探討環(huán)境科學(xué)實(shí)踐教學(xué)與科研結(jié)合的方式論文
大學(xué)生是21世紀(jì)我國現(xiàn)代化建設(shè)的主力軍，如何把他們培養(yǎng)成優(yōu)秀的棟梁之材是我們面臨的一個(gè)亟待研究和解決的重要課題，而創(chuàng)新能力則是高素質(zhì)人才的核心和靈魂；同時(shí)，環(huán)境科學(xué)與工程是—門跨領(lǐng)域、綜合性和應(yīng)用性極強(qiáng)的新興學(xué)科，且隨著我國環(huán)境保護(hù)形勢的曰益嚴(yán)峻，對專業(yè)人才的要求也越來越高。這就要求高校把培養(yǎng)創(chuàng)新環(huán)保人才作為重要使命和責(zé)任，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中突出和強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使其成為適應(yīng)時(shí)代需求的優(yōu)秀人才。南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心經(jīng)過長期的努力，強(qiáng)調(diào)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和學(xué)生潛能的激發(fā)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法，在培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，并于2009年申請“國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”獲得成功。
1.創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路
1.1 找出存在問題
以往的高校培養(yǎng)模式中，受傳統(tǒng)的“重理論、輕實(shí)踐，重知識，輕能力”思想觀念的影響，普遍存在著重視理論教學(xué)、忽視實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)不是以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為直接教學(xué)目標(biāo)，而是以強(qiáng)化學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)，熟練掌握某種操作技能為目的；實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容過度依附于理論教學(xué)，演示性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)類型較多，綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)較少；實(shí)驗(yàn)教材落后，未跟上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程強(qiáng)調(diào)模仿和訓(xùn)練，學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方案、儀器、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果即可，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中只是被動參與，沒有主動思考。
環(huán)境科學(xué)與工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，而且發(fā)展十分迅速，領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，熱點(diǎn)問題不斷涌現(xiàn)，學(xué)科水平提升很快，但在本科教學(xué)中也普遍存在前述問題，亟待確立新的培養(yǎng)模式，開拓新的培養(yǎng)方法6-]。
1.2 確立創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和社會服務(wù)的要求，南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，以學(xué)生為本，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、調(diào)動學(xué)生潛能、提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力為目標(biāo)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段°8，摸索出了一套創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。
該模式可歸納為“頂天”、“立地”式，即：一方面依托國家重點(diǎn)學(xué)科、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家工程中心等高水平教學(xué)科研平臺和環(huán)境學(xué)院高水平的師資隊(duì)伍，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合，鼓勵學(xué)生早期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)“頂天”；另一方面將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程應(yīng)用和社會實(shí)踐相結(jié)合，加強(qiáng)暑期學(xué)校的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)活動，建立穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地和中試基地，開展多種形式的社會實(shí)踐活動，鼓勵學(xué)生走出象牙塔、關(guān)愛自然、服務(wù)公眾、回報(bào)社會，鍛煉學(xué)生切實(shí)解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)“立地”。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的方式
2.1 科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與我國環(huán)保形勢和國際學(xué)術(shù)前沿接軌，鼓勵實(shí)驗(yàn)教師積極開展科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)改革研究，將自己的科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。