及繁杂的计算公式,内容枯燥无味,无法激发学生学习的兴趣和提升学生解决实际问题的能力。为进一步巩固课堂知识,增强学生实验、实践和动手能力,本课程新一轮大纲修订时,配套安排了16个学时的实验课程和为期1周的实习实践课程。实验课程主要结合教材田间实验与培养试验内容,分别设置了田间试验、土壤培养试验、溶液培养试验、砂砾培养试验各1个,根据不同类型试验的特点、目的和任务,分别设置肥料利用率试验、肥料效应试验、缺素症试验和元素营养功能试验等。实习与实践课程则主要设置了田间试验小区的设计与划分、大田试验施肥方法、田间试验的收获与计产方法、肥料试验的田间调查与数据获取、长期定位试验的田间观察与记载、试验数据的统计分析与计算机实现等内容。不但让学生在试验与实践过程中得到系统的科研训练,而且通过后续的数据处理环节,提高学生对试验数据统计分析相关内容的理解程度与应用水平,初步掌握利用电脑实现对科研统计的整理、统计分析、绘图、差异检验等基本操作方法;同时,结合科研总结的撰写过程,锻炼学生对科研数据与科研成果的总结能力。更为重要的是,学生在实习与实践过程中可亲身感受科学研究的艰辛与严谨,培养他们脚踏实地、团结协作、吃苦耐劳的科研精神。
4 改革教学方法,增强课堂效果
以往的教学习惯往往将基本概念、计算公式及推导步骤作为讲授重点,而这些公式的推导往往涉及繁杂的概率论和数理统计等基础知识,而且内容环环相扣,一旦某一环节学生跟不上课堂进度,则可能增大对后续知识学习的难度,无法激发他们的学习兴趣。同样,重视公式的推导而忽略课程的实用性,也会导致学生对知识的理解和具体运用模糊,导致学生解决实际问题的能力低下。因此,本课程课堂上注重对不同统计分析方法思路的讲解,减少对各类统计分析原理与公式的推导过程,减轻学生在统计原理与公式推导方面的时间与精力投入,帮助学生尽快理清各类统计分析方法的脉络思路,提高课堂教学效果。此外,适当增加课堂练习与统计分析习题课的课时,让学生及时消化课堂讲授内容,同时针对不同统计方法设置相应的习题,适当布置课下作业,让学生在下课后通过做习题巩固课堂知识。
授课手段上沿用传统的板书与现代多媒体相结合的方式。对植物营养方法这门课程来讲,相当一部分内容如基本公式的推导、试验数据的统计计算等,仅仅依靠多媒体授课形式进行教学是不够的,还应结合传统板书教学才能达到理想的教学效果。传统的板书虽然费时费力,但老师在板书过程中,可以给学生充足的时间对所讲内容进行理解和思考,从而引导学生随着老师的思路一步一步向前推进,更利于学生对基本公式与计算过程的理解和领会。因此,在植物营养研究方法课程教学中,理论与概念部分应倡导以多媒体教学为主,而对于统计分析部分应提倡多媒体结合传统板书为辅的教学方式。利用多媒体增加课堂教学的信息量,利用板书提高学生对公式推导与计算过程的理解力,将两者有机结合,达到事半功倍的效果。
5 调整教学时间安排,提升教学质量
