環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)革新創(chuàng)建

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1原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的問題及改革的可行性

目前重慶三峽學(xué)院的環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包括專業(yè)主干課———儀器分析與環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在專業(yè)成立之初基本確定，與課程教學(xué)緊密配合。通過實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)了思考與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。但隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與教學(xué)要求的提高，原有的實(shí)驗(yàn)體系與教學(xué)模式已不適應(yīng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)在：

1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式落后。教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟一步一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能隨便改變實(shí)驗(yàn)步驟，不需要學(xué)生分析和解決問題，使學(xué)生養(yǎng)成了智能上被動(dòng)和主觀上依賴的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。

1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容絕大部分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，沒有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮，個(gè)性得不到發(fā)展，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)得不到發(fā)展。

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后。環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室投入嚴(yán)重不足，可開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)逐漸減少，不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

1.4實(shí)驗(yàn)室封閉管理，學(xué)生只能在規(guī)定時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。上述現(xiàn)狀已不能滿足現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)專業(yè)的教學(xué)要求，不能適應(yīng)現(xiàn)代的人才培養(yǎng)模式，必須進(jìn)行全面的改革。同時(shí)，對(duì)重慶三峽學(xué)院環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革已進(jìn)行了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的考慮，改革思路參考了國(guó)內(nèi)外高校的有益做法，但由于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)滯后難以實(shí)施。重慶三峽學(xué)院百安壩校區(qū)的建設(shè)為改革的實(shí)施提供了機(jī)會(huì)。另一方面，我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)近幾年承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家、省級(jí)科研項(xiàng)目，具有較高科研水平，可以保證綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和指導(dǎo)質(zhì)量。

2新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建

構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)的硬件要求加以提高，其核心更是要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的體系進(jìn)行改革，將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)所實(shí)行的“課前預(yù)習(xí)-課堂實(shí)驗(yàn)-課后教師評(píng)閱”的三段串行模式加以深化改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)與綜合素質(zhì)。

2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系改革

根據(jù)我校人才培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際情況，從培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才角度出發(fā)，我們將環(huán)境科學(xué)系列課程實(shí)驗(yàn)劃分成三個(gè)不同的層次：課程驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)（包括綜合型、設(shè)計(jì)型和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)）以及研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。課程驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)是指關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)等基本理論相關(guān)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)的主要目的是驗(yàn)證理論，幫助學(xué)生加深理解和消化課堂所學(xué)理論知識(shí)，使學(xué)生掌握環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法，提高實(shí)驗(yàn)技能，熟練使用常用實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡量覆蓋課程中的重要知識(shí)點(diǎn)，突出監(jiān)測(cè)技能和檢測(cè)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)正確記錄與處理數(shù)據(jù)、合理表達(dá)與報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。課程驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為后續(xù)綜合驗(yàn)證型及創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與工程設(shè)計(jì)相關(guān)的參數(shù)選擇、污染控制理論的應(yīng)用等相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)為綜合驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，注重在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、思維能力、觀察能力、動(dòng)手能力、分析問題的能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題，養(yǎng)成獨(dú)立思考和積極進(jìn)取的科學(xué)精神。由于這一類型的題目比較貼切實(shí)際工作，所以需要學(xué)生有一定的處理實(shí)際問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)所必需的分析處理能力。這類實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生提交合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告，而后自行完成設(shè)計(jì)、檢測(cè)、調(diào)整、測(cè)量、記錄結(jié)果整個(gè)完整過程，通過實(shí)驗(yàn)初步了解工藝流程及工程設(shè)計(jì)的過程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)主要是一些結(jié)合了工程和科研實(shí)際的實(shí)驗(yàn)。它是對(duì)本科生的高級(jí)工程與科研訓(xùn)練，要求深入了解工程應(yīng)用的基本思維方法、具體技術(shù)等，對(duì)所學(xué)的科學(xué)體系知識(shí)進(jìn)行全面的應(yīng)用。在研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段，教師只提供必要的技術(shù)指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)室提供必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地，要求學(xué)生自己選題、論證方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獲取工程運(yùn)行最優(yōu)參數(shù)等。

2.2配合新型實(shí)驗(yàn)體系的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效載體，承擔(dān)著培養(yǎng)高級(jí)專門人才，提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，實(shí)施素質(zhì)教育的重要任務(wù)，是學(xué)校教學(xué)、科研工作的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是推進(jìn)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)工程和基本保證，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來(lái)抓。在結(jié)合重慶三峽學(xué)院百安壩校區(qū)建設(shè)的同時(shí)，根據(jù)新型實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)考慮可接納研究生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一方面提高實(shí)驗(yàn)室的利用率，另一方面保證綜合驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。

