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植物營養(yǎng)學論文賞析八篇

發(fā)布時間:2023-01-30 03:25:54

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的植物營養(yǎng)學論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。

植物營養(yǎng)學論文

第1篇

關(guān)鍵詞:植物營養(yǎng)研究方法;教學改革;課程體系;實踐教學與實驗教學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI 編碼: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

國家教委在《關(guān)于深化改革高等理科教育的意見》中指出:“高等理科本科教育的培養(yǎng)目標是,適應我國社會主義建設實際需要,德智體全面發(fā)展,具有良好科學素養(yǎng),受到基礎(chǔ)研究或應用研究初步訓練的科技研究開發(fā)能力和組織管理能力……”[1]。其涵義用一句話概括就是培養(yǎng)本科階段學生基本的科研能力,包括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力。

植物營養(yǎng)研究方法作為農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的一門主干專業(yè)課程,屬于植物營養(yǎng)學和肥料科學與統(tǒng)計學的交叉領(lǐng)域,包含植物營養(yǎng)研究中的各個方面[2],承擔著培養(yǎng)本科階段學生基本科研能力培養(yǎng)的重要任務。課程的主要內(nèi)容包括田間試驗方法、培養(yǎng)試驗方法、調(diào)查試驗方法、描述統(tǒng)計、平均數(shù)差異的顯著性檢驗、方差分析、回歸與相關(guān)分析、科研總結(jié)的撰寫等。通過該課程的學習不僅要求學生掌握植物營養(yǎng)研究的基本方法,還要求學生掌握實驗設計、小區(qū)布置和數(shù)據(jù)獲取、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等方法和技能,為進行后續(xù)專業(yè)課程學習、畢業(yè)設計及今后的科研工作奠定良好的基礎(chǔ)。

1 準確進行課程定位,確定培養(yǎng)目標

在植物營養(yǎng)新大綱修訂過程中,對本課程進行準確定位。即通過學習植物營養(yǎng)方法課程所涉及的常規(guī)研究方法(包括植物室內(nèi)培養(yǎng)研究方法、田間研究方法、試驗數(shù)據(jù)的生物統(tǒng)計方法等),讓學生在了解植物營養(yǎng)學研究的最新進展的基礎(chǔ)上,提高學生的試驗設計水平、田間管理技能和試驗數(shù)據(jù)的獲取與統(tǒng)計處理能力[3-4],從而培養(yǎng)本科學生的基本科研能力。該課程定位不僅要求對學生進行科學思維的訓練,而且讓學生經(jīng)歷從選題、設計、實施、總結(jié)等科研活動的系統(tǒng)科研訓練,從而達到培養(yǎng)理論知識扎實、專業(yè)技能全面、試驗實踐能力強的應用型人才的目標。

2 進行教材建設改革,完善課程知識體系

在教材建設上,結(jié)合學校新一輪教學大綱修訂計劃,對課程知識體系進行重新架構(gòu),強化試驗設計與統(tǒng)計分析部分內(nèi)容,將描述統(tǒng)計、平均數(shù)差異的顯著性檢驗、方差分析、回歸與相關(guān)分析等統(tǒng)計分析的原理與方法、科研總結(jié)的撰寫等內(nèi)容分別單獨作為一章進行設計,對施肥模型、機理模型、根系與根際等內(nèi)容進行弱化,從而突出本課程針對本科學生教學的重點內(nèi)容。同時,根據(jù)教學目標要求,將課程的學時數(shù)由原來的32學時調(diào)整為48學時。在部分章節(jié)教學內(nèi)容上,根據(jù)課程定位與教學目標進行完善或細化。如在緒論內(nèi)容中從錢學森老先生的“世紀之問”入手,增加科學研究及其方法的介紹,激發(fā)學生對科學研究的興趣;增加科學研究的基本程序等相關(guān)內(nèi)容,從科研選題、設計、實施、總結(jié)各個環(huán)節(jié)進行講解,增加學生對科學研究的感性認識;在田間研究方法中增加“田間試驗數(shù)據(jù)獲取方法設計”,具體包括基于不同研究目的的測定項目選擇、測試方法選擇以及土壤與植物樣品的采樣方法等內(nèi)容,提高學生對數(shù)據(jù)獲取的科學性與準確性。

