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環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的探索

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),注重實(shí)現(xiàn)現(xiàn)狀和能力的培養(yǎng)中國的環(huán)境科學(xué)高等教育快速發(fā)展,在世界環(huán)境與發(fā)展論壇(1992年)之后。學(xué)校根據(jù)學(xué)科的學(xué)術(shù)地位和現(xiàn)有學(xué)術(shù)成果,制定了科學(xué)、合理、特色的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃。通過多方面的努力,我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)課堂教學(xué)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革都取得了豐碩的成果。但是,根據(jù)近年來社會(huì)各界對(duì)畢業(yè)生素質(zhì)能力的高要求,需要高校進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革,培養(yǎng)綜合型全面發(fā)展的人才,以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。中共中央國務(wù)院《關(guān)于深化教育改革,全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》已明確指出:“實(shí)行素質(zhì)教育要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)”,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)本科教學(xué)過程中具有舉足輕重和不可替代的作用,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決實(shí)際問題的能力。由于環(huán)境科學(xué)是一門涉及多學(xué)科的綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科,我們經(jīng)過深入研究,決定發(fā)揮高校的科學(xué)研究優(yōu)勢(shì),對(duì)已學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課、初步具有專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作技能的高年級(jí)本科生開設(shè)環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程,涉及環(huán)境生物、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、儀器分析、水分析、水處理等多方面的環(huán)境學(xué)科相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能,單獨(dú)設(shè)課,作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)的必修課程,彌補(bǔ)單科實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)技能教學(xué)上的孤立性和單一性,從而教給學(xué)生一種系統(tǒng)性的環(huán)境研究方法,大大促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。2.開設(shè)環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)生學(xué)完大部分理論課并完成必須的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后,對(duì)高年級(jí)本科生(三年級(jí)下學(xué)期)開設(shè)環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)課程,要求學(xué)生能較系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能,在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。具體教學(xué)過程簡述如下。2.1.從科研課題中提取實(shí)驗(yàn)素材,轉(zhuǎn)化成綜合性教學(xué)效果由于我院實(shí)驗(yàn)室集教學(xué)科研于一體,實(shí)驗(yàn)室除了承擔(dān)著繁重的教學(xué)任務(wù)外,還承擔(dān)著大量的科研任務(wù),我們經(jīng)過研究,從科研課題中提取實(shí)驗(yàn)素材,轉(zhuǎn)化成綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)。另外,學(xué)生也可提出自己感興趣的生產(chǎn)實(shí)踐方面的相關(guān)問題,在難度適宜、實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下,經(jīng)篩選、調(diào)整,確立為實(shí)驗(yàn)課題。2.2.申請(qǐng)項(xiàng)目的指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣,以有助于發(fā)展學(xué)生個(gè)性為原則,自由組織課題小組,向?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)教師申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,若同一項(xiàng)目有兩個(gè)或兩個(gè)以上的申請(qǐng)小組,在學(xué)生同意的情況下可在項(xiàng)目間調(diào)劑。為確保在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生得到獨(dú)立的鍛煉,申請(qǐng)小組人數(shù)一般以3-5人為宜。2.3.提出閱讀書籍,提出相關(guān)問題教師對(duì)每個(gè)小組要完成的實(shí)驗(yàn)題目做概括的介紹,包括立題意義、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)施時(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)等內(nèi)容,然后提出一些相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)書籍和文獻(xiàn)資料。同時(shí)還要帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)院實(shí)驗(yàn)室,把實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件、相關(guān)儀器用途等簡單介紹一下,以便學(xué)生設(shè)計(jì)出合理可行的操作方案。2.4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告根據(jù)查閱的資料,通過分析、討論、綜合,每組整理設(shè)計(jì)出一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告,內(nèi)容包括:國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x、實(shí)驗(yàn)材料、方法和詳細(xì)步驟、進(jìn)度安排、預(yù)期結(jié)果。要求盡量寫得詳盡,以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。2.5.設(shè)計(jì)與反思過程學(xué)生最初提出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)各方面的不合理,教師要認(rèn)真審閱分析,并和同學(xué)共同討論。在尊重學(xué)生思路并在實(shí)驗(yàn)條件允許的前提下,要求學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善和修改,并對(duì)一些關(guān)鍵步驟教師進(jìn)行講解說明。通過教師的認(rèn)真指導(dǎo)和學(xué)生的修改補(bǔ)充,最后總結(jié)出可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論和修改會(huì)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各門相關(guān)課程知識(shí)的橫向聯(lián)系,增強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。2.6.糾正與解決問題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后,各實(shí)驗(yàn)小組即可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),自主統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,完成實(shí)驗(yàn)操作。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,相關(guān)教師要不斷巡視指導(dǎo),對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題,要及時(shí)進(jìn)行糾正或解決。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,學(xué)生可以使用學(xué)院所有的教學(xué)科研用儀器設(shè)備,但大型儀器設(shè)備的使用操作需要由教師首先進(jìn)行示教和說明,在教師直接指導(dǎo)下進(jìn)行。