本课程还结合生产实际对课程开设时期进行调整。旧的教学大纲将本课程全部安排在第三学年的第二学期进行,其优点是此时期学生已基本修完土壤学、植物营养学、农田施肥原理等课程,具备了一定的土壤与植物营养学专业基础;但其弊端是本课程开设学期,导致课程试验和实习课程与部分作物的生长季节相矛盾,不利于试验和实习教学。因此,新大纲修订时,将本课程前四章内容,包括绪论、田间研究方法、培养研究方法和调查研究方法约20个学时的内容,由第三学年的第二学期调至第三学年的第一学期开设。同时,结合理论课教学,安排冬小麦肥料利用率田间试验,甘薯肥料试验的田间收获和计产和冬小麦肥料效应的土培试验等相关实验和实习内容,解决实验和实习安排与作物生育期相矛盾的问题;将其余章节内容,包括描述统计、平均数差异的显著性检验、方差分析、回归与相关分析、科研总结的撰写等内容,安排在第三学年的第二学期开设。本学期再次充分利用作物生长季,安排相应溶液培养试验和砂砾培养试验以及相关实习内容等,同时结合实验和实习的数据,进行统计分析方法的教学与上机练习,提高学生对统计分析相关内容学习的积极性。
6 完善考试考核制度,提高学生学习自觉性
植物营养研究方法课程是一门具有较强实践性和实用性的课程,单纯的概念记忆与公式推导的考核就显得相当不合时宜,也违背了该课程教学的初衷。我们采取多种方式综合进行考核,包括课堂考勤、课下作业和期末考试等。同时,结合分阶段上课情况,将课程期末考试分两部分进行。第三学年的第一学期前四章内容结课后,随即进行本部分的期末考试,此次考试以对基本概念的记忆和基本方法的把握为重点,以此督促学生及时对课堂内容进行复习,巩固对概念与一些基本试验设计方案、方法的掌握,同时减轻下半学年复习的压力;第三学年第二学期结课后,重点针对统计分析方法的理解与应用进行考试,以此强化学生对基本统计分析方法的理解和应用程度,考试内容以分析和解决具体问题为主,激励学生加强利用各类统计分析方法解决实际问题的能力,强调对所学知识的`活运用。此外,实验报告、实习报告也是考核中重要的依据,引导和培养学生以科技论文的形式对试验资料进行整理、分析和提炼,由以往单纯注重学生实验技能的提高转变到对数据处理及科研总结撰写水平的提高上来。
7 结 语
植物营养研究方法是一门应用性、实践性很强的课程,传统的教学方法仅重视了学生对基础知识、基本概念、基本理论的记忆和掌握,在学生利用所学知识解决实际问题以及实践动手能力的提高等方面已显得无能为力。因此,探索新的教学方法与教学模式,改革教学内容与教学重点势在必行。同时,任课教师在教学过程中也应根据教学反馈多总结、多思考,提高自身的综合素质与教学水平,以实践教学和实验教学贯穿于整个过程,增强课堂效果。同时,改革教学评价与考核方式,提高学生学习的积极性、主动性和课程教学质量,达到学生实践能力提高与创新意识增强的双重目的。
参考文献:
[1]国家教委.关于深化改革高等理科教育的意见[J].大学化学,1990,5(6):1-2.
[2]申建波,毛达如.植物营养研究方法[M].3版.北京:中国农业大学出版社,2011.
[3]张耀鸿,高文丽,周晓冬.植物营养研究方法课程教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2011(28):63.
[4]任涛,谭启玲.植物营养研究方法课程教学实践探讨[J].安徽农业科学,2013,41(18):8061-8062.
[5]宋美.基于培养应用型药学人才的生物化学教学改革初探[J].畜牧与饲料科学,2015,36(1):26-27.