3 進行相關(guān)實驗與實踐課程改革,增強動手能力

單純的理論教學往往因為要求學生掌握大量的基礎(chǔ)理論及繁雜的計算公式,內(nèi)容枯燥無味,無法激發(fā)學生學習的興趣和提升學生解決實際問題的能力。為進一步鞏固課堂知識,增強學生實驗、實踐和動手能力,本課程新一輪大綱修訂時,配套安排了16個學時的實驗課程和為期1周的實習實踐課程。實驗課程主要結(jié)合教材田間實驗與培養(yǎng)試驗內(nèi)容,分別設置了田間試驗、土壤培養(yǎng)試驗、溶液培養(yǎng)試驗、砂礫培養(yǎng)試驗各1個,根據(jù)不同類型試驗的特點、目的和任務,分別設置肥料利用率試驗、肥料效應試驗、缺素癥試驗和元素營養(yǎng)功能試驗等。實習與實踐課程則主要設置了田間試驗小區(qū)的設計與劃分、大田試驗施肥方法、田間試驗的收獲與計產(chǎn)方法、肥料試驗的田間調(diào)查與數(shù)據(jù)獲取、長期定位試驗的田間觀察與記載、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與計算機實現(xiàn)等內(nèi)容。不但讓學生在試驗與實踐過程中得到系統(tǒng)的科研訓練,而且通過后續(xù)的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),提高學生對試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析相關(guān)內(nèi)容的理解程度與應用水平,初步掌握利用電腦實現(xiàn)對科研統(tǒng)計的整理、統(tǒng)計分析、繪圖、差異檢驗等基本操作方法;同時,結(jié)合科研總結(jié)的撰寫過程,鍛煉學生對科研數(shù)據(jù)與科研成果的總結(jié)能力。更為重要的是,學生在實習與實踐過程中可親身感受科學研究的艱辛與嚴謹,培養(yǎng)他們腳踏實地、團結(jié)協(xié)作、吃苦耐勞的科研精神。

4 改革教學方法,增強課堂效果

以往的教學習慣往往將基本概念、計算公式及推導步驟作為講授重點,而這些公式的推導往往涉及繁雜的概率論和數(shù)理統(tǒng)計等基礎(chǔ)知識,而且內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣,一旦某一環(huán)節(jié)學生跟不上課堂進度,則可能增大對后續(xù)知識學習的難度,無法激發(fā)他們的學習興趣。同樣,重視公式的推導而忽略課程的實用性,也會導致學生對知識的理解和具體運用模糊,導致學生解決實際問題的能力低下。因此,本課程課堂上注重對不同統(tǒng)計分析方法思路的講解,減少對各類統(tǒng)計分析原理與公式的推導過程,減輕學生在統(tǒng)計原理與公式推導方面的時間與精力投入,幫助學生盡快理清各類統(tǒng)計分析方法的脈絡思路,提高課堂教學效果。此外,適當增加課堂練習與統(tǒng)計分析習題課的課時,讓學生及時消化課堂講授內(nèi)容,同時針對不同統(tǒng)計方法設置相應的習題,適當布置課下作業(yè),讓學生在下課后通過做習題鞏固課堂知識。

授課手段上沿用傳統(tǒng)的板書與現(xiàn)代多媒體相結(jié)合的方式。對植物營養(yǎng)方法這門課程來講,相當一部分內(nèi)容如基本公式的推導、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算等,僅僅依靠多媒體授課形式進行教學是不夠的,還應結(jié)合傳統(tǒng)板書教學才能達到理想的教學效果。傳統(tǒng)的板書雖然費時費力,但老師在板書過程中,可以給學生充足的時間對所講內(nèi)容進行理解和思考,從而引導學生隨著老師的思路一步一步向前推進,更利于學生對基本公式與計算過程的理解和領(lǐng)會。因此,在植物營養(yǎng)研究方法課程教學中,理論與概念部分應倡導以多媒體教學為主,而對于統(tǒng)計分析部分應提倡多媒體結(jié)合傳統(tǒng)板書為輔的教學方式。利用多媒體增加課堂教學的信息量,利用板書提高學生對公式推導與計算過程的理解力,將兩者有機結(jié)合,達到事半功倍的效果。

5 調(diào)整教學時間安排,提升教學質(zhì)量

本課程還結(jié)合生產(chǎn)實際對課程開設時期進行調(diào)整。舊的教學大綱將本課程全部安排在第三學年的第二學期進行,其優(yōu)點是此時期學生已基本修完土壤學、植物營養(yǎng)學、農(nóng)田施肥原理等課程,具備了一定的土壤與植物營養(yǎng)學專業(yè)基礎(chǔ);但其弊端是本課程開設學期,導致課程試驗和實習課程與部分作物的生長季節(jié)相矛盾,不利于試驗和實習教學。因此,新大綱修訂時,將本課程前四章內(nèi)容,包括緒論、田間研究方法、培養(yǎng)研究方法和調(diào)查研究方法約20個學時的內(nèi)容,由第三學年的第二學期調(diào)至第三學年的第一學期開設。同時,結(jié)合理論課教學,安排冬小麥肥料利用率田間試驗,甘薯肥料試驗的田間收獲和計產(chǎn)和冬小麥肥料效應的土培試驗等相關(guān)實驗和實習內(nèi)容,解決實驗和實習安排與作物生育期相矛盾的問題;將其余章節(jié)內(nèi)容,包括描述統(tǒng)計、平均數(shù)差異的顯著性檢驗、方差分析、回歸與相關(guān)分析、科研總結(jié)的撰寫等內(nèi)容,安排在第三學年的第二學期開設。本學期再次充分利用作物生長季,安排相應溶液培養(yǎng)試驗和砂礫培養(yǎng)試驗以及相關(guān)實習內(nèi)容等,同時結(jié)合實驗和實習的數(shù)據(jù),進行統(tǒng)計分析方法的教學與上機練習,提高學生對統(tǒng)計分析相關(guān)內(nèi)容學習的積極性。

