環(huán)境科學(xué)教學(xué)革新分析

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1原有實驗教學(xué)體系的問題及改革的可行性

目前重慶三峽學(xué)院的環(huán)境科學(xué)實驗主要包括專業(yè)主干課———儀器分析與環(huán)境監(jiān)測的實驗。主要實驗內(nèi)容在專業(yè)成立之初基本確定，與課程教學(xué)緊密配合。通過實驗，幫助學(xué)生加深對理論知識的理解，培養(yǎng)了思考與實驗動手能力。但隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展與教學(xué)要求的提高，原有的實驗體系與教學(xué)模式已不適應(yīng)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)在：

1.1實驗教學(xué)方式落后。教師準備好實驗設(shè)備與儀器，學(xué)生按照實驗步驟一步一步進行實驗，不能隨便改變實驗步驟，不需要學(xué)生分析和解決問題，使學(xué)生養(yǎng)成了智能上被動和主觀上依賴的實驗習(xí)慣。

1.2實驗內(nèi)容單一。實驗內(nèi)容絕大部分為驗證性實驗，沒有綜合性、設(shè)計性實驗，不利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮，個性得不到發(fā)展，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識得不到發(fā)展。

1.3實驗設(shè)備落后。環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗室投入嚴重不足，可開出實驗項目數(shù)逐漸減少，不能滿足實驗教學(xué)的要求。

1.4實驗室封閉管理，學(xué)生只能在規(guī)定時間進入實驗室。上述現(xiàn)狀已不能滿足現(xiàn)代環(huán)境科學(xué)專業(yè)的教學(xué)要求，不能適應(yīng)現(xiàn)代的人才培養(yǎng)模式，必須進行全面的改革。同時，對重慶三峽學(xué)院環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)的改革已進行了相當長時間的考慮，改革思路參考了國內(nèi)外高校的有益做法，但由于實驗室建設(shè)滯后難以實施。重慶三峽學(xué)院百安壩校區(qū)的建設(shè)為改革的實施提供了機會。另一方面，我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)近幾年承擔(dān)了多項國家、省級科研項目，具有較高科研水平，可以保證綜合性、開放性實驗的進行和指導(dǎo)質(zhì)量。

2新型的實驗教學(xué)體系的構(gòu)建

構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系，不僅要對實驗的硬件要求加以提高，其核心更是要對實驗內(nèi)容的體系進行改革，將傳統(tǒng)的實驗所實行的“課前預(yù)習(xí)-課堂實驗-課后教師評閱”的三段串行模式加以深化改革，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗與綜合素質(zhì)。

2.1實驗內(nèi)容體系改革

根據(jù)我校人才培養(yǎng)目標和實際情況，從培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展所需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才角度出發(fā)，我們將環(huán)境科學(xué)系列課程實驗劃分成三個不同的層次：課程驗證型實驗、綜合驗證型實驗（包括綜合型、設(shè)計型和應(yīng)用型實驗）以及研究創(chuàng)新型實驗。課程驗證型實驗是指關(guān)于環(huán)境監(jiān)測等基本理論相關(guān)內(nèi)容的實驗，這類實驗的主要目的是驗證理論，幫助學(xué)生加深理解和消化課堂所學(xué)理論知識，使學(xué)生掌握環(huán)境科學(xué)實驗的基本方法，提高實驗技能，熟練使用常用實驗儀器。實驗內(nèi)容盡量覆蓋課程中的重要知識點，突出監(jiān)測技能和檢測方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)正確記錄與處理數(shù)據(jù)、合理表達與報告實驗結(jié)果的能力。課程驗證型實驗為后續(xù)綜合驗證型及創(chuàng)新型實驗奠定了堅實的基礎(chǔ)。與工程設(shè)計相關(guān)的參數(shù)選擇、污染控制理論的應(yīng)用等相關(guān)的實驗設(shè)為綜合驗證型實驗，注重在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維能力、觀察能力、動手能力、分析問題的能力，綜合運用所學(xué)知識解決問題，養(yǎng)成獨立思考和積極進取的科學(xué)精神。由于這一類型的題目比較貼切實際工作，所以需要學(xué)生有一定的處理實際問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生在面對實際問題時所必需的分析處理能力。這類實驗需要學(xué)生提交合理的實驗設(shè)計報告，而后自行完成設(shè)計、檢測、調(diào)整、測量、記錄結(jié)果整個完整過程，通過實驗初步了解工藝流程及工程設(shè)計的過程，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。研究創(chuàng)新型實驗主要是一些結(jié)合了工程和科研實際的實驗。它是對本科生的高級工程與科研訓(xùn)練，要求深入了解工程應(yīng)用的基本思維方法、具體技術(shù)等，對所學(xué)的科學(xué)體系知識進行全面的應(yīng)用。在研究創(chuàng)新實驗階段，教師只提供必要的技術(shù)指導(dǎo)，實驗室提供必要的實驗設(shè)備和場地，要求學(xué)生自己選題、論證方案、設(shè)計實驗、獲取工程運行最優(yōu)參數(shù)等。

2.2配合新型實驗體系的實驗室建設(shè)

