環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

袁遠(yuǎn)爽 陳麗娟

貴州民族大學(xué) （貴州省貴陽市 550025）

1 引言

環(huán)境生態(tài)工程普遍被認(rèn)為是一門學(xué)科交叉性和實(shí)踐性很強(qiáng)的工程學(xué)科，涉及化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科。社會和用人單位要求學(xué)校培養(yǎng)的該專業(yè)的學(xué)生具備較強(qiáng)的動手能力、解決實(shí)際問題的能力和應(yīng)對一些突發(fā)事件的能力。環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中必須加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，必須以培養(yǎng)環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)學(xué)生分析問題、動手解決實(shí)際問題的能力為落腳點(diǎn)。因此，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)的重要組成部分；同時，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)也是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)和必要支撐[1-2]。本文結(jié)合貴州民族大學(xué)環(huán)境生態(tài)工程人才培養(yǎng)的鮮明特點(diǎn)，闡述了環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的環(huán)境生態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施，認(rèn)為良好的實(shí)驗(yàn)平臺、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法以及科學(xué)的考核評價體系是深入改革環(huán)境生態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有力措施。相關(guān)實(shí)踐表明，我們實(shí)施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施有效地激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂上的主觀能動性，為社會和用人單位培養(yǎng)了大批動手能力強(qiáng)、會解決實(shí)際問題和能應(yīng)對一些突發(fā)事件的有用人才。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

制定實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)新大綱，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)人才培養(yǎng)需要。環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和技術(shù)性等特征屬性[2]。因此，高校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)開設(shè)的環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)注重“厚基礎(chǔ)和重實(shí)踐”的課程框架體系，這對于培養(yǎng)動手能力強(qiáng)、會解決實(shí)際問題和能應(yīng)對一些突發(fā)事件的有用人才具有重要的促進(jìn)作用[3]。此外，在確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主體框架的前提下，適時適當(dāng)?shù)囊虢處焸兊目蒲许?xiàng)目課題，引進(jìn)與區(qū)域環(huán)境生態(tài)問題相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的特色化。這不僅可以增加環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的生動性，也有助于將“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明意識根植于學(xué)生腦海中，為日后投入到生態(tài)文明國家戰(zhàn)略的建設(shè)中進(jìn)行必要的知識儲備。

2.1 構(gòu)建高質(zhì)量實(shí)踐教學(xué)平臺

良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺能保障環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)得以順利開展。以往，由于學(xué)校對本科實(shí)踐教學(xué)的投入有限，學(xué)生所接觸到的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)裝置絕大多數(shù)都是最基本的。近幾年，雖然學(xué)校也投入一些精密一點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)儀器，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中接觸到的先進(jìn)儀器還是較少。想要讓所有參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上了解精密儀器的使用方法及儀器的功能特性還有很大的難度。因此，加速構(gòu)建高質(zhì)量實(shí)踐教學(xué)平臺是保障環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)得以順利開展的先決條件。然而，建設(shè)高質(zhì)量實(shí)踐教學(xué)平臺就意味著要教育主管部門持續(xù)不斷地投入大量的人力、物力和財(cái)力，尤其要投入大量的財(cái)力，這種持續(xù)的大資金投入對普通高等學(xué)校來說也是個不小的挑戰(zhàn)。

2.2 適當(dāng)引入研究型實(shí)驗(yàn)

近幾年的環(huán)境生態(tài)教學(xué)改革，我們在保留大多基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”項(xiàng)目以及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，適當(dāng)引入教師的國家級科研項(xiàng)目課題和省級科研課題或者是科研課題某一階段的實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式我們也把它叫做課題式實(shí)驗(yàn)教學(xué)[3]。通過引入這些創(chuàng)新性的科研課題，將科研態(tài)度和科學(xué)方法以及科學(xué)精神細(xì)雨無聲地滲透到環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)；同時，引入研究型實(shí)驗(yàn)還可把最新的科研成果運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)中逐漸接觸最新的科技發(fā)展動態(tài)，從而激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，這樣可以培養(yǎng)并提升學(xué)生科研創(chuàng)新的能力，為后續(xù)進(jìn)一步培養(yǎng)適應(yīng)性與發(fā)展性并重的創(chuàng)新型人才奠定扎實(shí)的科研基礎(chǔ)。