6 完善考試考核制度,提高學生學習自覺性

植物營養(yǎng)研究方法課程是一門具有較強實踐性和實用性的課程,單純的概念記憶與公式推導的考核就顯得相當不合時宜,也違背了該課程教學的初衷。我們采取多種方式綜合進行考核,包括課堂考勤、課下作業(yè)和期末考試等。同時,結(jié)合分階段上課情況,將課程期末考試分兩部分進行。第三學年的第一學期前四章內(nèi)容結(jié)課后,隨即進行本部分的期末考試,此次考試以對基本概念的記憶和基本方法的把握為重點,以此督促學生及時對課堂內(nèi)容進行復習,鞏固對概念與一些基本試驗設計方案、方法的掌握,同時減輕下半學年復習的壓力;第三學年第二學期結(jié)課后,重點針對統(tǒng)計分析方法的理解與應用進行考試,以此強化學生對基本統(tǒng)計分析方法的理解和應用程度,考試內(nèi)容以分析和解決具體問題為主,激勵學生加強利用各類統(tǒng)計分析方法解決實際問題的能力,強調(diào)對所學知識的`活運用。此外,實驗報告、實習報告也是考核中重要的依據(jù),引導和培養(yǎng)學生以科技論文的形式對試驗資料進行整理、分析和提煉,由以往單純注重學生實驗技能的提高轉(zhuǎn)變到對數(shù)據(jù)處理及科研總結(jié)撰寫水平的提高上來。

7 結(jié) 語

植物營養(yǎng)研究方法是一門應用性、實踐性很強的課程,傳統(tǒng)的教學方法僅重視了學生對基礎(chǔ)知識、基本概念、基本理論的記憶和掌握,在學生利用所學知識解決實際問題以及實踐動手能力的提高等方面已顯得無能為力。因此,探索新的教學方法與教學模式,改革教學內(nèi)容與教學重點勢在必行。同時,任課教師在教學過程中也應根據(jù)教學反饋多總結(jié)、多思考,提高自身的綜合素質(zhì)與教學水平,以實踐教學和實驗教學貫穿于整個過程,增強課堂效果。同時,改革教學評價與考核方式,提高學生學習的積極性、主動性和課程教學質(zhì)量,達到學生實踐能力提高與創(chuàng)新意識增強的雙重目的。

參考文獻:

[1]國家教委.關(guān)于深化改革高等理科教育的意見[J].大學化學,1990,5(6):1-2.

[2]申建波,毛達如.植物營養(yǎng)研究方法[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2011.

[3]張耀鴻,高文麗,周曉冬.植物營養(yǎng)研究方法課程教學改革與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2011(28):63.

[4]任濤,譚啟玲.植物營養(yǎng)研究方法課程教學實踐探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2013,41(18):8061-8062.

[5]宋美.基于培養(yǎng)應用型藥學人才的生物化學教學改革初探[J].畜牧與飼料科學,2015,36(1):26-27.

第2篇

1.1 重化肥,輕有機肥

化肥能夠迅速補充農(nóng)田土壤中營養(yǎng)元索的不足,為農(nóng)作物生長提供必需的養(yǎng)分。但是,化肥不合理施用會帶來一系列問題,如:氮肥施用過量會導致作物營養(yǎng)生長期延長,貪青晚熟;氮肥不足會導致作物葉片發(fā)黃,生長遲緩;缺鋅會導致玉米葉片呈現(xiàn)白色等。若施肥不良習慣不改,將對農(nóng)田土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)帶來危害。人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動主要在土壤上進行,人類所需的農(nóng)產(chǎn)品均直接或間接從土壤中生產(chǎn),因此土壤性質(zhì)在很大程度上制約著植物的生長發(fā)育。20世紀80年代第二次土壤普查的數(shù)據(jù)表明,我國耕地土壤中有機質(zhì)、全氮、有效磷和有效鉀含量均偏低,絕大部分土壤需要培肥。因各地區(qū)土壤性質(zhì)不同,需補給的肥料品種和數(shù)量也不同。另外,各地區(qū)所種植的農(nóng)作物不同,不同農(nóng)作物的需肥特性不同。因此,這就要求各地區(qū)因地制宜,根據(jù)各自土壤特性及種植作物來調(diào)節(jié)施肥量及肥料品種redlw.com。   

