創(chuàng)新型人才培養(yǎng)下的環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

徐軼群等

摘 要：“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”是提高高等教育質(zhì)量的一個重要舉措，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要組成部分。傳統(tǒng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法與考核手段等方面存在一些弊端，該文以環(huán)境生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，傳授方法與手段，考核方式的轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革，通過實(shí)驗(yàn)改革，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力得到了很大的提高，同時(shí)能積極主動的進(jìn)行各種創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與嘗試，并達(dá)到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)專業(yè) 實(shí)驗(yàn)改革 創(chuàng)新型意識 人才培養(yǎng)

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（b）-0187-02

為了深入貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，培養(yǎng)造就一大批能面向未來、面向世界、面向現(xiàn)代化的創(chuàng)新型人才，我校啟動了“卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃”，該計(jì)劃以培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，知識、能力和人格協(xié)調(diào)統(tǒng)一，知識面寬、基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)，具有寬廣國際視野和領(lǐng)導(dǎo)意識，有理想抱負(fù)，有社會責(zé)任感和職業(yè)操守的高級專門人才和拔尖創(chuàng)新人才為目的。2012年4月20日，教育部發(fā)布《全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》，明確提出將“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”作為提高高等教育質(zhì)量的一個重要舉措。以提高實(shí)踐能力為重點(diǎn)，實(shí)施“一基礎(chǔ)五卓越”計(jì)劃，探索與有關(guān)部門、科研院所、行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的模式?？梢钥闯?，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)“卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃”的關(guān)鍵。

對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的本科生來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)合格人才的基本且非常重要的一個環(huán)節(jié)，這是由環(huán)境科學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)決定的。環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)在學(xué)生能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高等方面有重要的作用，通過實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力、正確的思維方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)等。

1 目前環(huán)境環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1 在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，驗(yàn)證性多，設(shè)計(jì)性少，綜合性更少

由于環(huán)境科學(xué)專業(yè)是一門綜合性的學(xué)科，涉及內(nèi)容眾多，開設(shè)實(shí)驗(yàn)的課程既包含了大量相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課，如：化學(xué)、物理和生物等，同時(shí)又包含許多專業(yè)課，如：環(huán)境化學(xué)、水污染處理工程、環(huán)境生物、環(huán)境毒理和環(huán)境監(jiān)測等。長期以來，環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的往往停留在使學(xué)生鞏固并加深對課程中某些理論知識和概念的理解，掌握實(shí)驗(yàn)基本方法、掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)和常用儀器的使用方法，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力及處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果能力的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，各專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)如環(huán)境化學(xué)、水污染處理工程、環(huán)境生物和環(huán)境監(jiān)測等各門課程過于強(qiáng)調(diào)自身的整體性，缺乏學(xué)科交叉性，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多，很少開設(shè)涉及整門課程重要知識點(diǎn)的綜合性實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一、傳統(tǒng)

在實(shí)驗(yàn)授課過程中許多課程的教學(xué)方式是以現(xiàn)場操作展示為主，教師按照實(shí)驗(yàn)過程按部就班的講解，而學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的理解只停留在簡單的操作水平上，這在一些專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)的尤為明顯，在一些專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，教師采取的教學(xué)方法同樣如此。為了防止學(xué)生實(shí)驗(yàn)中犯錯，教師往往會將以往教學(xué)過程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)好，寫在黑板上或打印出來，盡可能全面地教給學(xué)生。教師在課堂講授時(shí)強(qiáng)調(diào)許多的注意事項(xiàng)，學(xué)生只要按照教師給定的實(shí)驗(yàn)過程依葫蘆畫瓢即可。這種教學(xué)方式雖然可以保證學(xué)生在既定的時(shí)間內(nèi)順利完成實(shí)驗(yàn)，但限制了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的自行摸索與創(chuàng)新，教出來的學(xué)生自學(xué)能力差，實(shí)驗(yàn)過程中一有情況馬上就請教教師，不愿通過自己認(rèn)真思考來解決問題，不能達(dá)到提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc綜合素質(zhì)的目的，更談不上在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行創(chuàng)新。同時(shí)，學(xué)生上完實(shí)驗(yàn)課很快就遺忘，這關(guān)鍵的原因是教學(xué)方法使用不當(dāng)造成的。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程教學(xué)的附屬物

長期以來，實(shí)驗(yàn)課被看成是理論課的附屬，實(shí)驗(yàn)的目的只是加深有關(guān)理論課的理解和掌握，因此，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往只考慮該門課程的相關(guān)內(nèi)容，這樣，將造成各門實(shí)驗(yàn)課程之間互相分割，在整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中缺乏各門課程相互之間的緊密聯(lián)系[1]，沒有開展涉及多門課程或跨學(xué)科的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對專業(yè)基礎(chǔ)課來說尚能理解，但對于一些專業(yè)課來說，如果把實(shí)驗(yàn)課看成是理論課的附屬，這不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

2 創(chuàng)新型環(huán)境科學(xué)專業(yè)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革與實(shí)踐

