環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討論文
高校實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、基本科研能力養(yǎng)成的重要實(shí)踐場所。高等教育階段本科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)系統(tǒng)培養(yǎng)了學(xué)生基本實(shí)踐能力，為其日后深入學(xué)習(xí)和工作打下了牢固的基礎(chǔ)。本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得應(yīng)有的效果，是衡量本科教學(xué)水平的重要指標(biāo)。如何建立高質(zhì)量、高效率和高水平的高校實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)訓(xùn)練體系，培養(yǎng)合格的高素質(zhì)人才，是高等教育改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革亟需解決的難題。
1 我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀
2005年，我校優(yōu)化整合本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系，其中將環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課一《無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》等實(shí)驗(yàn)課調(diào)整到化學(xué)學(xué)院，《生物學(xué)概論》等實(shí)驗(yàn)課調(diào)整到生命科學(xué)學(xué)院，環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心保留環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)、系列和主干實(shí)驗(yàn)課10門。經(jīng)過三年實(shí)踐，將環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（化學(xué)類、生物類，物理類和工程制圖類等胺照其所屬學(xué)科分配給相關(guān)院系開設(shè)，不但充分保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)專業(yè)化水平，還實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)室資源，使環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心能夠集中精力建設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
1.1環(huán)境科學(xué)本科實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱
環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課依附相關(guān)理論課程而設(shè)，依據(jù)《東北師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程本科教學(xué)大綱》共開設(shè)了10門實(shí)驗(yàn)課。詳情見表1
由表1可知，本專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)時數(shù)達(dá)到198課時，實(shí)驗(yàn)數(shù)目為52個，在數(shù)量上完全能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容也能基本保證學(xué)生們的專業(yè)需要。
而考察實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)，則存在著諸多問題，導(dǎo)致目前的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)要求和效果。
受到實(shí)驗(yàn)條件（儀器等）眾多因素的限制，《實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》中各科實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜷_出規(guī)定數(shù)量的60%~70%就已很難。一般的大型精密分析儀器，只能演示使用，而不能提供具體參與操作的機(jī)會。受到實(shí)驗(yàn)課時數(shù)及儀器數(shù)量等因素的限制，稍有些難度的實(shí)驗(yàn)題目均采取學(xué)生4~6人組的分組實(shí)驗(yàn)，無法保證學(xué)生獲得充分實(shí)驗(yàn)機(jī)會。不同實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容上經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)沖突現(xiàn)象，比如《環(huán)境監(jiān)測》實(shí)驗(yàn)中有水化學(xué)指標(biāo)的測定，而《環(huán)境化學(xué)》和《水污染控制工程》實(shí)驗(yàn)中多處存在重復(fù)內(nèi)容，內(nèi)容的重復(fù)導(dǎo)致了學(xué)生的厭學(xué)情緒。
所以，看似質(zhì)優(yōu)量足的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，在目前實(shí)驗(yàn)條件和管理水平下，受到多方面因素制約，達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)和效果。
1.2實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置與成績考核
環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)課使用的教材一般取自國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，正規(guī)出版社的實(shí)驗(yàn)教材以及科技文獻(xiàn)中出現(xiàn)的成熟的實(shí)驗(yàn)方法等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，目前采取節(jié)選相關(guān)書籍或者教材中部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，輯成自編教材，作為環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材的辦法。受限于實(shí)驗(yàn)室條件，很難選擇一本完全適合我系環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教材，若能針對本專業(yè)特點(diǎn)出版系列實(shí)驗(yàn)教材，其針對性和效果將會更佳。
實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程一般由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員備好藥品和儀器，理論課教師指導(dǎo)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生按照既定的題目完成實(shí)驗(yàn)過程即可。學(xué)生一般無法參與到實(shí)驗(yàn)前期化學(xué)藥品的配置、儀器的調(diào)試，以及原材料的預(yù)處理過程中，這不利于學(xué)生從事自主設(shè)計型實(shí)驗(yàn)以及參與科研。應(yīng)該注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練，讓其參與到實(shí)驗(yàn)課的全過程中，接受系統(tǒng)的鍛煉。
實(shí)驗(yàn)課程的考核是由學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，獲得數(shù)據(jù)并處理后，進(jìn)行分析與評價，最終撰寫實(shí)驗(yàn)報告，論述實(shí)驗(yàn)全程及給出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)和多次實(shí)驗(yàn)報告質(zhì)量給出其實(shí)驗(yàn)成績。實(shí)驗(yàn)成績一般折算為百分制的20%與學(xué)生理論課浙算80%)成績合計成為該科總成績。指導(dǎo)教師僅憑實(shí)驗(yàn)課堂上有限的印象和書面報告確定實(shí)驗(yàn)成績，不能衡量學(xué)生們的真實(shí)實(shí)驗(yàn)技能水平。
1.3實(shí)驗(yàn)室管理
環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要使用環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室、兩個儀器分析室，及若干實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室。本科所有實(shí)驗(yàn)以課程為單元分屬各實(shí)驗(yàn)室，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員負(fù)責(zé)管理維護(hù)實(shí)驗(yàn)室及準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。
具體實(shí)驗(yàn)課涉及到的原材料、藥品、玻璃器皿、小型儀器、耗材等所需物品由指導(dǎo)教師開學(xué)時報給實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員核對后確定需領(lǐng)取物品，到庫房領(lǐng)取。某些儀器如低速離心機(jī)、分光光度計等按實(shí)驗(yàn)室等量配置，不足時需要去別的實(shí)驗(yàn)室借用。
