中美环境科学专业本科实践教学差异比较

　　环境科学是一门结合自然科学、社会科学和技术科学的综合性学科。具有综合性强、研究领域广、分支学科多和研究的科学整体化等特点[1]。我国环境科学高等教育起步于20世纪70年代，在80年代进入稳步发展阶段。1992年世界“环境与发展”大会以后，我国的环境高等教育得到了快速发展。目前，在我国 140多所高等学校建立的本科环境专业数量已达206个，专业教学计划日臻完善，课堂教学内容逐渐向科学化、合理化迈进，众多的环境类专业教材相继问世 [2]。

　　目前环境问题不但在中国而且在世界范围内受到重视，环境科学及其相关专业具有前所未有的发展机遇。环境科学专业的特点以及用人单位对高校毕业生的实践能力和综合素质的要求，使得我们必须对环境科学专业本科实践教学环节进行设计和改革。

　　过去的四十多年间，美国的环境教育使得美国在环境保护和公众健康领域取得了巨大的成就。面对不断涌现的复杂的环境问题，美国环境类专业不断调整与改革课程教学体系尤其是实践教学体系以适应发展需要。环境问题与我们每个人息息相关，同时环境问题是复杂而动态变化的。因此，为了培养新形势下的环境人才，我国的环境教育尤其是实践教育也面临着改革需求[3]。本文通过比较中美环境科学专业实践教学的差异，旨在寻找适合我国国情的环境科学专业实践教学体系，培养复合型、创新型的未来环境领域的领军人物。

　　二、环境教育

　　大学里的环境类专业教育，是通过设置环境类相关课程，使得学生具有基本的环境专业素养和能力。通过专业能力的培养，使得学生关心环境问题、将来能够找出解决办法，为提高环境质量而行动。环境教育需要包括以下五个方面[4]：

　　1.环境意识与敏感度教育：环境意识是人们对环境和环境保护的一个认识水平和认识程度。面对环境以及环境的挑战，学生应该具备基本的环境保护意识，并对环境问题拥有一定的敏感度，具有对环境的价值观和情感观是有必要的。这要求环境教育中对当今环境现状及面临的挑战的普及，让学生在大环境范围内考虑问题，并养成良好的思考习惯。

　　2.知识与理解：环境科学是一门交叉学科。这要求环境教育包含环境的各个方面，物理、化学、生物、经济、社会等。在传授知识的同时，如何更好地理解以及运用这些知识是值得关注的一点。

　　3.态度：许多人学习环境然而对环境问题却没有正确的态度。环境问题是大的、宏观的整体，学生需要懂得尊重自然环境，正视人类活动对自然的影响，该方面的课程设计非常重要。

　　4.技能：有了正确的态度、丰富的知识，处理环境问题的技能也是必不可少的。

　　三、中美环境科学专业教学差异

　　本文将从中美大学环境科学本科专业课程设置、实践教学、学生态度三个方面对中美环境科学实践教育进行比较;并以同济大学作为国内环境科学实践教育的代表，以试验区同学交流学习的波特兰州立大学作为美国环境科学实践教育的代表，具体分析中美环境科学实践教育的异同，寻找并发展适合我国国情的环境科学专业实践教学体系。

　　(一)课程设置

　　美国环境科学专业课程类别与我国大致相同，其不同点在于课程选修的自由度。国内大学教育经过多年改革与完善，在选课方面很大程度上扩大了学生的自由度，学校要求学生按照修读计划表修习公共基础必修课、专业必修课和专业选修课等已设定课程外，还增加了素质拓展课程，允许学生选修规定学分以内的兴趣课程，大大地丰富了学生的学习生活。然而在专业选修课上，可选课程容量还待提高。以同济大学环境科学专业课程设定为例，其课程多偏向于“软课程”。如果学生在专业学习一年后发现自己的兴趣偏向于环境工程与设计，那么学校所设定的课程在一定程度上局限了学生的兴趣发展。相较于国内所安排好的修读计划表来说，美国大学在要求学生修习一部分的必修课程外还支持跨专业选课。以美国波特兰州立大学为例，学生如果在专业学习中发现对环境地理方向感兴趣，就可以选修地理系所开的课程如地理信息系统及应用、地理绘图等。

　　作为一门综合性学科，环境科学专业需要的不仅是环境上的知识，更多的是包括经济、社会、人文等综合性知识。如果学生在专业选修课上能根据自己的喜好方向选择相关专业的课程，将大大提高学生学习的积极性，并促进学生自主规划今后的学习发展方向。