 改革開放使得之前80%的人日在農(nóng)村的格局逐漸被打破,大量的農(nóng)民,特別是青壯年,離開了農(nóng)村,進人城市。現(xiàn)在用“993861(99一老人、38一婦女、61一兒童)”這幾個數(shù)字可以很形象地來描述長期居住農(nóng)村的居民狀況。因為家庭的收人不再完全依靠作物種植,并且這些長期居民文化索養(yǎng)及體力相對來說都達不到要求,所以農(nóng)田管理自然也就跟不上。農(nóng)戶為了減少勞動量,施肥主要采用一次性施人?;试谑┯贸跗谀苊黠@促進作物產(chǎn)量增加,從而使農(nóng)民誤以為傳統(tǒng)的農(nóng)家糞沒用或是效果差,農(nóng)村的有機肥被棄之不用,這在一定程度上加劇了農(nóng)田土壤的退化進程。實際上,廄肥、糞肥和秸稈堆漚的有機肥中養(yǎng)分含量豐富,施用有機肥能增加土壤有機質(zhì)含量,緩解農(nóng)田土壤板結(jié)緊實問題,改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu),促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成,優(yōu)化農(nóng)田土壤的水肥氣熱條件,從而提高農(nóng)田土壤綜合肥力。土壤微生物結(jié)構(gòu)和數(shù)量是表征土壤肥力的指標之一,土壤微生物是土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的推動因索,如有機養(yǎng)分的礦化、豆科植物根系固氮過程均有微生物參與。有機肥含有數(shù)量豐富的微生物類群,同時有機肥中的有機質(zhì)也是微生物賴以生存的碳源。因此,施用有機肥能夠通過改善農(nóng)田土壤微生物類群來間接提高土壤肥力。另外,有機肥養(yǎng)分全,有效期長,釋放緩慢,有利于作物吸收。中國農(nóng)業(yè)部在巧a前就啟動了“沃土工程”項目,該項目以增加農(nóng)田土壤有機質(zhì)含量為目標。當前,有機肥料也成為中國政府重點扶持的肥料之一,近些年的“中央1號文件多次提到鼓勵農(nóng)戶施用有機肥可以看出,化肥和有機肥合理結(jié)合施用將是中國農(nóng)業(yè)施肥結(jié)構(gòu)的重要發(fā)展方向redlw.com。

1.2 營養(yǎng)元素配方不均衡

施用有機肥是我國農(nóng)民進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)良傳統(tǒng),數(shù)千年來得以保持土壤地力進行持續(xù)生產(chǎn)。但是僅依靠農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán),迅速和大幅度地提高作物產(chǎn)量并非易事。20世紀60年代初期,人們已意識到不能僅僅依靠有機肥保持土壤肥力、增加作物產(chǎn)量。因此,從20世紀60年代至今,我國一直很重視氮、磷肥的進日和生產(chǎn)。現(xiàn)在,我國是世界上最大的氮肥生產(chǎn)、進日和消費國;磷肥的消費、生產(chǎn)居世界第二、三位。在化肥方面的投資使我國在基本食物方面可以自給自足,而且已成為某些糧食的重要出日國。   

 隨著我國化肥工業(yè)的發(fā)展和氮、磷、鉀肥的普及,中國農(nóng)田土壤中大量元索氮、磷、鉀的供應已經(jīng)基本充足,而中量元索如鈣、鎂、硫和微量元索鐵、錳、銅、鋅等在局部地區(qū)成為新的農(nóng)作物養(yǎng)分限制因索。自1984年以來,我國化肥用量增加很快,但是糧食產(chǎn)量卻出現(xiàn)了徘徊,增長速度明顯變慢,這是值得高度重視的問題。農(nóng)業(yè)的集約化使得耕地利用強度提高,表現(xiàn)在復種指數(shù)增加,單位面積產(chǎn)量大幅度提高。同時,隨同籽粒、秸稈的產(chǎn)出,從土壤中移走的微量元索、有機質(zhì)數(shù)量增加。秸稈作為燃料或直接在田間焚毀,損失了其中的碳、氮,也損失了大部分的硫,使之不能直接歸還于土壤。土壤管理措施不當,如稻田長期淹水會導致某些微量營養(yǎng)元索過剩或缺乏。而農(nóng)民只知道大量施用氮、磷、鉀肥而沒有施用相應的中微量營養(yǎng)元索,加之這些中微量元索在土壤中會被淋溶、侵蝕,加劇了中微量元索在土壤中的分布不均衡。化肥施用起來省工、省時、方便有效,而有機肥料體積巨大,生產(chǎn)過程緩慢,施用和運輸均需要消耗較多的動力和人力。同時有機養(yǎng)分礦化緩慢、提供養(yǎng)分過程漫長,往往對當季作物的增產(chǎn)效果不明顯,土壤肥力的改善程度也難以在較短的時間內(nèi)被覺察。所以,相當一部分農(nóng)民放棄了有機肥料的施用,忽視了有機肥料在改良土壤中不可替代的作用,導致中微量營養(yǎng)元索缺乏,作物抗逆性降低,病蟲害加重。因此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中雖然增加化肥的施用量,但作物產(chǎn)量卻沒有相應增加甚至出現(xiàn)減產(chǎn)的情況redlw.com。

我國中微量元索肥料發(fā)展較快,到2011年已有1 352個中微量肥料產(chǎn)品登記生產(chǎn),但是如果想說服農(nóng)民積極使用這些肥料,還需要政府政策引導,相關(guān)企業(yè)應當積極開展示范推廣等工作。也可以在大量元索肥料如復合肥、磷肥或尿索等肥料中添加中量和微量元索,進而使農(nóng)業(yè)肥料施用向養(yǎng)分平衡方向發(fā)展。