如：早在上世紀(jì)90年代，當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室主任孔令仁教授就將自己的“光化學(xué)氧化降解有機(jī)污染物”的研究成果轉(zhuǎn)化到專業(yè)實(shí)驗(yàn)課“環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)”中，開發(fā)了“萘水溶液中的光化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)“產(chǎn)生柱法測定萘水的溶解度”等新實(shí)驗(yàn)，近年還把新開發(fā)的“多功能光降解儀器”應(yīng)用到教學(xué)實(shí)驗(yàn)中；楊柳燕教授把國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目研究成果轉(zhuǎn)化成“環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”中“有機(jī)污染物的微生物降解一高效脫酣菌的分離和篩選實(shí)驗(yàn)”，并將Ames試驗(yàn)轉(zhuǎn)化為“鼠傷寒沙門氏菌/晡乳動物肝微粒體致突變性實(shí)驗(yàn)”；孫成教授把新技術(shù)“雙波長與導(dǎo)數(shù)光譜法”應(yīng)用到專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課“環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)”中，開發(fā)了新實(shí)驗(yàn)“雙波長與導(dǎo)數(shù)光譜法測定廢水中苯酣與2，-二硝基苯酣”；高士祥教授將其主持的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“環(huán)糊精對難降解有機(jī)污染物的降解機(jī)理研究”的部分內(nèi)容編寫成研究性實(shí)驗(yàn)一“增溶實(shí)驗(yàn)”，應(yīng)用于低年級學(xué)生的開放性實(shí)驗(yàn)中，等等。
2.2 本科生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃
南京大學(xué)自2007年4月起全面啟動了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，由本科學(xué)生個(gè)人或創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，自主選題、自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在學(xué)校投入專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、設(shè)立創(chuàng)新訓(xùn)練指導(dǎo)中心的基礎(chǔ)上，追加投入經(jīng)費(fèi)和人員指導(dǎo)，構(gòu)建了完整的國家、省、校、院系四級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練體系，積極組織學(xué)生申報(bào)，學(xué)生也展現(xiàn)出較高的科研熱情和良好的實(shí)踐能力。3年來累計(jì)申報(bào)通過65項(xiàng)，支持總經(jīng)費(fèi)26.7萬元。其中2007年獲得國家級、省級重點(diǎn)支持的7項(xiàng)，校級項(xiàng)目8項(xiàng)；2008年獲得國家級、省級重點(diǎn)支持的7項(xiàng)，校級項(xiàng)目15項(xiàng)；2009年目前已獲得省級1項(xiàng)，校級14項(xiàng)。迄今已結(jié)題16項(xiàng)，獲得國家級優(yōu)秀3項(xiàng)。
2.3 開放性實(shí)驗(yàn)
南京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心根據(jù)低年級學(xué)生主要接受化學(xué)、生物、物理等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的特點(diǎn)，依據(jù)學(xué)�！皟�(yōu)化課內(nèi)”，“強(qiáng)化課外”的教學(xué)原則，為浦口校區(qū)一二年級學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)，提高低年級學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識。開放實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及手段均綜合了多門學(xué)科，是集基礎(chǔ)知識、學(xué)科前沿動態(tài)與實(shí)際應(yīng)用為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)。其中包括：小麥?zhǔn)苤亟饘倜{迫實(shí)驗(yàn)研究、工業(yè)廢水實(shí)驗(yàn)室模擬多級處理實(shí)驗(yàn)、浦園室內(nèi)外環(huán)境空氣污染檢測與控制研究、浦園水體富營養(yǎng)化檢測與控制研究等12項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。參加學(xué)生120人次/年，并提交相應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及論文6940。
2.4 本科生導(dǎo)師制度
為強(qiáng)化科研與教學(xué)的相互滲透，鼓勵學(xué)生早期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研訓(xùn)練，環(huán)境學(xué)院設(shè)立了本科生導(dǎo)師制度，吸納本科生在二三年級即可自主選擇導(dǎo)師、參與導(dǎo)師承擔(dān)的重大課題的研究，并對本科生開放重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、資料室，提倡本科生和研究生合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究活動，鼓勵本科生學(xué)研結(jié)合，積極撰寫和發(fā)表
學(xué)術(shù)論文
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。
在本科學(xué)習(xí)階段，很多學(xué)生受益于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和本科生導(dǎo)師制度，發(fā)表了學(xué)術(shù)論文，參與了專利申請。近年來，本科生發(fā)表論文37篇，其中SCI論文10篇。
2.5 本科畢業(yè)論文和設(shè)計(jì)與導(dǎo)師科研課題掛鉤
多數(shù)
本科生畢業(yè)論文
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和設(shè)計(jì)均從導(dǎo)師承擔(dān)的課題中選題，使學(xué)生有機(jī)會接觸學(xué)術(shù)前沿。根據(jù)近3年的統(tǒng)計(jì)，41%的本科生
畢業(yè)論文選題
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來自指導(dǎo)老師承擔(dān)的國家級課題，29%來自省部級項(xiàng)目。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程應(yīng)用和社會實(shí)踐相結(jié)合的方式
環(huán)境科學(xué)與工程是應(yīng)用性極強(qiáng)、與社會密切相關(guān)的學(xué)科，承擔(dān)著解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必然伴隨而來的環(huán)境問題的重任。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心突出理論教學(xué)與實(shí)際工程和社會應(yīng)用的結(jié)合，鼓勵學(xué)生走出象牙塔，通過多種方式達(dá)到關(guān)愛自然、服務(wù)公眾、回報(bào)社會的目的。
