環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學研究

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一、環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺的構建

（一）研究性實驗教學平臺的軟構建

1.研究性實驗教學子平臺。

環(huán)境科學類專業(yè)是研究人類社會發(fā)展活動與環(huán)境演化規(guī)律之間相互作用關系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑與方法的科學。其學科構成主要包括以下專業(yè)：環(huán)境科學、環(huán)境工程、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境治理工程、環(huán)境監(jiān)控技術、環(huán)境監(jiān)測與治理、環(huán)境保護與監(jiān)測、環(huán)境凈化與監(jiān)測技術等。從這些專業(yè)的課程系列上看，均涉及大量的實驗課程，課程系列的特點既對與之相適應的教學實驗體系及實驗平臺提出新的要求，又為優(yōu)化實驗資源配置、充分利用實驗設備，構建綜合性、多功能實驗教學體系及實驗平臺提供了可能。目前，揚州大學環(huán)境科學類專業(yè)主要設有環(huán)境科學、環(huán)境工程、資源環(huán)境科學、給水排水工程、海洋資源環(huán)境科學五個專業(yè)，實驗教學領域主要涉及水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境、微生物資源、有機固廢資源化等幾個方面。我們在搭建研究性實驗教學平臺時，充分考慮了本院的專業(yè)設置和相關實際情況，搭建了五個研究性實驗教學子平臺，分別是：環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、環(huán)境工程研究性實驗教學子平臺、資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、給水排水工程研究性實驗教學子平臺、海洋資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺。各子平臺所承擔的實驗教學領域不相互交叉，且相對獨立。在各子平臺功能分工的基礎上，對儀器設備等資源進行了有機整合，實現(xiàn)了系統(tǒng)規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，資源共享，管理體制和運行機制適應人才培養(yǎng)目標要求。不同專業(yè)的學生只要對該領域的實驗內(nèi)容感興趣，均可參加相應平臺的實驗教學并利用其相關實驗資源，符合培養(yǎng)要求，滿足了學生求知識、求創(chuàng)新的愿望，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)了個性化、創(chuàng)造性人才，實現(xiàn)了資源效益的最大化。

2.研究性實驗教學內(nèi)容。

研究性的實驗教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重點和必要保證，它不僅能進一步加深學生對所學理論知識的認識，而且能提高學生對知識的思考，有助于培養(yǎng)學生獨立獲取新知識的能力，開闊視野，啟發(fā)創(chuàng)新思維，激發(fā)創(chuàng)造性。研究性實驗教學不能脫離學生的認知規(guī)律，必須“循序漸進”、“由淺入深”地設計實驗教學內(nèi)容。我校環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺所開設的實驗主要有三類，按學生掌握難易度依次為：驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗。其中驗證性實驗最簡單，這種實驗在教材中給出實驗要求、儀器和試劑，以及給出詳細的實驗步驟，要求學生按照教材要求，完成實驗；設計性實驗比前者稍難，這種實驗在教材中給出實驗要求以及給出實驗所需大致儀器和試劑，要求學生設計出操作步驟，并完成實驗；綜合性實驗最完整，這種實驗在教材中只給出實驗目的和要求，需要學生自己選取和制定實驗儀器、試劑和操作步驟。

3.研究性實驗教學平臺管理。

我校建成環(huán)境科學類研究性的實驗教學平臺后，制定了一系列具體的管理條例以促進實驗平臺的高質量和高效使用。一方面，明確要求各實驗教學子平臺的所有教學實驗室必須向全院各系科和各專業(yè)層次的學生開放；另一方面，各子實驗平臺均采取按計劃申請使用和臨時申請使用兩種方式：按計劃申請使用的方式，是在每學期初，各任課教師根據(jù)各課程實驗教學的需要，上報實驗子平臺使用的計劃及學生人數(shù)安排情況。臨時申請使用實驗子平臺的方式，則主要是由學生提出申請。各專業(yè)的學生往往在開展設計性和綜合性實驗時，可申請到各實驗子平臺進行相關實驗。這種申請經(jīng)任課教師和相關實驗子平臺批準后方可實施，這種實施多安排在晚上或周末。

4.研究性實驗教學平臺的保障。

為了促進實驗子平臺的有效運行及保障學生順利完成實驗課程，有必要建立研究性實驗教學平臺的保障制度，主要包括以下幾個方面：一是管理體制保障，建立科學的研究性實驗教學平臺管理體制和運行機制；二是實驗教學隊伍保障，建立實驗教師、實驗技術人員和實驗管理人員協(xié)調(diào)互動的實驗教學隊伍；三是實驗條件保障，包括實驗設備和軟件；四是質量監(jiān)控保障，監(jiān)督和保證研究性實驗教學平臺高效運行；五是經(jīng)費保障，這里的經(jīng)費支撐包括了實驗平臺硬件設施的維護費、實驗耗材的購置費、實驗自制設備的制作費等。

（二）研究性實驗教學平臺的硬構建

1.研究性實驗教學平臺的場地建設。

作為研究性實驗教學的基本單位和功能主體，“平臺”的場地建設應當是各項建設任務中的重中之重。專一化教學實驗場地是研究性實驗教學平臺實施的重要保證。揚州大學環(huán)境科學與工程學院現(xiàn)有實驗室面積約2萬平米，-每個研究性實驗教學子平臺均有多個實驗室，可獨立承擔相應子平臺所開設的實驗課程。