 2 施肥技術(shù)和觀念問題   

 農(nóng)田施肥是一項高技術(shù)含量的工作,施肥量和施肥配方的確定需要當事人具有作物栽培學、土壤肥料學、植物營養(yǎng)學和農(nóng)業(yè)化學等基礎(chǔ)知識,才能做出正確的決策。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,大多數(shù)農(nóng)民缺乏相應的知識,單憑經(jīng)驗指導施肥過程,不能根據(jù)土壤和農(nóng)作物的實際狀況合理施肥。農(nóng)民在施肥過程中過于隨意,撒施肥料機械掩埋是主要施肥手段。農(nóng)作物追肥主要根據(jù)天氣變化,在雨前將肥料撒在農(nóng)田土壤表面。肥料在農(nóng)田土壤中的位置過淺,容易揮發(fā)或者隨水流失,肥料距離作物根系太遠將不能被農(nóng)作物根系所吸收。這些施肥方法雖然節(jié)約時間,降低勞動強度,但會帶來化肥的揮發(fā)和淋失等問題。《中國統(tǒng)計年鑒2013》中數(shù)據(jù)表明,中國施用1 kg肥料能夠生產(chǎn)糧食的數(shù)量從1960年的70 kg以上下降到2012年的不到20 kg。

第3篇

關(guān)鍵詞:環(huán)境科學專業(yè) 教學體系 改革 發(fā)展模式

我國的環(huán)境科學本科高等教育起步于20世紀70年代后期,80年代得到穩(wěn)步發(fā)展。在專業(yè)設置方面,也經(jīng)歷了與國外早期環(huán)境科學專業(yè)多以原有學科為基礎(chǔ)相似的階段。環(huán)境科學專業(yè)多脫胎于傳統(tǒng)專業(yè),如給排水工程、化學工程、工業(yè)分析、水文地質(zhì)、植物保護、土壤農(nóng)化,等等。在辦學中受母專業(yè)及師資的影響,課程結(jié)構(gòu)、教學內(nèi)容甚至培養(yǎng)規(guī)格和教學基本要求,在校際之間都有不少差別。尤其是新設點的環(huán)境科學專業(yè)大多辦學條件較差,實驗教學環(huán)節(jié)薄弱,造成培養(yǎng)的人才質(zhì)量不高、專業(yè)方向狹隘、就業(yè)渠道不暢等問題。因此,在我國目前的新形勢要求下,大學教育模式改革要向辦學形式多樣化和專業(yè)設置多樣化方向發(fā)展,對于環(huán)境科學本科專業(yè)的教育而言,如何使其對人才的培養(yǎng)由精英型走向大眾型,這是一個迫在眉睫急需解決的問題。

一、環(huán)境科學專業(yè)特點及現(xiàn)狀

1.環(huán)境科學專業(yè)特點

環(huán)境科學通過學科間的交叉滲透和幾十年在實踐中的發(fā)展,已從各相關(guān)傳統(tǒng)學科中獨立出來,形成了新的學科體系,其特點主要表現(xiàn)在:

(1)綜合性強。對環(huán)境問題的系統(tǒng)研究,要運用地學、生物學、化學、物理學、醫(yī)學、工程學、數(shù)學以及社會學、經(jīng)濟學、法學等多種科學知識,因此,環(huán)境科學是一門綜合性極強的學科。

(2)研究領(lǐng)域廣。環(huán)境科學研究人類社會經(jīng)濟活動引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞,以及環(huán)境系統(tǒng)在人類活動影響下的變化規(guī)律。內(nèi)容涵蓋自然科學、社會科學及技術(shù)科學諸多方面;研究的空間尺度從宏觀的宇宙環(huán)境到微觀粒子,時間跨度從萬年到皮秒計。

(3)分支學科多。在現(xiàn)階段,環(huán)境科學主要是運用自然科學和社會科學的有關(guān)學科的理論、技術(shù)和方法來研究環(huán)境問題,形成自身的理論和方法體系,建立與有關(guān)學科相互滲透、交叉的許多分支學科。屬于自然科學方面的有環(huán)境地學、環(huán)境生物學、環(huán)境化學、環(huán)境物理、環(huán)境醫(yī)學、環(huán)境工程學等;屬于社會科學方面的有環(huán)境管理學、環(huán)境經(jīng)濟學、環(huán)境法學等。

(4)研究的科學整體化。環(huán)境中的各種變化是多種因素的綜合,研究和解決環(huán)境問題時,必須在科學整體化過程中,全面考慮,實行跨部門、跨學科的合作,充分運用各種學科知識,對人類活動引起的環(huán)境變化、對人類的影響,及其控制途徑進行系統(tǒng)的綜合研究。

2.環(huán)境科學專業(yè)現(xiàn)狀

針對日益嚴重的環(huán)境污染和資源短缺問題,導致了對環(huán)境科學人才的很大需求,這種需求直接表現(xiàn)在對該專業(yè)人才的需求市場上,產(chǎn)生了比較廣闊的就業(yè)前景,并影響高等環(huán)境教育的培養(yǎng)規(guī)模和范圍。盡管我國各地區(qū)由于經(jīng)濟、文化的差異,導致環(huán)境科學專業(yè)在各地區(qū)的布點數(shù)量不同,但環(huán)境科學專業(yè)幾乎覆蓋了全國(圖1)。從環(huán)境科學專業(yè)在各類型大學的布點數(shù)來看(圖2),綜合性大學最高,為54;次之是師范類大學,為30。