2.3 以解決區(qū)域環(huán)境生態(tài)問題為己任而激發(fā)學(xué)生獲取實(shí)驗(yàn)的價值感

根據(jù)環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的特點(diǎn)，在充分了解學(xué)生實(shí)際能力和知識水平的大前提下，針對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境生態(tài)問題，對環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行了調(diào)整，這些優(yōu)化或調(diào)整均以培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)以致用”為落腳點(diǎn)[4]。經(jīng)過專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師們的多輪討論，我們確定了一些本土實(shí)驗(yàn)，如：貴州民族大學(xué)校園水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與綜合評價、貴州民族大學(xué)校園不同區(qū)域噪音監(jiān)測與綜合評價以及貴州民族大學(xué)校園周邊地區(qū)大氣污染物成分與來源解析等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)。此外，我們還安排學(xué)生在實(shí)習(xí)基地進(jìn)行一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如：環(huán)保監(jiān)測站和城市垃圾處理廠等。在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)踐基地工程師的共同指導(dǎo)下，學(xué)生自己動手采集樣品，并對樣品進(jìn)行監(jiān)測和分析。這些本土實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，一方面一定程度上加深了學(xué)生對環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)“重實(shí)踐”的感性認(rèn)識；另一方面這些本土實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自身環(huán)境密切相關(guān)，還與社會生活熱點(diǎn)有關(guān)，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)興趣和主動性都會大大提高。當(dāng)然，學(xué)生臨場分析和解決實(shí)際問題的能力也得到了有效的提高。此外，本土實(shí)驗(yàn)的增設(shè)，將環(huán)境生態(tài)工程這門課致力于解決環(huán)境問題的價值感潛移默化地傳達(dá)給了我們的學(xué)生。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

3.1 良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍是激發(fā)學(xué)生求知欲的關(guān)鍵

古板的不良實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂氛圍會使得多數(shù)學(xué)生在環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課堂上產(chǎn)生厭學(xué)態(tài)度，及其不利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而不利于學(xué)生理解和掌握知識，也不利于學(xué)生對實(shí)際問題的分析和解決。因此，營造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍是激發(fā)學(xué)生求知欲的關(guān)鍵舉動。那么，如何營造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍呢？一方面，在強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，比如加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)。比如我們會帶學(xué)生到當(dāng)?shù)氐牧謭觯ㄓ泻献麝P(guān)系）實(shí)習(xí)，讓學(xué)生了解和學(xué)習(xí)林場植被的種植方法和經(jīng)驗(yàn)，了解林場的生物多樣性等等；另一方面，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，變“填鴨式教學(xué)”為“參與式教學(xué)”，探索課堂啟發(fā)式和參與式的教學(xué)模式，讓學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)，更系統(tǒng)、深入地理解環(huán)境生態(tài)工程的基本理論。此外，我們還將學(xué)生帶至實(shí)習(xí)基地，邀請從事生態(tài)保護(hù)、生態(tài)治理與環(huán)境修復(fù)方面的工程師或者技術(shù)負(fù)責(zé)人給學(xué)生講學(xué)，增加學(xué)生對一些比較抽象知識的理解，同時也調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

3.2 兩名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同為一堂環(huán)境生態(tài)實(shí)驗(yàn)課保駕護(hù)航

隨著本科擴(kuò)招的逐年增加，現(xiàn)在每個班級基本都是40 名同學(xué)左右，然而在這樣多學(xué)生的班級里，僅安排一位實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)無疑是不能保證教師對學(xué)生及時進(jìn)行指導(dǎo)的。所以，一門實(shí)驗(yàn)課安排兩名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師承擔(dān)是非常有必要的?；诖?，筆者所在的生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院安排了兩名實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同為一堂環(huán)境生態(tài)實(shí)驗(yàn)課保駕護(hù)航。