1.1 重化肥,轻有机肥
化肥能够迅速补充农田土壤中营养元索的不足,为农作物生长提供必需的养分。但是,化肥不合理施用会带来一系列问题,如:氮肥施用过量会导致作物营养生长期延长,贪青晚熟;氮肥不足会导致作物叶片发黄,生长迟缓;缺锌会导致玉米叶片呈现白色等。若施肥不良习惯不改,将对农田土壤养分结构带来危害。人类的农业生产活动主要在土壤上进行,人类所需的农产品均直接或间接从土壤中生产,因此土壤性质在很大程度上制约着植物的生长发育。20世纪80年代第二次土壤普查的数据表明,我国耕地土壤中有机质、全氮、有效磷和有效钾含量均偏低,绝大部分土壤需要培肥。因各地区土壤性质不同,需补给的肥料品种和数量也不同。另外,各地区所种植的农作物不同,不同农作物的需肥特性不同。因此,这就要求各地区因地制宜,根据各自土壤特性及种植作物来调节施肥量及肥料品种redlw.com。
改革开放使得之前80%的人日在农村的格局逐渐被打破,大量的农民,特别是青壮年,离开了农村,进人城市。现在用“993861(99一老人、38一妇女、61一儿童)”这几个数字可以很形象地来描述长期居住农村的居民状况。因为家庭的收人不再完全依靠作物种植,并且这些长期居民文化索养及体力相对来说都达不到要求,所以农田管理自然也就跟不上。农户为了减少劳动量,施肥主要采用一次性施人。化肥在施用初期能明显促进作物产量增加,从而使农民误以为传统的农家粪没用或是效果差,农村的有机肥被弃之不用,这在一定程度上加剧了农田土壤的退化进程。实际上,厩肥、粪肥和秸秆堆沤的有机肥中养分含量丰富,施用有机肥能增加土壤有机质含量,缓解农田土壤板结紧实问题,改善土壤微生物群落结构,促进土壤团粒结构的形成,优化农田土壤的水肥气热条件,从而提高农田土壤综合肥力。土壤微生物结构和数量是表征土壤肥力的指标之一,土壤微生物是土壤中养分转化的推动因索,如有机养分的矿化、豆科植物根系固氮过程均有微生物参与。有机肥含有数量丰富的微生物类群,同时有机肥中的有机质也是微生物赖以生存的碳源。因此,施用有机肥能够通过改善农田土壤微生物类群来间接提高土壤肥力。另外,有机肥养分全,有效期长,释放缓慢,有利于作物吸收。中国农业部在巧a前就启动了“沃土工程”项目,该项目以增加农田土壤有机质含量为目标。当前,有机肥料也成为中国政府重点扶持的肥料之一,近些年的“中央1号文件多次提到鼓励农户施用有机肥可以看出,化肥和有机肥合理结合施用将是中国农业施肥结构的重要发展方向redlw.com。
1.2 营养元素配方不均衡
施用有机肥是我国农民进行农业生产的优良传统,数千年来得以保持土壤地力进行持续生产。但是仅依靠农业系统内部的物质循环,迅速和大幅度地提高作物产量并非易事。20世纪60年代初期,人们已意识到不能仅仅依靠有机肥保持土壤肥力、增加作物产量。因此,从20世纪60年代至今,我国一直很重视氮、磷肥的进日和生产。现在,我国是世界上最大的氮肥生产、进日和消费国;磷肥的消费、生产居世界第二、三位。在化肥方面的投资使我国在基本食物方面可以自给自足,而且已成为某些粮食的重要出日国。
随着我国化肥工业的发展和氮、磷、钾肥的普及,中国农田土壤中大量元索氮、磷、钾的供应已经基本充足,而中量元索如钙、镁、硫和微量元索铁、锰、铜、锌等在局部地区成为新的农作物养分限制因索。自1984年以来,我国化肥用量增加很快,但是粮食产量却出现了徘徊,增长速度明显变慢,这是值得高度重视的问题。农业的集约化使得耕地利用强度提高,表现在复种指数增加,单位面积产量大幅度提高。同时,随同籽粒、秸秆的产出,从土壤中移走的微量元索、有机质数量增加。秸秆作为燃料或直接在田间焚毁,损失了其中的碳、氮,也损失了大部分的硫,使之不能直接归还于土壤。