二、國內(nèi)外環(huán)境科學專業(yè)教學體系對比

從專業(yè)結(jié)構(gòu)看,國外發(fā)達國家大多專業(yè)方向豐富,專業(yè)設置呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢;在我國,過去環(huán)境科學專業(yè)受母學科制約,專業(yè)方向劃分過細。目前我國的環(huán)境專業(yè)本科生教育正在向?qū)捒趶?、適應面廣等方向發(fā)展,以改變過去那種在本科就開始培養(yǎng)“專業(yè)人才”,以至分配面窄,很難適應實際工作的狀況。

從辦學要求看,無論在國內(nèi)和國外,其辦學導向都是與社會需求盡量取得一致。在培養(yǎng)目標上,各國普遍強調(diào)要對學生能夠進行全面的文化素質(zhì)培養(yǎng),在“知識”“能力”和“做人”三方面做到有機統(tǒng)一和結(jié)合;在國外,比較重視“知識”和“能力”的培養(yǎng);我國對本科生的培養(yǎng)目標多年以來強調(diào)培養(yǎng)“專家”和“專門人才”,著眼于畢業(yè)后的職業(yè),要求畢業(yè)后能“專業(yè)對口”。因此,培養(yǎng)學生只重深度,不重廣度,近年來雖已逐步擴大培養(yǎng)口徑,但還不夠。在由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變的過程中,這種缺陷已經(jīng)暴露出來,表現(xiàn)最突出的是畢業(yè)生工作適應面窄,適應能力差。致使畢業(yè)生就業(yè)困難。

在課程體系和學分制實施方面,國外設置的課程類別大致與我國相同,全部課程包括公共基礎(chǔ)必修課、專業(yè)必修課和選修課。國外實施學分制與我國一個明顯的不同點是,國外學生在選修上的自由度非常大。專業(yè)課數(shù)量眾多、涉及面廣,在指定選修課和必修課中也設置若干門課程讓學生自由選擇,甚至允許在校內(nèi)其他系或?qū)W院選修其他領(lǐng)域的課程;在我國,學分制中規(guī)定的必修課學分多而選修課學分少,而且在選修課中,也只有本系開設的選修課程或一些全校性的選修課可供選擇,而這些選修課少到若漏選一門則可能學分不夠,使學生在近乎完全同一的模式中學習,這就造成了培養(yǎng)出的人才知識結(jié)構(gòu)單一,難以應付實際工作中的各種問題。正是由于這個原因,導致國外不嚴格限制學習時間,學生只要修滿學分即可畢業(yè),而我國依然實行四年制本科教育。

三、環(huán)境科學專業(yè)教學改革發(fā)展方向

環(huán)境科學的獨特性決定了高校環(huán)境類專業(yè)所需基礎(chǔ)課內(nèi)容廣,專業(yè)課門類多。然而,學生在校時間有限,如何在課程設置充分體現(xiàn)以培養(yǎng)“綜合型”人才為目標,制訂出較為合理的教學計劃,至關(guān)重要。

1.拓寬基礎(chǔ),文理滲透

環(huán)境問題不僅僅是自然科學和技術(shù)工程范圍內(nèi)的問題,而且是一個社會經(jīng)濟問題。在解決具體的環(huán)境問題時,往往需要綜合考慮環(huán)境、資源、技術(shù)、經(jīng)濟、市場等多方面的因素。因而,課程設置時應考慮多滲入經(jīng)濟、人文及行為科學的內(nèi)容,加強文理滲透,提高人文修養(yǎng),尤其是必須進行經(jīng)濟、管理、政策、法律等方面的教育。歐美發(fā)達國家高校環(huán)境類專業(yè)的課程設置無統(tǒng)一模式,但其共同的特點是具有寬厚的基礎(chǔ),幾乎數(shù)理化、天文、地質(zhì)、生物及社會科學等方面的內(nèi)容都設有必修課或選修課?;A(chǔ)課主要集中在數(shù)學、化學、力學、經(jīng)濟、人文及行為科學等方面。美國佛羅里達大學環(huán)境類專業(yè)其文科課程約占總學分的13%,體現(xiàn)了文理滲透、加強素質(zhì)教育的意圖。美國杜克大學環(huán)境學院還開設職業(yè)寫作、職業(yè)技能等多門職業(yè)素質(zhì)教育課程。Brown大學環(huán)境科學中心執(zhí)委會成員的職責之一就是指導學生根據(jù)各自的特點和愛好制訂有效的和多樣化的專修課程計劃,使所選課程密切相關(guān),并以一體化的論文為終點。這些做法都值得借鑒。