2.研究性實驗教學平臺的儀器設備。

將學院現(xiàn)有的大型儀器和通用儀器均集中于研究性實驗教學平臺，統(tǒng)籌規(guī)劃，集中管理，實現(xiàn)信息和資源共享。目前，揚州大學環(huán)境科學與工程學院環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺教學與科研設施齊全，儀器及裝置設備先進。利用國家、省和學校?？钪С制脚_建設，搭建了環(huán)境材料與環(huán)境工程省級重點實驗室、農(nóng)業(yè)環(huán)境安全技術服務中心省級公共科技服務平臺、環(huán)境科學與工程省級實驗教學中心和水污染控制與治理省級實踐教育中心。研究性實驗教學儀器設備資產(chǎn)從2000萬元，增加到3500萬元。

3.研究性實驗教學平臺的基地建設。

校企合作共建研究性實驗教學實踐基地，創(chuàng)建以產(chǎn)業(yè)帶動人才培養(yǎng)，形成獨特的人才培養(yǎng)特點。在環(huán)境科學類專業(yè)人才培養(yǎng)中充分利用研究性實驗教學實踐基地，研究性實驗教學平臺可全面提高學生的培養(yǎng)質量；能較好地培養(yǎng)學生實際動手能力和創(chuàng)新思維，加深專業(yè)情感；學生也能夠通過在基地的實踐過程了解社會需求，樹立自我發(fā)展方向，全面提高自己的綜合素質。

二、構建環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺在實驗教學中的成效

（一）提高了學生的實踐創(chuàng)新能力

研究性實驗教學實施以來，本院在校生申請設計性、綜合性實驗和畢業(yè)實踐使用研究性實驗教學平臺的達100%。實踐證明，研究性實驗教學平臺的構建培養(yǎng)了了學生求實務真的科研態(tài)度，學生由被動學習變成了主動學習，既提高了學生的動手和實踐能力，又增加了他們對專業(yè)知識學習的興趣。以資源環(huán)境科學專業(yè)為例，學生積極參加國家、省大學生科技創(chuàng)新項目，學生的畢業(yè)論文質量有較大提高，部分學生的研究成果被公開發(fā)表；近3年，有3名獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)論文，并有1位學生的論文被推薦參加省級優(yōu)秀畢業(yè)論文評選，6名學生主持國家、省大學生科技創(chuàng)新項目，本科生公開發(fā)表的研究論文近20篇。

（二）提高了實驗教學的質量

各研究性實驗教學子平臺均能及時解決學生儀器設備使用和實驗中遇到的任何問題。以往的實驗體系大都在固定的時間內(nèi)完成固定的實驗課程，教師投入到實驗教學改革的動力不足，使得實驗教學禁錮在一定的模式中，不利于學生的技能培養(yǎng)和實踐訓練。新構建的環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺，學生能夠循序漸進，從驗證性實驗，到設計性實驗，再到綜合性實驗，能充分掌握相關實驗技能，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力，切實提高實驗教學質量。

（三）促進了學科建設和發(fā)展

研究性實驗教學平臺不僅僅滿足本科生的實驗教學的順利開展，更為研究生的科學研究開辟了陣地，也為教師的科學研究提供了平臺。實驗平臺的儀器設備全面且開放，大大提高了儀器設備的利用率，充分發(fā)揮了教學資源的效益。

（四）培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才

研究性實驗教學平臺構建以來，揚州大學環(huán)境科學類專業(yè)在校大學生人數(shù)維持在900人左右，學生學風端正，學習成績良好。表現(xiàn)在絕大多數(shù)學生實踐創(chuàng)新能力有了很大的提高，學位授予率和一次就業(yè)率均穩(wěn)步提高。近4屆畢業(yè)生的考研錄取率分別為30%、46%、90%和75%；畢業(yè)生一次就業(yè)率分別為90%、100%、100%、100%；學位授予率分別為77%、92%、100%和98%。由于學生的科技創(chuàng)新能力、實驗室動手能力、分析和解決實際問題的能力較強，畢業(yè)生就業(yè)后受到了用人單位的廣泛好評。

三、結語

環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺的構建可提高學生的科學素養(yǎng)，開拓學生的科學視野，全面提高實驗教學的質量，能夠更好地為環(huán)境科學、環(huán)境工程、資源環(huán)境科學、給水排水工程、海洋資源環(huán)境科學等專業(yè)服務。學生也能夠通過研究性實驗的實驗設計、過程實施、結果評價等途徑正確認識自己，了解自己實驗技能的掌握情況，充分發(fā)揮研究性實驗教學對學生實驗學習的導向功能、激勵功能，促進學生全面發(fā)展，使研究性實驗教學平臺真成為培養(yǎng)學生實驗技能的主陣地。

作者：王小治 柏彥超 趙海濤 封克 錢曉晴 單玉華 盛海君 尹微琴 陳小峰 單位：揚州大學環(huán)境科學與工程學院