土壤管理措施不当,如稻田长期淹水会导致某些微量营养元索过剩或缺乏。而农民只知道大量施用氮、磷、钾肥而没有施用相应的中微量营养元索,加之这些中微量元索在土壤中会被淋溶、侵蚀,加剧了中微量元索在土壤中的分布不均衡。化肥施用起来省工、省时、方便有效,而有机肥料体积巨大,生产过程缓慢,施用和运输均需要消耗较多的动力和人力。同时有机养分矿化缓慢、提供养分过程漫长,往往对当季作物的增产效果不明显,土壤肥力的改善程度也难以在较短的时间内被觉察。所以,相当一部分农民放弃了有机肥料的施用,忽视了有机肥料在改良土壤中不可替代的作用,导致中微量营养元索缺乏,作物抗逆性降低,病虫害加重。因此,在农业生产过程中虽然增加化肥的施用量,但作物产量却没有相应增加甚至出现减产的情况redlw.com。
我国中微量元索肥料发展较快,到2011年已有1 352个中微量肥料产品登记生产,但是如果想说服农民积极使用这些肥料,还需要政府政策引导,相关企业应当积极开展示范推广等工作。也可以在大量元索肥料如复合肥、磷肥或尿索等肥料中添加中量和微量元索,进而使农业肥料施用向养分平衡方向发展。
2 施肥技术和观念问题
农田施肥是一项高技术含量的工作,施肥量和施肥配方的确定需要当事人具有作物栽培学、土壤肥料学、植物营养学和农业化学等基础知识,才能做出正确的决策。在农业生产过程中,大多数农民缺乏相应的知识,单凭经验指导施肥过程,不能根据土壤和农作物的实际状况合理施肥。农民在施肥过程中过于随意,撒施肥料机械掩埋是主要施肥手段。农作物追肥主要根据天气变化,在雨前将肥料撒在农田土壤表面。肥料在农田土壤中的位置过浅,容易挥发或者随水流失,肥料距离作物根系太远将不能被农作物根系所吸收。这些施肥方法虽然节约时间,降低劳动强度,但会带来化肥的挥发和淋失等问题。《中国统计年鉴2013》中数据表明,中国施用1 kg肥料能够生产粮食的数量从1960年的70 kg以上下降到2012年的不到20 kg。
关键词:环境科学专业 教学体系 改革 发展模式
我国的环境科学本科高等教育起步于20世纪70年代后期,80年代得到稳步发展。在专业设置方面,也经历了与国外早期环境科学专业多以原有学科为基础相似的阶段。环境科学专业多脱胎于传统专业,如给排水工程、化学工程、工业分析、水文地质、植物保护、土壤农化,等等。在办学中受母专业及师资的影响,课程结构、教学内容甚至培养规格和教学基本要求,在校际之间都有不少差别。尤其是新设点的环境科学专业大多办学条件较差,实验教学环节薄弱,造成培养的人才质量不高、专业方向狭隘、就业渠道不畅等问题。因此,在我国目前的新形势要求下,大学教育模式改革要向办学形式多样化和专业设置多样化方向发展,对于环境科学本科专业的教育而言,如何使其对人才的培养由精英型走向大众型,这是一个迫在眉睫急需解决的问题。
一、环境科学专业特点及现状
1.环境科学专业特点
环境科学通过学科间的交叉渗透和几十年在实践中的发展,已从各相关传统学科中独立出来,形成了新的学科体系,其特点主要表现在:
(1)综合性强。对环境问题的系统研究,要运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学以及社会学、经济学、法学等多种科学知识,因此,环境科学是一门综合性极强的学科。
(2)研究领域广。环境科学研究人类社会经济活动引起的环境污染和生态破坏,以及环境系统在人类活动影响下的变化规律。内容涵盖自然科学、社会科学及技术科学诸多方面;研究的空间尺度从宏观的宇宙环境到微观粒子,时间跨度从万年到皮秒计。