2.發(fā)揮特長,辦出特色

我國目前辦環(huán)境類專業(yè)的院校不少。各高等院校應發(fā)揮各自特長,辦出自身特色,不應強求統(tǒng)一模式。要注重專業(yè)課程的補充更新,通過開新課或在原有的課程中補充若干新章節(jié)來更新充實教學內(nèi)容,使之能及時敏銳地反映學科的新進展以及當前環(huán)境決策和舉措中的新觀點和新動向,盡可能使學生能跟上時代的發(fā)展。

3.多設選修課,擴大選課自由度

目前,我國高校選修課程占總學時比例小,可供學生選擇的范圍非常有限。這樣的教學計劃必然導致同校同專業(yè)的學生所學課程都相似,極大地制約了學生的個性發(fā)展與能力培養(yǎng)。國外高校這方面做得較好,如德國Stuttgrat大學選修課約占總學時的30%。英國的一些大學為解決因師資不足造成選修課缺乏現(xiàn)象,甚至可跨校、跨國選修課程。這些做法值得我們參考與借鑒。此外,可讓學生自己選擇畢業(yè)論文的研究方向與內(nèi)容,并讓他們在高年級階段圍繞該研究方向與內(nèi)容選修相關(guān)的專業(yè)課。這樣同一學校同一專業(yè)畢業(yè)的學生,所學的專業(yè)課可能差別較大,以避免知識結(jié)構(gòu)單一。

4.加強實踐性教學環(huán)節(jié)

由于環(huán)境科學具有很強的實踐性,培養(yǎng)學生從事科研和工程設計與實踐的能力顯得特別重要,因而不可忽視實踐性教學環(huán)節(jié),包括實驗室工作、項目設計、野外實習等形式。對于實踐性強的課程,講課時間應少于實踐課時間,精講多練。通過實踐性教學環(huán)節(jié)可以讓學生了解環(huán)境科學專業(yè)的性質(zhì),加強培養(yǎng)學生的實際工作技能、實驗能力、科研和工程設計能力,同時掌握科技論文寫作方法,參與學術(shù)交流。讓學生在大學階段多參與一定的科研工作或參與完成實際工程,對提高就業(yè)率也是一個行之有效的途徑。

四、環(huán)境科學專業(yè)教學模式探討

1.環(huán)境科學專業(yè)課程模塊和內(nèi)容體系

我國環(huán)境科學專業(yè)的課程模塊大致如圖3所示。

環(huán)境科學專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和體系應體現(xiàn)強化專業(yè)基礎(chǔ),拓寬專業(yè)方向,重視專業(yè)技能的改革的基本原則。其基本思路就是:

第一,把環(huán)境科學的課程體系作為一個系統(tǒng),按照課程體系的知識結(jié)構(gòu)層次和認識規(guī)律的要求,確定各門課程的地位和作用,組織、選擇和合理安排課程的教學內(nèi)容 及相應的教學要求。

第二,按知識體系的功能與作用將課程體系分為理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、工程原理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)以及專業(yè)課五個基本模塊,各模塊所設基本課程見圖4所示。這樣的課程結(jié)構(gòu)能更好的反映不同層次的課程所能提供的知識內(nèi)容,更能反映社會發(fā)展對人才質(zhì)量的要求。

在具體辦學當中,各大學依據(jù)自己的辦學特色和對學生的不同要求對于專業(yè)課程的安排各有不同。如綜合性大學的課程設置比較全面,涉及到了化學、環(huán)境管理學、環(huán)境工程學、環(huán)境倫理學、環(huán)境生態(tài)學等各個方面;工業(yè)類大學則側(cè)重工業(yè)的特點,開設了一些偏重于環(huán)境工程方面的課程,如哈爾濱工業(yè)大學將大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與資源化、環(huán)境影響評價與環(huán)境規(guī)劃等作為其主干課程;地礦類大學將其專業(yè)課偏重于地質(zhì)學方面的內(nèi)容,如中國地質(zhì)大學開設了水文地質(zhì)學基礎(chǔ)、環(huán)境地學等地質(zhì)類的課程;師范類大學側(cè)重環(huán)境管理和生態(tài)學方面的培養(yǎng),主要開設了環(huán)境規(guī)劃與管理,環(huán)境生理學、植被生態(tài)學、城市生態(tài)學、污染生態(tài)學等作為其主要專業(yè)課程;林業(yè)類大學主要開設了環(huán)境與資源保護法學、水土保持學、生態(tài)學等偏重于資源和水土保持方面的課程而體現(xiàn)出其專業(yè)特色;化工類大學主要開設了有機分析、現(xiàn)代生命科學導論、分子生物學、化工工藝學等偏重于生物和化學類的課程作為其基礎(chǔ)課程,體現(xiàn)出其在化學工程和生物工程方面良好的專業(yè)基礎(chǔ);農(nóng)業(yè)類大學則十分重視土壤、資源和生態(tài)方面的課程,主要有土壤學、植物營養(yǎng)學、土壤地理與調(diào)查、土壤-植物-環(huán)境分析、養(yǎng)分資源管理、資源環(huán)境信息技術(shù)、普通生態(tài)學,農(nóng)業(yè)生態(tài)學等課程。