針對以上出現(xiàn)的問題，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中進(jìn)行了改革，具體如以下幾點(diǎn)。

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革與調(diào)整

對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課來說，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置往往僅注重學(xué)生的基礎(chǔ)操作能力，不能滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，應(yīng)合理增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)。其中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)需要緊貼基礎(chǔ)理論，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解。綜合性實(shí)驗(yàn)要具有一定的應(yīng)用性，突出多學(xué)科知識的交叉結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力和創(chuàng)新能力[2]。教師設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不一定和課程內(nèi)容完全一致，可以圍繞本專業(yè)適當(dāng)拓展，但不能超出學(xué)生的知識范圍。教師也可以結(jié)合自身的科研項(xiàng)目，設(shè)計(jì)幾個綜合實(shí)驗(yàn)，這樣，既拓展了學(xué)生的專業(yè)知識，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[3]主要從實(shí)施卓越工程師等培養(yǎng)計(jì)劃出發(fā)，在內(nèi)容上逐步強(qiáng)化學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識，是培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型高素質(zhì)人才的重要基礎(chǔ)。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段的多樣化，調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的積極性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我們應(yīng)努力提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，減少“填鴨”式灌輸方式的教學(xué)，多用啟發(fā)式、探究式教學(xué)方法。例如：在環(huán)境生物學(xué)課程實(shí)驗(yàn)“過氧化氫酶活性的測定”的講解過程中，一方面，按照傳統(tǒng)方法，給學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)；另一方面，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，擬定一些具有啟發(fā)性的問題，如本實(shí)驗(yàn)中，可以讓學(xué)生帶著如下問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為什么對照瓶要加煮死酶液？為什么實(shí)驗(yàn)過程中測定瓶要及時(shí)加入10%H2SO4 2.5 mL？這樣，可以讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就必然認(rèn)真理解實(shí)驗(yàn)的原理和精髓，把這幾個問題弄清楚了，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)也就基本沒有障礙，達(dá)到真正掌握實(shí)驗(yàn)的目的。從而使學(xué)生能深入領(lǐng)會問題的本源所在，增強(qiáng)分析問題、解決問題的能力。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中，我們強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作，即實(shí)驗(yàn)過程中把所有人分成幾個小組，每個小組設(shè)一個組長，組長根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容給成員分配任務(wù)，這些任務(wù)包括所有溶劑等的配置，成員必須通力合作，否則某一環(huán)節(jié)出了問題，實(shí)驗(yàn)不能順利進(jìn)行，只有問題解決了才能進(jìn)行下去。這樣在整個教學(xué)過程中，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性地位，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動提出問題，主動思考問題[4]。

2.3 實(shí)驗(yàn)考核方式的轉(zhuǎn)變以調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的主動性

好的實(shí)驗(yàn)考核方式對調(diào)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的主動性非常重要。教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考查時(shí)，告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的高低不以精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為主要依據(jù)，還要考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程的能動性。即實(shí)驗(yàn)考查不僅要考查學(xué)生的動手能力，還應(yīng)考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力。學(xué)生不一定只有很好地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就能得高分，而是正確分析了實(shí)驗(yàn)失敗的原因，提出了合理的解決方案，實(shí)驗(yàn)失敗了也可以得到高分[5]。教師需要改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)考核方式，使用過程評價(jià)代替結(jié)果評價(jià)。過程評價(jià)的具體操作可以通過教師在實(shí)驗(yàn)過程中對學(xué)生隨時(shí)提問，抽測學(xué)生部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析與操作，要求學(xué)生進(jìn)行結(jié)果分析或解決教師設(shè)定的問題等方面內(nèi)容來考核。教師主要考查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中解決問題的方式與方法，學(xué)生即使沒有按照實(shí)驗(yàn)要求順利完成實(shí)驗(yàn)，也不一定拿不到好成績。這樣，就避免了學(xué)生循規(guī)蹈矩地按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果，很好地調(diào)動了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的積極性，學(xué)生的創(chuàng)新思維也得到了極大地提高。

為了將學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)踐，我們開放了相關(guān)的研究室，鼓勵學(xué)生在課外下到感興趣的研究室中，將各種思路或設(shè)想付諸實(shí)踐。教師在這一過程中，要注意引導(dǎo)，不過多干預(yù)。

3 結(jié)語

結(jié)合教學(xué)實(shí)際，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，傳授方法與手段，考核方式的轉(zhuǎn)變等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革，通過實(shí)驗(yàn)改革，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力得到了很大的提高，同時(shí)能積極主動的進(jìn)行各種創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與嘗試，并達(dá)到了較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐，能夠真正培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和實(shí)驗(yàn)思維，對學(xué)生創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)的提高起到了很好的促進(jìn)作用，同時(shí)極大地鞏固了學(xué)生的專業(yè)知識。通過近幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和探索，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新能力取得了很大的提高，這為他們以后的工作或繼續(xù)深造帶來深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

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