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      環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

      2016-12-26 15:42:48樊建新孫姣霞劉雪蓮
      考試周刊 2016年99期
      關(guān)鍵詞:環(huán)境科學(xué)課程改革

      樊建新+孫姣霞+劉雪蓮

      摘 要: 提升綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ桥囵B(yǎng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要方面。本文在環(huán)境科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下分析了本專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中存在的問題,提出了以完善學(xué)科專業(yè)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高學(xué)生實(shí)踐能力為核心,結(jié)合有關(guān)科研項(xiàng)目的研究實(shí)踐,總結(jié)探索性較強(qiáng)的課程改革方案。

      關(guān)鍵詞: 環(huán)境科學(xué) 綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 課程改革

      環(huán)境科學(xué)專業(yè)是一個(gè)較特殊的專業(yè),是幾乎橫跨所有學(xué)科,與人類生活息息相關(guān)的專業(yè)。因此人才培養(yǎng)的宗旨是利用物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)知識(shí)為日常生活的環(huán)境問題解決服務(wù)[1,2],強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能與理論知識(shí)的融會(huì)貫通,其工程實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)是環(huán)境監(jiān)測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力[3]。

      一、我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)存在的主要問題

      我國大部分高校的實(shí)驗(yàn)課程依然是以演示培訓(xùn)性為主,缺乏綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),以我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程為例,主要存在以下幾個(gè)方面的問題:

      其一,該專業(yè)帶有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能要求,橫跨物理、化學(xué)、生物多門基礎(chǔ)學(xué)科,基礎(chǔ)過程量巨大,而現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)條件僅能滿足理論性和部分基礎(chǔ)性培訓(xùn)的要求,難以達(dá)到對(duì)學(xué)生技能性和理論聯(lián)系實(shí)際的強(qiáng)度要求,往往造成學(xué)生了解環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法,也了解檢測(cè)實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑,但不知道如何設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案,形成典型的能說不能做和高分低能現(xiàn)象。

      其二,當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要是以專業(yè)課程為主組織實(shí)驗(yàn)教學(xué),缺乏具有一定的綜合性、創(chuàng)新性,且能夠貫通多門課程的配套實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置,同時(shí)固定的實(shí)驗(yàn)步驟導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性不高。

      其三,環(huán)境科學(xué)是一門理論性與實(shí)驗(yàn)性均很強(qiáng)的學(xué)科,其技術(shù)與應(yīng)用的知識(shí)更新速度之快,可以說是一日千里。特別是環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展使環(huán)境問題的研究日新月異,導(dǎo)致專業(yè)建設(shè)出現(xiàn)一定的滯后性,導(dǎo)致課堂所學(xué)、實(shí)驗(yàn)中所用并非當(dāng)前先進(jìn)或主流的技術(shù),甚至有的是已淘汰的技術(shù)。

      綜上所述,如何強(qiáng)化學(xué)生能力和技能培訓(xùn),克服專業(yè)建設(shè)的滯后性并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性就成了本專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從理論上講,解決強(qiáng)化學(xué)生能力和技能培訓(xùn)的問題,需要改善的必要實(shí)驗(yàn)條件和增多實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置,這在我校是難以做到的;克服專業(yè)建設(shè)的滯后性,就意味著要經(jīng)常調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容,這與現(xiàn)行管理體制是有沖突的;提高學(xué)生參與并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,則需要經(jīng)常調(diào)整實(shí)驗(yàn)教材。同時(shí),上述問題隱含著一個(gè)更深刻、更難以解決的問題——教師的業(yè)務(wù)水平及知識(shí)的與時(shí)俱進(jìn)問題。

      二、環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)促教學(xué)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)模式的建立

      為了充分解決上述教學(xué)實(shí)踐過程中存在的問題,根據(jù)當(dāng)前環(huán)境科學(xué)學(xué)科建設(shè)構(gòu)架和學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo),結(jié)合社會(huì)對(duì)人才的需求,尤其是專業(yè)能力和崗位要求,選取與我們?nèi)粘I钆c健康息息相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量問題為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究科研和實(shí)驗(yàn)教學(xué)這兩個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)融合的方案,探討以實(shí)驗(yàn)促教學(xué)的人才教學(xué)培養(yǎng)模式。環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)促教學(xué)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)模式具有如下特點(diǎn):