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,要注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)的階段性結(jié)果,對(duì)實(shí)驗(yàn)隨時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象(特別是異?,F(xiàn)象)要進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的觀察、記錄,并認(rèn)真分析和討論。隨著綜合實(shí)驗(yàn)的開設(shè),各小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不一致,需要面向?qū)W生開放實(shí)驗(yàn)室,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理,健全實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,制定實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間、開放方式、儀器使用等具體管理措施,以確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行。2.7.增加填充式內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析總結(jié),以小組為單位完成一篇完整的實(shí)驗(yàn)論文。要求減少填充式內(nèi)容,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象特別是異?,F(xiàn)象進(jìn)行深入透徹的分析,通過實(shí)驗(yàn)論文的書寫能夠提高學(xué)生的分析能力和綜合能力,并為以后的科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)于一些優(yōu)秀論文,可以推薦其在校級(jí)、省級(jí)及國家級(jí)刊物發(fā)表,激發(fā)學(xué)生的成就感。2.8.廣泛的交流和討論,拓寬了學(xué)生的知識(shí)、能力最后由教師組織各小組對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)過程中的問題、異?,F(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)體會(huì)以及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等進(jìn)行具體的交流和討論,這樣既鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,提高分析問題和解決問題的能力,同時(shí),由于小組間的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同,通過交流大大拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。3.綜合實(shí)驗(yàn)效果分析3.1.生的綜合能力和系統(tǒng)能力由于單科實(shí)驗(yàn)割裂了環(huán)境學(xué)科各門相關(guān)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和系統(tǒng)分析能力。環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程涉及到多門課程知識(shí)及多學(xué)科的交叉與滲透,從而加強(qiáng)課程之間的橫向聯(lián)系,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,增強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力起著非常重要的作用。3.2.環(huán)境學(xué)習(xí)策略我們面向科研應(yīng)用,以課題的形式安排實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生熟悉科研的全過程,初步掌握環(huán)境科學(xué)一般的研究方法,學(xué)習(xí)相關(guān)大型儀器設(shè)備的使用和操作。通過系統(tǒng)的綜合實(shí)驗(yàn)課程的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的綜合能力,并使其創(chuàng)新能力得到提高。3.3.可提高研究工作的綜合素質(zhì)通過綜合實(shí)驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和刻苦、求實(shí)、探索的優(yōu)良品質(zhì),以及對(duì)研究工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和敬業(yè)精神,為他們今后繼續(xù)學(xué)習(xí)深造及從事科研工作奠定基礎(chǔ)。3.4.借助重、難點(diǎn),以強(qiáng)化教學(xué)與科研相結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn)課程的開發(fā)和培養(yǎng)為核心依托學(xué)科學(xué)術(shù)地位為背景,保證了課程內(nèi)容的先進(jìn)性,實(shí)踐性。課程的建設(shè)離不開學(xué)術(shù)的沉淀,通過發(fā)揮高校的研究優(yōu)勢(shì),開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)課程,走教學(xué)與科研相結(jié)合的道路,使學(xué)科的新發(fā)展新動(dòng)態(tài)能夠很快進(jìn)入課堂,激發(fā)同學(xué)對(duì)科學(xué)研究的興趣和熱情。4.發(fā)揮學(xué)生主體作用,不斷提高實(shí)驗(yàn)技能綜合實(shí)驗(yàn)課程不同于常規(guī)的單課實(shí)驗(yàn)課的教學(xué),由于各小組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間不同,要求教師必須具有高度的責(zé)任感和敬業(yè)精神,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程耐心指導(dǎo),并善于引導(dǎo)和啟發(fā),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性;另外,要求教師不但要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能,還要有寬厚的知識(shí)面,較深的學(xué)術(shù)造詣,并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù),及時(shí)了解學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)及最新實(shí)驗(yàn)方法,才能應(yīng)對(duì)學(xué)生提出和實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題。由于高校的科研工作造就了大批具有一定科研能力的高素質(zhì)的教師隊(duì)伍,能夠?qū)⒏鞣N新方法、新技術(shù)不斷地引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來,從而能夠?qū)W(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效的指導(dǎo)。5.開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)課程的必要性和尚待解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的推行決不能盲目冒進(jìn),要循序漸進(jìn),不斷積累經(jīng)驗(yàn)。我們計(jì)劃采用分步推進(jìn)的策略,目前已經(jīng)對(duì)部分學(xué)有余力的同學(xué)以課外興趣小組的形式嘗試進(jìn)行,初見成效。參加綜合實(shí)驗(yàn)課程的同學(xué)在就業(yè)和考研中已經(jīng)顯示了一定的優(yōu)勢(shì),我們還在期末進(jìn)行了問卷調(diào)查,結(jié)果顯示,99%的同學(xué)對(duì)開設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)課程表示非常必要,并表現(xiàn)了很高的積極性和熱情,課外興趣小組的同學(xué)在座談活動(dòng)中對(duì)進(jìn)一步改革也提出了寶貴的意見和建議。通過認(rèn)真總結(jié),積累經(jīng)驗(yàn),不斷改進(jìn)工作,積極推行環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn),爭取學(xué)校相關(guān)政策的支持,作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)高年級(jí)本科生(三年級(jí)下學(xué)期)的必修課,寫進(jìn)教學(xué)計(jì)劃,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。盡管綜合性實(shí)驗(yàn)已初見成效,但還存在許多尚待解決的問題,比如教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度、教學(xué)時(shí)間的安排和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、儀器設(shè)備的臺(tái)套數(shù)、實(shí)驗(yàn)室空間有限的矛盾等均有待進(jìn)一步解決。其中,創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)條件是綜合實(shí)驗(yàn)課程順利開展的重要保證。開設(shè)環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程作為一項(xiàng)剛剛起步的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,還需進(jìn)一步完善和改進(jìn),逐步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。6.實(shí)施素質(zhì)教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要途徑

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