高等學(xué)校實驗室是實驗教學(xué)的有效載體，承擔(dān)著培養(yǎng)高級專門人才，提高學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力，實施素質(zhì)教育的重要任務(wù)，是學(xué)校教學(xué)、科研工作的重要組成部分。實驗室建設(shè)是推進學(xué)校實驗教學(xué)改革的基礎(chǔ)工程和基本保證，應(yīng)將實驗室建設(shè)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來抓。在結(jié)合重慶三峽學(xué)院百安壩校區(qū)建設(shè)的同時，根據(jù)新型實驗體系建設(shè)環(huán)境科學(xué)實驗室，同時考慮可接納研究生進行實驗，一方面提高實驗室的利用率，另一方面保證綜合驗證型實驗、研究創(chuàng)新型實驗的進行。

2.3實驗教學(xué)方法與教學(xué)管理改革

改革實驗教學(xué)方法，對不同類型的實驗采用不同的教學(xué)模式。對課程驗證型實驗，由教師講解指導(dǎo)，學(xué)生進行實驗、分析；對綜合驗證型實驗，以學(xué)生為主體，在資料調(diào)研的基礎(chǔ)上進行實驗設(shè)計，經(jīng)討論修改后由學(xué)生實施。研究創(chuàng)新型實驗是培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐創(chuàng)新能力的重要方式，可結(jié)合學(xué)生課外科研實踐進行。這類實驗分四個過程：

2.3.1查閱資料、提出實驗方案：這一過程要求學(xué)生通過查閱有關(guān)書籍、文獻資料，了解和掌握與課題有關(guān)的國內(nèi)外技術(shù)狀況、發(fā)展動態(tài)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗課題要求和實驗室條件，提出具體的書面實驗方案設(shè)計，包括提出實驗工藝技術(shù)路線與實驗裝置、實驗條件要求、測試項目和測試方法、實驗計劃進度等。

2.3.2方案的討論與確定：指導(dǎo)教師在對實驗方案審議的基礎(chǔ)上，與學(xué)生開展討論。由學(xué)生介紹實驗方案，指導(dǎo)教師根據(jù)可行性、實驗室條件等因素對方案進行修正，使之具有可操作性，滿足實驗?zāi)康囊螅谧鹬貙W(xué)生思路和實驗要求的前提下，確定實驗方案。

2.3.3實驗室試驗：按確定的實驗方案，在實驗室由學(xué)生自己動手準備必要的實驗材料、搭置實驗裝置，開展具體的試驗和測試工作。指導(dǎo)教師負責(zé)現(xiàn)場指導(dǎo)，解答學(xué)生試驗中遇到的難題，啟發(fā)學(xué)生深入思考，創(chuàng)造必要的試驗條件，如分析條件、必要的設(shè)備材料等。

2.3.4實驗總結(jié)：由學(xué)生自主對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析、總結(jié)，教師負責(zé)指導(dǎo)和答疑，這一過程使學(xué)生分析問題的能力得到鍛煉和提高，最終按要求編寫出實驗研究報告。研究創(chuàng)新型實驗過程，使學(xué)生經(jīng)歷“三個全面”的過程，即經(jīng)歷一次全面分析研究問題的過程，實驗技能得到全面的鍛煉、綜合能力得到全面的提高。對學(xué)生實驗進行開放式管理，學(xué)生組成實驗小組，在規(guī)定學(xué)期內(nèi)完成規(guī)定類型的實驗即可。同時以培養(yǎng)綜合實踐能力與創(chuàng)新能力為出發(fā)點，改革實驗課程的考核方法。

2.4實驗教學(xué)內(nèi)容的改革

由于環(huán)境科學(xué)主要研究的是環(huán)境問題，而環(huán)境問題更多的是在實驗室外發(fā)生的，因此在實驗教學(xué)內(nèi)容中我校增加了室外實習(xí)，如三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查（1學(xué)分）。這樣既提高了學(xué)生的興趣，又具有針對性和專業(yè)特色，甚至還可能有一定的經(jīng)濟效益和社會效益，同時為學(xué)生以后從事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)，真正鍛煉了學(xué)生觀察能力、操作能力、思維能力、自學(xué)能力和科研創(chuàng)新能力，可謂一舉多得。

2.5教學(xué)與科研結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

環(huán)境科學(xué)是在研究防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞的實踐中發(fā)展起來的科學(xué)，在教學(xué)的同時，我校專業(yè)課教師和實驗室指導(dǎo)教師積極參與國家部委和省市政府的研究課題。將科研和技術(shù)開發(fā)納入實驗教學(xué)，開展探索性試驗，豐富和更新實驗教學(xué)內(nèi)容，對活躍學(xué)生思維、擴大學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新能力具有良好的作用，使其了解環(huán)境科學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，了解環(huán)境方面的新技術(shù)、新工藝，使學(xué)生在新的工作崗位能夠很快地進入角色。

3結(jié)論

環(huán)境科學(xué)實驗教學(xué)新體系在調(diào)查研究、實踐的基礎(chǔ)上建立起來的，有很強的實際意義，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都提出了新的要求，相對于原有的枯燥的、千篇一律的實驗教學(xué)有了新的提高，調(diào)動了學(xué)生的實驗興趣，促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的素質(zhì)得到全面提高。當然，由于實驗教學(xué)體系的創(chuàng)新構(gòu)建與創(chuàng)新教育一樣正處于探索之中，所以，許多問題有待研究。構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系，既要有理性的思考，更要有實踐的勇氣。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不是通過改革某一門課、某一個教學(xué)環(huán)節(jié)就能徹底解決的，這需要全社會教育工作者的共同努力。