2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與教學(xué)管理改革

改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，對(duì)不同類型的實(shí)驗(yàn)采用不同的教學(xué)模式。對(duì)課程驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，由教師講解指導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析；對(duì)綜合驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，以學(xué)生為主體，在資料調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，經(jīng)討論修改后由學(xué)生實(shí)施。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要方式，可結(jié)合學(xué)生課外科研實(shí)踐進(jìn)行。這類實(shí)驗(yàn)分四個(gè)過程：

2.3.1查閱資料、提出實(shí)驗(yàn)方案：這一過程要求學(xué)生通過查閱有關(guān)書籍、文獻(xiàn)資料，了解和掌握與課題有關(guān)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)狀況、發(fā)展動(dòng)態(tài)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題要求和實(shí)驗(yàn)室條件，提出具體的書面實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，包括提出實(shí)驗(yàn)工藝技術(shù)路線與實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)條件要求、測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)度等。

2.3.2方案的討論與確定：指導(dǎo)教師在對(duì)實(shí)驗(yàn)方案審議的基礎(chǔ)上，與學(xué)生開展討論。由學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)教師根據(jù)可行性、實(shí)驗(yàn)室條件等因素對(duì)方案進(jìn)行修正，使之具有可操作性，滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?，在尊重學(xué)生思路和實(shí)驗(yàn)要求的前提下，確定實(shí)驗(yàn)方案。

2.3.3實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)：按確定的實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)室由學(xué)生自己動(dòng)手準(zhǔn)備必要的實(shí)驗(yàn)材料、搭置實(shí)驗(yàn)裝置，開展具體的試驗(yàn)和測(cè)試工作。指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，解答學(xué)生試驗(yàn)中遇到的難題，啟發(fā)學(xué)生深入思考，創(chuàng)造必要的試驗(yàn)條件，如分析條件、必要的設(shè)備材料等。

2.3.4實(shí)驗(yàn)總結(jié)：由學(xué)生自主對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)和答疑，這一過程使學(xué)生分析問題的能力得到鍛煉和提高，最終按要求編寫出實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生經(jīng)歷“三個(gè)全面”的過程，即經(jīng)歷一次全面分析研究問題的過程，實(shí)驗(yàn)技能得到全面的鍛煉、綜合能力得到全面的提高。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開放式管理，學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組，在規(guī)定學(xué)期內(nèi)完成規(guī)定類型的實(shí)驗(yàn)即可。同時(shí)以培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，改革實(shí)驗(yàn)課程的考核方法。

2.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

由于環(huán)境科學(xué)主要研究的是環(huán)境問題，而環(huán)境問題更多的是在實(shí)驗(yàn)室外發(fā)生的，因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中我校增加了室外實(shí)習(xí)，如三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查（1學(xué)分）。這樣既提高了學(xué)生的興趣，又具有針對(duì)性和專業(yè)特色，甚至還可能有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)為學(xué)生以后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)，真正鍛煉了學(xué)生觀察能力、操作能力、思維能力、自學(xué)能力和科研創(chuàng)新能力，可謂一舉多得。

2.5教學(xué)與科研結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

環(huán)境科學(xué)是在研究防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞的實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的科學(xué)，在教學(xué)的同時(shí)，我校專業(yè)課教師和實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師積極參與國(guó)家部委和省市政府的研究課題。將科研和技術(shù)開發(fā)納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展探索性試驗(yàn)，豐富和更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)活躍學(xué)生思維、擴(kuò)大學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力具有良好的作用，使其了解環(huán)境科學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解環(huán)境方面的新技術(shù)、新工藝，使學(xué)生在新的工作崗位能夠很快地進(jìn)入角色。

3結(jié)論

環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系在調(diào)查研究、實(shí)踐的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，有很強(qiáng)的實(shí)際意義，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都提出了新的要求，相對(duì)于原有的枯燥的、千篇一律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有了新的提高，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的素質(zhì)得到全面提高。當(dāng)然，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的創(chuàng)新構(gòu)建與創(chuàng)新教育一樣正處于探索之中，所以，許多問題有待研究。構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，既要有理性的思考，更要有實(shí)踐的勇氣。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不是通過改革某一門課、某一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)就能徹底解決的，這需要全社會(huì)教育工作者的共同努力。