由于各實(shí)驗(yàn)室每個學(xué)期承擔(dān)一至兩門實(shí)驗(yàn)課程，其余時間實(shí)閑置，浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)室資源，同時學(xué)生們在有限的課時內(nèi)也無法獲得足夠的訓(xùn)練機(jī)會。
1.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革亟待解決的問題
目前環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟需解決的問題是，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)形式和內(nèi)容無法培養(yǎng)出高質(zhì)量人才，實(shí)驗(yàn)室管理沒有高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)起來，更談不上建立高水平的教學(xué)和科研平臺。
2實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案
2.1整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課
解決實(shí)驗(yàn)課程體系松散、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)量開出率較低等諸多問題，要求重新整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，刪去無法完成的實(shí)驗(yàn)題目，合并重復(fù)的實(shí)驗(yàn)題目，按照現(xiàn)代教育規(guī)律建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。另外把實(shí)驗(yàn)課教學(xué)提高到與理論課同樣的高度，單獨(dú)設(shè)課，單獨(dú)考核。
根據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中原有的10門實(shí)驗(yàn)課，按其內(nèi)容性質(zhì)和規(guī)律整合歸類，形成四門實(shí)驗(yàn)課，其優(yōu)劣可以通過實(shí)踐過程來檢驗(yàn)，以資調(diào)整。設(shè)置的四門骨干實(shí)驗(yàn)課，參見表2其具體教學(xué)內(nèi)容以《實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱》中10門實(shí)驗(yàn)課為參考，推陳出新，將實(shí)驗(yàn)題目有機(jī)的整合，形成系統(tǒng)的課程體系。按照教育教學(xué)規(guī)律設(shè)置學(xué)分，確定課時數(shù)量。
增設(shè)〈〈環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)》性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)論課，主要講授本專業(yè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)內(nèi)容，如監(jiān)測類實(shí)驗(yàn)中的布點(diǎn)米樣和樣品保存技術(shù)，有毒有害樣品分析時的防護(hù)技術(shù)等，將學(xué)生們導(dǎo)入后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程中。還增設(shè)了《環(huán)境科學(xué)高級實(shí)驗(yàn)》性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)和解決具體環(huán)境問題的'科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)課程，形成以〈〈環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)》、四門骨干課程、《環(huán)境科學(xué)高級實(shí)驗(yàn)》系列課組成的核心實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
2.2實(shí)驗(yàn)授課與考核方式的變化
實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課后，若能夠聘用專職的實(shí)驗(yàn)教師講授實(shí)驗(yàn)課程將更為有效。因?yàn)槟壳爸笇?dǎo)實(shí)驗(yàn)課的一般為理論課教師或者年輕教師，他們承擔(dān)數(shù)門理論課程和繁重的科研任務(wù)，勢必影響實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果。專職的實(shí)驗(yàn)教師本職工作就是教好實(shí)驗(yàn)課，效果不言而喻。
實(shí)驗(yàn)課程的考核方式也應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整，不但考核學(xué)生們平時勤席率。課堂表現(xiàn)、操作規(guī)范、實(shí)驗(yàn)報告質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，還在期末設(shè)置專門的書面考試或面試來考察其實(shí)驗(yàn)基本技能和對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握程度。
2.3改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理方式
實(shí)驗(yàn)室的管理應(yīng)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)相適應(yīng)。對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)儀器等資源進(jìn)行再配置，將數(shù)量相對較少小型儀器（如分析天平，低速離心機(jī)，分光光度計等）等分類集中放置，保證學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，不必再施行分組實(shí)驗(yàn)的做法，其它儀器設(shè)備管理亦可酌情參照。
另外，將學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段就引入實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生從頭到尾了解玻璃器皿的洗滌、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定、儀器的維護(hù)和校訂，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后廢物的處理和實(shí)驗(yàn)室的整理等環(huán)節(jié)的工作，以提高學(xué)生們珍惜實(shí)驗(yàn)藥品，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器的良好作風(fēng)，主要目的是為學(xué)生們?nèi)蘸螵?dú)立設(shè)計和實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)練好基本功。
2.4開放實(shí)驗(yàn)室
實(shí)驗(yàn)室開放是實(shí)驗(yàn)室資源利用最優(yōu)化的最佳形式。把實(shí)驗(yàn)室開放作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課外延伸，不但能夠增加學(xué)生們接受實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的機(jī)會，同時為學(xué)生們獨(dú)立思考問題，參與科研活動提供了訓(xùn)練平臺。
對于低年級學(xué)生，可將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容占用課時多，難度較低和需要反復(fù)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)整理集中，作為實(shí)驗(yàn)室開放內(nèi)容并引導(dǎo)學(xué)生們積極參與；對于高年級學(xué)生，可以將學(xué)生科研項(xiàng)目，教師科研課題的子課題（難度低些的）以及其畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)等納入實(shí)驗(yàn)室開放內(nèi)容中，由指導(dǎo)教師啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計并完成實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所掌握的實(shí)驗(yàn)技能，銜接好理論與實(shí)踐應(yīng)用的關(guān)系。
3結(jié)束語
隨著時代的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)在授課形式、內(nèi)容、考核方法、教學(xué)效果及與之相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室管理等環(huán)節(jié)出現(xiàn)諸多問題。優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有各種資源，打造高質(zhì)量、高效率和高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)科研平臺，是解決上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的有效途徑。
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