學(xué)院近年新進(jìn)高學(xué)歷教師人數(shù)較多，是教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要優(yōu)勢，依據(jù)專業(yè)方向和教學(xué)能力，我們構(gòu)建在專業(yè)領(lǐng)域、年齡和職稱（技術(shù)水平）上合理的環(huán)境生態(tài)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在開展實(shí)驗(yàn)課時，每門實(shí)驗(yàn)課由兩名教師來承擔(dān)，這樣不僅能加強(qiáng)指導(dǎo)老師對學(xué)生的及時指導(dǎo)（例如：在開展“不同土壤類型土壤有機(jī)碳含量的比較（重鉻酸鉀加熱法）”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時，會用到濃硫酸和180攝氏度油浴高溫，如果只安排一名老師授課，是存在很大的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險的。所以需要兩名實(shí)驗(yàn)教師共同指導(dǎo)，才能有效監(jiān)管學(xué)生的實(shí)驗(yàn)才做并及時規(guī)避一些風(fēng)險），還能加強(qiáng)老師和學(xué)生之間在實(shí)驗(yàn)課堂上充分交流和互動（例如，學(xué)生的課堂提問）。此外“一門課程兩名老師”的舉措還能加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師之間的經(jīng)驗(yàn)交流與教學(xué)研討（例如，針對一些新教師缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的問題，能充分發(fā)揮老教師在團(tuán)隊(duì)建設(shè)中的帶動作用）。

3.3 多發(fā)問和強(qiáng)互動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法讓學(xué)生有存在感、參與感和收獲感

“填鴨式教學(xué)”對于環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)不奏效,尤其是教學(xué)對象中有相當(dāng)一部分是來自于少數(shù)民族區(qū)域的基礎(chǔ)知識相對薄弱的學(xué)生[2]。因此，如何讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中有存在感、參與感和收獲感是上好環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題之一。

在筆者經(jīng)歷過的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,證明了以多發(fā)問的方式是上好實(shí)驗(yàn)課行之有效的良方。例如引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生思考“我為什么要做這個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?”，“要怎么操作才能行之有效?”,“通過本次實(shí)驗(yàn)我希望獲得什么結(jié)果？”，“本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能說明什么問題？對解決區(qū)域環(huán)境生態(tài)問題有什么啟示和幫助？”等等。讓學(xué)生有存在感、參與感和收獲感[2]。此外，在環(huán)境生態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，還要增強(qiáng)師生之間的互動,多互動更能激發(fā)學(xué)生積極主動地思考并嘗試提出解決相關(guān)問題的辦法,從而使得學(xué)生提高解決實(shí)際問題的能力。

4 考核評價體系的改革

4.1 單一的考評方式理應(yīng)被摒棄

傳統(tǒng)的環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程成績的考核注重實(shí)驗(yàn)報告的成績，以實(shí)驗(yàn)報告成績來論實(shí)驗(yàn)做的好壞。這種考評體系忽視了對實(shí)驗(yàn)過程的考核，特別是忽視了對學(xué)生的動手操作能力的考查[5]。因此，僅以實(shí)驗(yàn)報告好壞論成績的考評方式理應(yīng)被摒棄。另一種傳統(tǒng)的考評方式也被叫作“30%+70% 制”，也就是學(xué)生平時出席情況和實(shí)驗(yàn)報告成績的加權(quán)，即學(xué)生平時出席情況占總成績的30%，而實(shí)驗(yàn)報告成績占總成績的70%。這種考核評價體系不能很好地體現(xiàn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度，對那些對實(shí)驗(yàn)參與度高的同學(xué)來說極為不公平。

4.2 構(gòu)建能全面、客觀、公正地反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的多元考核評價體系