(3)分支学科多。在现阶段,环境科学主要是运用自然科学和社会科学的有关学科的理论、技术和方法来研究环境问题,形成自身的理论和方法体系,建立与有关学科相互渗透、交叉的许多分支学科。属于自然科学方面的有环境地学、环境生物学、环境化学、环境物理、环境医学、环境工程学等;属于社会科学方面的有环境管理学、环境经济学、环境法学等。
(4)研究的科学整体化。环境中的各种变化是多种因素的综合,研究和解决环境问题时,必须在科学整体化过程中,全面考虑,实行跨部门、跨学科的合作,充分运用各种学科知识,对人类活动引起的环境变化、对人类的影响,及其控制途径进行系统的综合研究。
2.环境科学专业现状
针对日益严重的环境污染和资源短缺问题,导致了对环境科学人才的很大需求,这种需求直接表现在对该专业人才的需求市场上,产生了比较广阔的就业前景,并影响高等环境教育的培养规模和范围。尽管我国各地区由于经济、文化的差异,导致环境科学专业在各地区的布点数量不同,但环境科学专业几乎覆盖了全国(图1)。从环境科学专业在各类型大学的布点数来看(图2),综合性大学最高,为54;次之是师范类大学,为30。
二、国内外环境科学专业教学体系对比
从专业结构看,国外发达国家大多专业方向丰富,专业设置呈现多元化发展的趋势;在我国,过去环境科学专业受母学科制约,专业方向划分过细。目前我国的环境专业本科生教育正在向宽口径、适应面广等方向发展,以改变过去那种在本科就开始培养“专业人才”,以至分配面窄,很难适应实际工作的状况。
从办学要求看,无论在国内和国外,其办学导向都是与社会需求尽量取得一致。在培养目标上,各国普遍强调要对学生能够进行全面的文化素质培养,在“知识”“能力”和“做人”三方面做到有机统一和结合;在国外,比较重视“知识”和“能力”的培养;我国对本科生的培养目标多年以来强调培养“专家”和“专门人才”,着眼于毕业后的职业,要求毕业后能“专业对口”。因此,培养学生只重深度,不重广度,近年来虽已逐步扩大培养口径,但还不够。在由计划经济向市场经济转变的过程中,这种缺陷已经暴露出来,表现最突出的是毕业生工作适应面窄,适应能力差。致使毕业生就业困难。
在课程体系和学分制实施方面,国外设置的课程类别大致与我国相同,全部课程包括公共基础必修课、专业必修课和选修课。国外实施学分制与我国一个明显的不同点是,国外学生在选修上的自由度非常大。专业课数量众多、涉及面广,在指定选修课和必修课中也设置若干门课程让学生自由选择,甚至允许在校内其他系或学院选修其他领域的课程;在我国,学分制中规定的必修课学分多而选修课学分少,而且在选修课中,也只有本系开设的选修课程或一些全校性的选修课可供选择,而这些选修课少到若漏选一门则可能学分不够,使学生在近乎完全同一的模式中学习,这就造成了培养出的人才知识结构单一,难以应付实际工作中的各种问题。正是由于这个原因,导致国外不严格限制学习时间,学生只要修满学分即可毕业,而我国依然实行四年制本科教育。
三、环境科学专业教学改革发展方向
环境科学的独特性决定了高校环境类专业所需基础课内容广,专业课门类多。然而,学生在校时间有限,如何在课程设置充分体现以培养“综合型”人才为目标,制订出较为合理的教学计划,至关重要。
1.拓宽基础,文理渗透
环境问题不仅仅是自然科学和技术工程范围内的问题,而且是一个社会经济问题。在解决具体的环境问题时,往往需要综合考虑环境、资源、技术、经济、市场等多方面的因素。因而,课程设置时应考虑多渗入经济、人文及行为科学的内容,加强文理渗透,提高人文修养,尤其是必须进行经济、管理、政策、法律等方面的教育。欧美发达国家高校环境类专业的课程设置无统一模式,但其共同的特点是具有宽厚的基础,几乎数理化、天文、地质、生物及社会科学等方面的内容都设有必修课或选修课。基础课主要集中在数学、化学、力学、经济、人文及行为科学等方面。美国佛罗里达大学环境类专业其文科课程约占总学分的13%,体现了文理渗透、加强素质教育的意图。美国杜克大学环境学院还开设职业写作、职业技能等多门职业素质教育课程。Brown大学环境科学中心执委会成员的职责之一就是指导学生根据各自的特点和爱好制订有效的和多样化的专修课程计划,使所选课程密切相关,并以一体化的论文为终点。这些做法都值得借鉴。
