實驗教學模式構建下的環境科學論文
一、研究性實驗教學模式構建的必要性
資源環境科學專業課程的教學內容比較寬泛，特別注重土地資源開發利用、養分資源開發利用、生物資源開發利用、廢棄物無害化處理與資源化等方面的理論與技術，其中大部分教學內容都跟人們日常的社會生產活動緊密相連，但基于實驗平臺的構建原則和教學方式的限制，許多實驗內容均淺嘗輒止，或只有比較簡單的示范和機械式的操作內容，缺乏具體的實踐操作應用實例，學生掌握起來感覺內容寬泛，不能具體化和靈活應用，缺少深入的實踐認識，造成學生對實驗內容的掌握不能深入和全面。研究性實驗教學是以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境，充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。研究性實驗教學強調認知主體的能動性，強調從主體內部產生認知的需要，認知過程也充分尊重主體的內在性，認為認知是一個自內而外的、由認知主體主動發起的、在一定情境中與主體過去經驗相結合的過程。資源環境科學專業作為與人們社會實踐生活緊密相聯的平臺性基礎課程，需要在學生掌握理論知識的過程中采用研究性實驗教學方法。這樣做一方面有利于激發學生自主學習和探究的動機；另一方面也可以培養學生的學習興趣和積極性，達到培養學生創新能力、增強學生綜合競爭力的目的。然而，開展研究性實驗教學必須增設研究性實驗教學平臺。平臺的構建將改變單一的課堂實驗教學模式，形成良性互動的教學相長的新局面，從而提高資源環境科學實驗課程的教學質量。因此，資源環境科學專業實驗教學模式的構建大有必要。
二、資源環境科學專業研究性實驗教學的選題原則
研究性實驗教學模式的創新是一個新課題，必須堅決克服用“一個套路”來培養人才實踐能力的問題。要改變以教師為中心的傳統教育方法，而代之以教師與學生之間要相互學習、相互切磋、相互啟發、相互激勵。要減少強制性，增強選擇性和開放性。要構建以學生為“主體”、教師為“主導”，以學生自主的學習活動為基礎的開放式實驗教學模式。在教學大綱規定的時間段內，學生可以打破專業和班級的限制，自主選擇實驗課題，自主選擇做實驗的時間。教師在設計研究性實驗教學項目時，要注意合理的實驗難度，實驗項目知識面選擇過小或過于簡單，都難以達到培養學生創新能力的目的；反之，實驗項目知識面選擇過大或實驗難度過高，學生難以在規定時間內完成，學生又不能得到全面的訓練。因此，設計研究性教學實驗項目時，應注意兩點：一是選擇的`實驗項目必須有利于發揮學生主觀能動型，通過查閱資料和自己動手、動腦而有所創新；二是實驗項目既不能超出學生的基本操作能力和知識水平，又不能照搬已做過的實驗方法，實驗項目應有一定的綜合型。資源環境科學專業研究性實驗教學的組織實施經歷了較長一段時間的準備與逐步推進的過程。起初，只是在專業基礎課程《植物學實驗》、《土壤與土地資源實驗》等少數課程的部分教學內容中進行嘗試，取得明顯成效后，才從局部應用逐步擴大到全面推開。當前，在資源環境科學專業實驗課程教學中提倡研究性教學模式，以進一步鞏固研究性教學在該專業教學中應有的地位，使研究性教學貫穿于整個專業培養高素質人才的全過程。為此，課程組全體教師在研究性實驗教學理念的指導下，從研究性實驗教學的思想、方法、策略等方面進行了實驗教學內容與進程的重新設計與整合。
三、資源環境科學專業研究性實驗教學的適用原則
創新始于問題、源于實踐。實踐性教學過程在觀念和方法上從單科性向綜合性轉變、從認識性和繼承性向科研性轉變、從驗證性向創新性轉變、從灌輸式向啟發式轉變、從傳統內容向新知識與新技能轉變，這是研究性實驗教學的必然趨勢。資源環境科學研究性實驗教學的實驗類型有三個：一是最簡單的驗證性實驗，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奏，要求學生按照教材要求，完成實驗；二是較簡單的設計性實驗，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；三是較完整的綜合性實驗，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。對于低年級的學生或者各實驗課程前期的幾個實驗，適宜于第一種最簡單的驗證性實驗；而對于已開設相當科目專業課且已經掌握一定專業知識的學生來說，除了要做較簡單的設計性實驗外，還應進一步做較完整的綜合性實驗。
四、資源環境科學專業研究性實驗教學成果提交形式和評價標準
在資源環境科學專業研究性實驗教學課程考核中，改變傳統的一個“實驗報告”定全局的模式，實行過程評價和終結評價相結合，課內驗證性實踐與課外設計及綜合性實踐相結合的全程評價體系。學生實驗課程的成績構成包括驗證性實驗成績、設計性實驗成績和綜合性實驗成績，按一定比例綜合成實驗課程總成績。驗證性實驗成績來自于對學生的課堂驗證性實驗操作與實踐能力的觀察，課堂討論、課外實踐與社會調查、科技創新中的表現等。開課前，將研究性實驗課程考核評價方法公開告知學生，讓學生知曉并積極參與評價過程，及時了解自己在構建知識體系中的成績和不足，使考核評價變成鞭策學生繼續學習和不斷進步的動力。驗證性實驗課程結束后，讓學生獨立完成設計性及綜合性實驗方案，是研究性實驗教學中的重要環節。讓學生通過設計實驗方案體會到從實驗立題、資料查閱、開展專題調查研究，到完成實驗方案的全過程。研究性實驗中的設計性和綜合性實驗題目由學生自主擬定，并在課堂上介紹形成實驗課題的思路及其實驗方案。教師根據學生對所設計實驗的熟悉程度、方案的成熟度及可行性，并結合后期實驗過程中的流暢度及所獲實驗結果的可信度，給學生相應的評價。
五、結語
對于資源環境科學專業研究性實驗教學模式的構建，筆者在這方面進行了一些有益的嘗試和探索，取得了一定的成績。近年來，相繼建立資源環境科學類學生綜合性、設計性實驗平臺，引導學生開展科技創新活動，學生的創新能力明顯提高，獲得國家、省、校級實踐與創新項目資助，并在各級科技學術競賽中獲獎。教學效果顯示開展研究性實驗教學，不僅有利于教學效果的提高，教學內容的延拓，更有利于培養學生創新實踐和自主探索的能力，這正是研究性實驗教學改革的目的所在。
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