      1.在教學(xué)方式上,將目前學(xué)科研究熱點(diǎn)融入案例教學(xué)實(shí)訓(xùn),彌補(bǔ)現(xiàn)有的單一教學(xué)方式的不足,例如,知識(shí)更新過慢、內(nèi)容枯燥、學(xué)生參與性不高等缺點(diǎn)。

      2.在教學(xué)內(nèi)容上,綜合實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容具有鮮明的代表性、知識(shí)綜合性和交叉性,給學(xué)生提供較好的知識(shí)應(yīng)用平臺(tái),有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)的積累與掌握。

      3.在組織形式上,結(jié)合培養(yǎng)方式將學(xué)生融入綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中,引導(dǎo)學(xué)生分組參與文獻(xiàn)調(diào)研與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),注重學(xué)生之間的協(xié)調(diào)與溝通。

      4.在人才培養(yǎng)模式上,強(qiáng)調(diào)因材施教,自主學(xué)習(xí)與探索,注重學(xué)生的全面發(fā)展和專業(yè)個(gè)性化發(fā)展。

      三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

      考慮到專業(yè)的特殊性及我國的環(huán)境污染現(xiàn)狀,選擇激發(fā)學(xué)生探索興趣的環(huán)境問題為研究對(duì)象(如校園空氣質(zhì)量等),采用學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,老師分組指導(dǎo)的方式進(jìn)行研究。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的主要步驟如下:

      1.明確研究對(duì)象:隨著工業(yè)化程度的提升,人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的干擾程度日益增加,使某些污染物進(jìn)入環(huán)境中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,從而危害人類和其他生物體的健康的現(xiàn)象。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)是確定污染程度的必要手段。鼓勵(lì)學(xué)生利用我校教學(xué)、科研資源,特別是我校圖書館的圖書資源及各類電子網(wǎng)絡(luò)資源,了解本領(lǐng)域課題研究的最新進(jìn)展情況,明確研究對(duì)象。

      2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:通過環(huán)境背景的調(diào)查,確定監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的主要污染物;布設(shè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)和分析;對(duì)調(diào)查和監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)分析;建立和選擇評(píng)價(jià)模式,對(duì)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀作出評(píng)價(jià)。

      3.實(shí)驗(yàn)方案的確定:①監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè),根據(jù)布設(shè)采樣點(diǎn)的原則要求布設(shè)采樣點(diǎn)并確定采樣數(shù)目;②確定采樣頻率、采樣時(shí)間及安排;③確定采樣、分析及數(shù)據(jù)處理方法。

      4.完成研究報(bào)告。

      四、問題與對(duì)策

      在近兩年的課題研究與教學(xué)實(shí)踐中,以我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的部分本科生為培養(yǎng)對(duì)象,按照本文所提出的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)促教學(xué)培養(yǎng)模式進(jìn)行實(shí)踐研究,其主要存在的問題是:其一,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中需要大量文獻(xiàn)調(diào)研,文獻(xiàn)中的前沿技術(shù),專業(yè)課程的教學(xué)進(jìn)度及課程知識(shí)積累難以保持一致;其二,在該培養(yǎng)模式中,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間大大延長(zhǎng),對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作帶來了一定的影響。

      對(duì)于上述主要問題,可通過以下途徑予以探索和改善:其一,適當(dāng)通過建立相應(yīng)的制度,建議在專業(yè)課程的教學(xué)過程中增加前沿知識(shí)的講授和鍛煉學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)的閱讀能力;其二,加大學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)范性教育力度,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際操作能力。

      五、結(jié)語

      本文針對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生迫切需要增強(qiáng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析能力提升的問題,提出建立實(shí)驗(yàn)促教學(xué)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式和具體實(shí)施方案。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),該方案在一定程度上提高了學(xué)生的知識(shí)實(shí)踐技能水平。

      參考文獻(xiàn):

      [1]徐志兵,孫慧群.環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系和教學(xué)方法改革[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(1):96.

      [2]陸根法,尹大強(qiáng),許鷗泳,丁樹榮,錢瑜.中國高等環(huán)境教育發(fā)展戰(zhàn)略建議[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1998(6):569.

      [3]李小平,馮琳娜.高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)課程體系建設(shè)、改革與實(shí)踐[J].高等理科教育,2012(2):146.

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