2.发挥特长,办出特色
我国目前办环境类专业的院校不少。各高等院校应发挥各自特长,办出自身特色,不应强求统一模式。要注重专业课程的补充更新,通过开新课或在原有的课程中补充若干新章节来更新充实教学内容,使之能及时敏锐地反映学科的新进展以及当前环境决策和举措中的新观点和新动向,尽可能使学生能跟上时代的发展。
3.多设选修课,扩大选课自由度
目前,我国高校选修课程占总学时比例小,可供学生选择的范围非常有限。这样的教学计划必然导致同校同专业的学生所学课程都相似,极大地制约了学生的个性发展与能力培养。国外高校这方面做得较好,如德国Stuttgrat大学选修课约占总学时的30%。英国的一些大学为解决因师资不足造成选修课缺乏现象,甚至可跨校、跨国选修课程。这些做法值得我们参考与借鉴。此外,可让学生自己选择毕业论文的研究方向与内容,并让他们在高年级阶段围绕该研究方向与内容选修相关的专业课。这样同一学校同一专业毕业的学生,所学的专业课可能差别较大,以避免知识结构单一。
4.加强实践性教学环节
由于环境科学具有很强的实践性,培养学生从事科研和工程设计与实践的能力显得特别重要,因而不可忽视实践性教学环节,包括实验室工作、项目设计、野外实习等形式。对于实践性强的课程,讲课时间应少于实践课时间,精讲多练。通过实践性教学环节可以让学生了解环境科学专业的性质,加强培养学生的实际工作技能、实验能力、科研和工程设计能力,同时掌握科技论文写作方法,参与学术交流。让学生在大学阶段多参与一定的科研工作或参与完成实际工程,对提高就业率也是一个行之有效的途径。
四、环境科学专业教学模式探讨
1.环境科学专业课程模块和内容体系
我国环境科学专业的课程模块大致如图3所示。
环境科学专业的知识结构和体系应体现强化专业基础,拓宽专业方向,重视专业技能的改革的基本原则。其基本思路就是:
第一,把环境科学的课程体系作为一个系统,按照课程体系的知识结构层次和认识规律的要求,确定各门课程的地位和作用,组织、选择和合理安排课程的教学内容 及相应的教学要求。
第二,按知识体系的功能与作用将课程体系分为理论基础、技术基础、工程原理基础和专业基础以及专业课五个基本模块,各模块所设基本课程见图4所示。这样的课程结构能更好的反映不同层次的课程所能提供的知识内容,更能反映社会发展对人才质量的要求。
在具体办学当中,各大学依据自己的办学特色和对学生的不同要求对于专业课程的安排各有不同。如综合性大学的课程设置比较全面,涉及到了化学、环境管理学、环境工程学、环境伦理学、环境生态学等各个方面;工业类大学则侧重工业的特点,开设了一些偏重于环境工程方面的课程,如哈尔滨工业大学将大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理与资源化、环境影响评价与环境规划等作为其主干课程;地矿类大学将其专业课偏重于地质学方面的内容,如中国地质大学开设了水文地质学基础、环境地学等地质类的课程;师范类大学侧重环境管理和生态学方面的培养,主要开设了环境规划与管理,环境生理学、植被生态学、城市生态学、污染生态学等作为其主要专业课程;林业类大学主要开设了环境与资源保护法学、水土保持学、生态学等偏重于资源和水土保持方面的课程而体现出其专业特色;化工类大学主要开设了有机分析、现代生命科学导论、分子生物学、化工工艺学等偏重于生物和化学类的课程作为其基础课程,体现出其在化学工程和生物工程方面良好的专业基础;农业类大学则十分重视土壤、资源和生态方面的课程,主要有土壤学、植物营养学、土壤地理与调查、土壤-植物-环境分析、养分资源管理、资源环境信息技术、普通生态学,农业生态学等课程。