2.環(huán)境科學專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)改革

目前,環(huán)境科學專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)還仍然比較薄弱,還不能完全與課堂教學內(nèi)容相適應,不能滿足學生動手能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的需要。因此,為培養(yǎng)合格的環(huán)境保護人才,全面提高環(huán)境科學專業(yè)學生的科學素質(zhì),加強環(huán)境科學實踐性教學以提升教學質(zhì)量和教學效果則顯得尤為必要。

針對環(huán)境科學專業(yè)的性質(zhì)和培養(yǎng)目標提出環(huán)境科學專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)應包括認識性環(huán)境實習、環(huán)境專業(yè)課程設計、生產(chǎn)實習和畢業(yè)論文等四個環(huán)節(jié)。

(1)認識性環(huán)境實習。主要包括:①一定區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境、人文環(huán)境的現(xiàn)狀,如森林、灌木、草原的天然分帶性,草原生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,干旱戈壁、沙漠環(huán)境現(xiàn)狀,城市環(huán)境特征及現(xiàn)狀;②環(huán)境演化及其環(huán)境效應,如河流源區(qū)的森林涵養(yǎng)水源效應,沙漠綠洲的形成演化及其環(huán)境效應;③生態(tài)環(huán)境問題和環(huán)境污染問題,如干旱內(nèi)陸河流域的水環(huán)境問題,戈壁、沙漠生態(tài)環(huán)境及問題,礦山環(huán)境問題,城市環(huán)境問題等;④環(huán)境保護措施和污染防治技術(shù),如生態(tài)環(huán)境保護措施,土地荒漠化及沙漠治理技術(shù),“三廢”污染防治技術(shù)等。

(2)環(huán)境專業(yè)課程設計。環(huán)境專業(yè)所開設的專業(yè)課程都是實踐性很強學科知識,這就決定了所有專業(yè)課程的教學都應包含有實踐教學的內(nèi)容。例如,《環(huán)境監(jiān)測與評價》必須要有各種監(jiān)測儀器使用操作的實踐教學內(nèi)容,也包括對取得的數(shù)據(jù)進行環(huán)境質(zhì)量評價的過程;《水污染控制原理與技術(shù)》課程應有污水凈化機理的實驗和污水處理工藝流程等實踐教學內(nèi)容;《大氣污染控制原理與技術(shù)》課程應安排大氣顆粒污染物物理性能檢測、大氣污染物凈化等試驗和安排去火電廠參觀煙氣除塵裝置;《固體廢物處理處置及資源化》課程實踐教學內(nèi)容主要包括固廢的收集、轉(zhuǎn)運、分類貯存,壓實、破碎、分選、固化,發(fā)酵堆肥,熱解、焚燒,填埋處置及資源化利用等技術(shù)過程。

(3)生產(chǎn)實習的內(nèi)容。環(huán)境科學專業(yè)生產(chǎn)實習的內(nèi)容既包括專業(yè)課程設置所涵蓋的內(nèi)容,也包括教科書中還沒有反映的相關(guān)內(nèi)容。主要有環(huán)境現(xiàn)象和環(huán)境問題調(diào)查分析方法,環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測技術(shù),環(huán)境影響評價方法,污染控制原理和治理技術(shù)方法,環(huán)境地質(zhì)災害預測評價,環(huán)境政策、法律和環(huán)境管理等。環(huán)境生產(chǎn)實習要求學生親自參與環(huán)境保護實踐工作,如參與區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查分析,對大氣、水、土壤污染狀況進行監(jiān)測,參加一項建設項目的環(huán)境影響評價工作等。

(4)畢業(yè)論文的內(nèi)容。畢業(yè)論文實行導師制,即由一名本專業(yè)講師以上職稱的老師或校外相關(guān)技術(shù)人員擔任導師,指導3~5名學生進行畢業(yè)論文的寫作。內(nèi)容可涉及環(huán)境科學相關(guān)專業(yè)所有知識點。

五、結(jié)語

我國各類院校在辦環(huán)境科學專業(yè)時,應發(fā)揮自己的特長,辦出自身特色。環(huán)境科學本科專業(yè)應在堅持“統(tǒng)一性”的基礎(chǔ)上,注意發(fā)展“特殊性”,突出“個性”。統(tǒng)一性,就是要在培養(yǎng)規(guī)格和基本要求上做到一致,特殊性就是要根據(jù)本學校相關(guān)學科優(yōu)勢和自身條件以及畢業(yè)生服務行業(yè)、部門和區(qū)域的要求,使培養(yǎng)的人才在某一領(lǐng)域或某些方面具有特色或優(yōu)勢。也就是要注重培養(yǎng)方向的目的性、專業(yè)課程模塊設置的合理性及其與實踐教學環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性。另外,要根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展及行業(yè)變化的需求,適當補充或更新專業(yè)課,通過開新課或在原有的課程中補充若干新章節(jié)來更新充實教學內(nèi)容,使之能及時敏銳地反映學科的新進展以及當前環(huán)境決策和舉措中的新觀點和新動向,盡可能使學生能跟上時代的發(fā)展,滿足就業(yè)的需求。只有這樣,環(huán)境科學專業(yè)才有活力,才能真正為社會所認可。

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