　　(二)实践教学

　　环境科学专业所培养出来的一是具有专业素养的严谨的科研工作者，二是具有管理组织能力的自信的决策者。作为科研工作者，环境科学专业需要培养学生对科研的严谨的态度以及提高学生的科研水平;作为决策者，环境科学专业要求学生有把知识运用到实际环境问题的能力。教学实习是贯彻理论联系实际的重要教育方针，是提高学生分析和解决问题能力、学以致用的重要途径。国内教学实习在近几年发展迅速，有了自己的一套方案。

　　以同济大学为例，环境科学的实践课程设置大致分为两类。一类是与专业课配套的实验课程，包括普通化学实验、环境监测实验、环境微生物学实验、环境毒理学实验等等。该类实验课程设置内容多为专业课原理的演示及验证实验，要求学生实验前撰写实验预习报告，实验结束后撰写实验总结报告。另一类则是参观实习等实践课程。环境科学试验区通过组织小班教学，引导学生逐步从大学一年级开始参观教授实验室的研究项目，暑期到各处进行实践，其地点多样，有上海市内的环境企业，国内的污水处理公司(云南水务公司)，也有国外的大学(日本九州大学)和环境基地(联合国环境规划署)等，大大丰富了学生对不同地区、不同领域的环境问题的感性认知。同时，为提高学生的科研能力，环境科学试验区组织学生在大学二年级开始“一对一”的导师制，每名学生根据兴趣选择导师，跟着导师做实验。

　　认识实习一般安排在大学二年级结束，为了使学生初步接触环境处理流程和感受实际氛围，组织学生参观污水处理厂、垃圾填埋场、垃圾焚烧厂、环境检测公司等环保机构。此暑期认识实习一般为期两周。通过参观时企事业单位机构的专业人员向同学们介绍的相关专业知识以及后期参观实习报告的撰写，暑期认识实习在很大程度上提高了学生对实际环境现况的认识。 美国的环境科学专业实践教学虽在教育形式上与国内相近，同样有实验课程及参观实践，然而在教育方式上却与国内大有不同。以波特兰州立大学为例，在选课上，实践课程与理论课程不分家，课堂与自然不分家。相比于国内的实践课程，美国大学本科环境科学专业教育的课堂与实践结合得更为紧密，理论学习与实践实验的时间跨度不大。如环境中水体循环，课程分为理论课堂和实地考察(field trip)两部分：在学习了通过水生生物种类及数量来评价水体污染程度的理论内容后，教师组织学生到郊外河流实地采集水样，并要求学生利用课堂知识辨别水样中需要研究的水生虫类，从而深化学生对水体污染评价公式的理解与应用。实地考察地点由课程性质决定，远程考察通常是自愿参加的，行程安排在周末，2～3 天不等。考察结束后要求学生撰写实验报告，报告评分中对学生的自我思考部分的内容要求很高。

　　(三)学生态度

　　在国内长期应试教育的体系下，学生的学习积极性普遍不高，课堂上愿意参与讨论的学生不多，大大地减少了学生思维发散、思想交流的机会，禁锢了知识的理解范围。尽管面对丰富多彩的社会交流实践，学生能够在相对轻松的环境中主动地加入到环境知识的学习中去，还是有很多同学抱着“应付”式的态度参与实践。

　　相较于国内的学习气氛，国外的学习氛围更为自由。美国学生在专业选择时多是以自己的工作发展需要以及未来发展导向为依据。在这样的前提下，他们能够明确自己的目标，带着热情学习专业知识。美国课堂上一道奇特的风景便是来自不同状态、不同年龄段的人：有的人坐着轮椅来上课;有的人偶尔带着自己的孩子来上课;有的人甚至白发苍苍、步履蹒跚地来上课。对于他们来说，学习不是一件应付性的事，而是知识的丰富与拓展。

　　四、小结

　　通过以上四个方面的对比、分析，我们可以看到中美环境科学专业实践教学上存在很大的差异。近几年来，我国环境科学专业教育的自由度提高了很多，其实践环节课程非常丰富，但是在很多方面仍然难以摆脱传统的影子。中国式教育缺少“兴趣学习”，我们要改变传统的以教师讲授为主的灌输式教学方式，充分运用课堂讨论、资料查阅、实际调查等各种生动的教学方式，扩大学生学习知识的广度，拉伸知识运用的韧性，达到真正教育和培养人才的目的[5]。只有虚心接受，取长补短，并及时改正，才能创造出一个健全的中国教育体系，为新环境形势下的中国培养复合型、创新性环境科学专业领军人才。