2.环境科学专业实践性教学环节改革
目前,环境科学专业实践教学环节还仍然比较薄弱,还不能完全与课堂教学内容相适应,不能满足学生动手能力和创造能力培养的需要。因此,为培养合格的环境保护人才,全面提高环境科学专业学生的科学素质,加强环境科学实践性教学以提升教学质量和教学效果则显得尤为必要。
针对环境科学专业的性质和培养目标提出环境科学专业实践教学环节应包括认识性环境实习、环境专业课程设计、生产实习和毕业论文等四个环节。
(1)认识性环境实习。主要包括:①一定区域内自然环境、人文环境的现状,如森林、灌木、草原的天然分带性,草原生态环境现状,干旱戈壁、沙漠环境现状,城市环境特征及现状;②环境演化及其环境效应,如河流源区的森林涵养水源效应,沙漠绿洲的形成演化及其环境效应;③生态环境问题和环境污染问题,如干旱内陆河流域的水环境问题,戈壁、沙漠生态环境及问题,矿山环境问题,城市环境问题等;④环境保护措施和污染防治技术,如生态环境保护措施,土地荒漠化及沙漠治理技术,“三废”污染防治技术等。
(2)环境专业课程设计。环境专业所开设的专业课程都是实践性很强学科知识,这就决定了所有专业课程的教学都应包含有实践教学的内容。例如,《环境监测与评价》必须要有各种监测仪器使用操作的实践教学内容,也包括对取得的数据进行环境质量评价的过程;《水污染控制原理与技术》课程应有污水净化机理的实验和污水处理工艺流程等实践教学内容;《大气污染控制原理与技术》课程应安排大气颗粒污染物物理性能检测、大气污染物净化等试验和安排去火电厂参观烟气除尘装置;《固体废物处理处置及资源化》课程实践教学内容主要包括固废的收集、转运、分类贮存,压实、破碎、分选、固化,发酵堆肥,热解、焚烧,填埋处置及资源化利用等技术过程。
(3)生产实习的内容。环境科学专业生产实习的内容既包括专业课程设置所涵盖的内容,也包括教科书中还没有反映的相关内容。主要有环境现象和环境问题调查分析方法,环境质量监测技术,环境影响评价方法,污染控制原理和治理技术方法,环境地质灾害预测评价,环境政策、法律和环境管理等。环境生产实习要求学生亲自参与环境保护实践工作,如参与区域生态环境现状调查分析,对大气、水、土壤污染状况进行监测,参加一项建设项目的环境影响评价工作等。
(4)毕业论文的内容。毕业论文实行导师制,即由一名本专业讲师以上职称的老师或校外相关技术人员担任导师,指导3~5名学生进行毕业论文的写作。内容可涉及环境科学相关专业所有知识点。
五、结语
我国各类院校在办环境科学专业时,应发挥自己的特长,办出自身特色。环境科学本科专业应在坚持“统一性”的基础上,注意发展“特殊性”,突出“个性”。统一性,就是要在培养规格和基本要求上做到一致,特殊性就是要根据本学校相关学科优势和自身条件以及毕业生服务行业、部门和区域的要求,使培养的人才在某一领域或某些方面具有特色或优势。也就是要注重培养方向的目的性、专业课程模块设置的合理性及其与实践教学环节的协调性。另外,要根据社会经济发展及行业变化的需求,适当补充或更新专业课,通过开新课或在原有的课程中补充若干新章节来更新充实教学内容,使之能及时敏锐地反映学科的新进展以及当前环境决策和举措中的新观点和新动向,尽可能使学生能跟上时代的发展,满足就业的需求。只有这样,环境科学专业才有活力,才能真正为社会所认可。
参考文献:
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