高校實(shí)驗(yàn)教師對環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的考核應(yīng)注重過程性評價和終結(jié)性評價的有機(jī)結(jié)合，這樣才能更加全面和客觀地評價學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度以及學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的效果[2,6]，進(jìn)而反哺環(huán)境生態(tài)工程的理論教學(xué)。

基于此，筆者所在生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)教師對環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)評價體系進(jìn)行了一些改革。改革后的考核模式為“60%+40 % 制”，其中60 % 是過程性評價，即平時成績，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)（10%）+實(shí)驗(yàn)參與度（30%）+實(shí)驗(yàn)報告（20%），40 % 是終結(jié)性評價，即期末考試成績，包括對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果計(jì)算和分析的考査。此舉的目的不僅為全面和客觀地考評學(xué)生，還為了使學(xué)生明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、知?shí)驗(yàn)原理、善實(shí)驗(yàn)操作、能實(shí)驗(yàn)計(jì)算和會實(shí)驗(yàn)分析。這種考評體系也被應(yīng)用到我們的環(huán)境生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核中[7]。

在過程性評價中，對學(xué)生和指導(dǎo)教師的要求如下：首先著重要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告的撰寫，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)當(dāng)在當(dāng)次實(shí)驗(yàn)課前認(rèn)真檢查學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告的情況；其次對實(shí)驗(yàn)參與度的考査主要是從對實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)操作的正確性和實(shí)驗(yàn)步驟的正確性、動手能力及實(shí)驗(yàn)態(tài)度（比如是否偷懶，是否和組員積極配合）等方面對學(xué)生進(jìn)行著重考查。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要細(xì)觀察，多提問，還要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度的考査提供依據(jù)。最后，指導(dǎo)教師對實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)仔細(xì)評閱，對實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行重點(diǎn)考查，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)報告不僅體現(xiàn)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，還體現(xiàn)了學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)過程的掌控[8-10]。

在終結(jié)性評價中，我們做了一些嘗試，打破了傳統(tǒng)的以筆試為主的環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)期末考試形式。本著讓學(xué)生明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒅獙?shí)驗(yàn)原理、善實(shí)驗(yàn)操作、能實(shí)驗(yàn)計(jì)算和會實(shí)驗(yàn)分析的初心，我們采用筆試加面試的形式分組進(jìn)行考核?？荚噧?nèi)容從環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)中隨機(jī)抽選3 個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行?？己瞬襟E如下：首先，由小組組長抽簽決定考試的實(shí)驗(yàn)（通常我們將4—5 個同學(xué)分為一個小組）；其次，由本小組組員抽簽決定自己的考試內(nèi)容，究竟是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還是實(shí)驗(yàn)原理亦或是實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果計(jì)算；最后，各環(huán)節(jié)分?jǐn)?shù)的加權(quán)為本組所有同學(xué)終結(jié)性考評的得分。值得一提的是，這種實(shí)驗(yàn)考核方式基本能全面和客觀地反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的情況。

總之，采用多元考核評價體系，能更加全面和客觀地評價學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度以及學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)課程的效果。同時，在這種考評體系運(yùn)作下，能培養(yǎng)大學(xué)生對環(huán)境生態(tài)工程的學(xué)習(xí)興趣，并能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情與主觀能動性，從而將學(xué)生從被動學(xué)習(xí)環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變主動學(xué)習(xí)該門課程。

5 結(jié)語

目前完善的環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)平臺（基地）和專業(yè)的環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師仍然處于匱乏的狀態(tài)，這對高校境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和人才培養(yǎng)提出了考驗(yàn)。只有通過不斷深化教學(xué)改革，使教學(xué)平臺（基地）、教學(xué)內(nèi)容、以及相應(yīng)的考核評價體系逐漸完善，才能提高環(huán)境生態(tài)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，進(jìn)而為社會和用人單位培養(yǎng)大批擁有動手能力強(qiáng)、會解決實(shí)際問題和能應(yīng)對一些突發(fā)事件的有用人才。