3.1 暑期學(xué)校
南京大學(xué)自2003年起實(shí)行3學(xué)期制，在暑期舉辦5周時(shí)間的暑期學(xué)校，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。中心承擔(dān)了環(huán)境學(xué)院“暑期學(xué)校”的教學(xué)任務(wù)，通過聘請國內(nèi)外學(xué)者開設(shè)專題課及講座、安排研究型實(shí)驗(yàn)、組織數(shù)學(xué)建模等競賽培訓(xùn)、建立穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地、以及開展多種形式的社會實(shí)踐活動，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，并通過指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)習(xí)報(bào)告、小學(xué)期總結(jié)或撰寫學(xué)術(shù)
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等，提高綜合能力。
3.2 教學(xué)實(shí)習(xí)
中心與多家科研院所、企業(yè)、環(huán)保管理部門建立了長期的合作關(guān)系，擁有穩(wěn)定的`教學(xué)實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供接觸工程和社會的機(jī)會。這些基地包括：南京地理與湖泊研究所太湖生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)站、中石化揚(yáng)子石化水廠、南京大學(xué)宜興環(huán)�？萍佳邪l(fā)中心、江蘇泗洪洪澤湖濕地自然保護(hù)區(qū)、江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院、江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心站、南京市環(huán)境監(jiān)測中心站、常州市環(huán)境保護(hù)局、江蘇戈德環(huán)保科技有限公司、江蘇三強(qiáng)環(huán)境工程有限公司等。這些實(shí)習(xí)基地均有良好的設(shè)施、穩(wěn)定的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，教學(xué)實(shí)習(xí)工作規(guī)范化、制度化，能滿足不同專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)的要求。其中南京大學(xué)宜興環(huán)保科技研發(fā)中心為環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生提供中試基地，成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的組成部分。
3.3 暑期社會實(shí)踐
暑期社會實(shí)踐是鍛煉學(xué)生能力、培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)的重要手段，學(xué)生經(jīng)過社會實(shí)踐的洗禮后能達(dá)到“長見識，增才干”的鍛煉效果。中心在學(xué)生實(shí)踐方面給予了很高的支持力度，連續(xù)3年被評為“南京大學(xué)暑期社會實(shí)踐先進(jìn)集體”，多支團(tuán)隊(duì)和個(gè)人受到省級和校級表彰。以2008年為例，成功申請暑期社會實(shí)踐團(tuán)隊(duì)9個(gè)，都非常成功地完成了實(shí)踐任務(wù)，取得了優(yōu)異的成績，其中“濕地使者行動”綠色蒲公英”等實(shí)踐團(tuán)均引起了當(dāng)?shù)毓姾兔襟w的關(guān)注和稱贊。
3.4 環(huán)保協(xié)會活動
中心通過支持南京大學(xué)環(huán)境保護(hù)協(xié)會的活動，在學(xué)生中開展各類環(huán)境主題活動，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對外交流，服務(wù)于社會。如開展各類環(huán)保知識講座；組織“綠色”系列活動與南京大學(xué)青年志愿者協(xié)會合作在校內(nèi)以及紫金山開展垃圾清理志愿服務(wù)；在南京市梅花山以及揚(yáng)州市開展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與人身健康調(diào)研系列活動；組織綠色長征活動、濕地使者行動等品牌活動。
3.5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)開到海外
為拓展人才培養(yǎng)視野，中心致力于本科生國際交流合作，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂開到海外。
�。�1）本科生赴海外著名大學(xué)插班學(xué)習(xí)。每年均有人數(shù)不等的學(xué)生派到美國、澳大利亞、日本、芬蘭和香港等地學(xué)習(xí)和生活，直接接受國外著名大學(xué)的熏陶，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛧H化的眼光。
�。�2）赴美科學(xué)實(shí)踐之旅。聯(lián)合美國自然科學(xué)研究院和美國圣約瑟夫大學(xué)于2008年8月共同組織了一支包括2名教授、名博士生、2名碩士生和8名本科生的學(xué)習(xí)交流團(tuán)隊(duì)，赴美國費(fèi)城等地參加了為期20天的活動，以引導(dǎo)學(xué)生走出校園、邁出國門、接觸世界、開拓視野，在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上深入探究環(huán)境問題的根源和本質(zhì)，努力探求解決當(dāng)前環(huán)境問題的有效途徑。
（3）赴名古屋市、常州市污水處理廠參觀比較實(shí)踐。2008年8月，05級同學(xué)組團(tuán)聯(lián)系并參觀了日本名古屋市的名古屋市寶神污水、污泥處理場、寶神廢物回收利用中心以及挖留污水處理廠，通過與名古屋污水處理廠與工作人員深入交流，就名古屋市污水處理事業(yè)發(fā)展、現(xiàn)狀、所面臨的難題以及處理工藝等展開討論，同時(shí)結(jié)合環(huán)境工程暑期實(shí)習(xí)前往常州市污水處理廠的生產(chǎn)實(shí)踐，比較了兩市污水處理發(fā)展情況，嘗試找出差距，并探究了中國在發(fā)展污水處理時(shí)的著力點(diǎn)，如何預(yù)防缺乏遠(yuǎn)見的發(fā)展模式。
4.結(jié)語
當(dāng)今社會的環(huán)境問題日益突出，人民群眾的環(huán)境意識日益提高，隨之而來的對環(huán)境科學(xué)與工程高技術(shù)人才的需求量越來越大，同時(shí)對環(huán)境科學(xué)與工程高技術(shù)人才的要求也越來越高。面對這種需求，在今后的工作實(shí)踐中，我們還需不斷努力、不斷探索，以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神及科研能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要作用。
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