環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課教學(xué)改革探討論文
高校實(shí)驗室是學(xué)生基礎實(shí)驗技能訓練、基本科研能力養成的重要實(shí)踐場(chǎng)所。高等教育階段本科實(shí)驗課教學(xué)系統培養了學(xué)生基本實(shí)踐能力，為其日后深入學(xué)習和工作打下了牢固的基礎。本科實(shí)驗教學(xué)能否取得應有的效果，是衡量本科教學(xué)水平的重要指標。如何建立高質(zhì)量、高效率和高水平的高校實(shí)驗課程教學(xué)訓練體系，培養合格的高素質(zhì)人才，是高等教育改革和實(shí)驗教學(xué)改革亟需解決的難題。
1 我校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課教學(xué)現狀
2005年，我校優(yōu)化整合本科專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課程體系，其中將環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗課一《無(wú)機及分析化學(xué)實(shí)驗》和《有機化學(xué)實(shí)驗》等實(shí)驗課調整到化學(xué)學(xué)院，《生物學(xué)概論》等實(shí)驗課調整到生命科學(xué)學(xué)院，環(huán)境科學(xué)實(shí)驗中心保留環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎、系列和主干實(shí)驗課10門(mén)。經(jīng)過(guò)三年實(shí)踐，將環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎實(shí)驗（化學(xué)類(lèi)、生物類(lèi)，物理類(lèi)和工程制圖類(lèi)等胺照其所屬學(xué)科分配給相關(guān)院系開(kāi)設，不但充分保證了實(shí)驗教學(xué)專(zhuān)業(yè)化水平，還實(shí)現了優(yōu)化整合實(shí)驗室資源，使環(huán)境科學(xué)實(shí)驗中心能夠集中精力建設專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室。
1.1環(huán)境科學(xué)本科實(shí)驗課程教學(xué)大綱
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗課依附相關(guān)理論課程而設，依據《東北師范大學(xué)實(shí)驗課程本科教學(xué)大綱》共開(kāi)設了10門(mén)實(shí)驗課。詳情見(jiàn)表1
由表1可知，本專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)驗教學(xué)時(shí)數達到198課時(shí)，實(shí)驗數目為52個(gè)，在數量上完全能夠實(shí)現實(shí)驗教學(xué)目標，實(shí)驗課程內容也能基本保證學(xué)生們的專(zhuān)業(yè)需要。
而考察實(shí)際實(shí)驗教學(xué)，則存在著(zhù)諸多問(wèn)題，導致目前的實(shí)驗課程教學(xué)體系無(wú)法達到預期教學(xué)要求和效果。
受到實(shí)驗條件（儀器等）眾多因素的限制，《實(shí)驗教學(xué)大綱》中各科實(shí)驗能夠開(kāi)出規定數量的60%~70%就已很難。一般的大型精密分析儀器，只能演示使用，而不能提供具體參與操作的機會(huì )。受到實(shí)驗課時(shí)數及儀器數量等因素的限制，稍有些難度的實(shí)驗題目均采取學(xué)生4~6人組的分組實(shí)驗，無(wú)法保證學(xué)生獲得充分實(shí)驗機會(huì )。不同實(shí)驗課程內容上經(jīng)常出現重復沖突現象，比如《環(huán)境監測》實(shí)驗中有水化學(xué)指標的測定，而《環(huán)境化學(xué)》和《水污染控制工程》實(shí)驗中多處存在重復內容，內容的重復導致了學(xué)生的厭學(xué)情緒。
所以，看似質(zhì)優(yōu)量足的實(shí)驗教學(xué)大綱，在目前實(shí)驗條件和管理水平下，受到多方面因素制約，達不到相應的教學(xué)目標和效果。
1.2實(shí)驗課程設置與成績(jì)考核
環(huán)境科學(xué)實(shí)驗課使用的教材一般取自國家環(huán)境質(zhì)量標準中規定的標準方法，正規出版社的實(shí)驗教材以及科技文獻中出現的成熟的實(shí)驗方法等。根據實(shí)驗教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗，目前采取節選相關(guān)書(shū)籍或者教材中部分實(shí)驗項目，輯成自編教材，作為環(huán)境科學(xué)實(shí)驗指導教材的辦法。受限于實(shí)驗室條件，很難選擇一本完全適合我系環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗教材，若能針對本專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)出版系列實(shí)驗教材，其針對性和效果將會(huì )更佳。
實(shí)驗課程教學(xué)過(guò)程一般由實(shí)驗技術(shù)人員備好藥品和儀器，理論課教師指導具體實(shí)驗內容，學(xué)生按照既定的題目完成實(shí)驗過(guò)程即可。學(xué)生一般無(wú)法參與到實(shí)驗前期化學(xué)藥品的配置、儀器的調試，以及原材料的預處理過(guò)程中，這不利于學(xué)生從事自主設計型實(shí)驗以及參與科研。應該注重學(xué)生基本實(shí)驗能力訓練，讓其參與到實(shí)驗課的全過(guò)程中，接受系統的鍛煉。
實(shí)驗課程的考核是由學(xué)生完成實(shí)驗內容，獲得數據并處理后，進(jìn)行分析與評價(jià)，最終撰寫(xiě)實(shí)驗報告，論述實(shí)驗全程及給出實(shí)驗結論。指導教師根據學(xué)生實(shí)驗課堂表現和多次實(shí)驗報告質(zhì)量給出其實(shí)驗成績(jì)。實(shí)驗成績(jì)一般折算為百分制的20%與學(xué)生理論課浙算80%)成績(jì)合計成為該科總成績(jì)。指導教師僅憑實(shí)驗課堂上有限的印象和書(shū)面報告確定實(shí)驗成績(jì)，不能衡量學(xué)生們的真實(shí)實(shí)驗技能水平。
1.3實(shí)驗室管理
環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)主要使用環(huán)境科學(xué)實(shí)驗中心的環(huán)境科學(xué)基礎實(shí)驗室、環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室、環(huán)境工程實(shí)驗室、兩個(gè)儀器分析室，及若干實(shí)驗準備室。本科所有實(shí)驗以課程為單元分屬各實(shí)驗室，相應實(shí)驗室技術(shù)人員負責管理維護實(shí)驗室及準備實(shí)驗。
具體實(shí)驗課涉及到的原材料、藥品、玻璃器皿、小型儀器、耗材等所需物品由指導教師開(kāi)學(xué)時(shí)報給實(shí)驗室，實(shí)驗技術(shù)人員核對后確定需領(lǐng)取物品，到庫房領(lǐng)取。某些儀器如低速離心機、分光光度計等按實(shí)驗室等量配置，不足時(shí)需要去別的實(shí)驗室借用。
由于各實(shí)驗室每個(gè)學(xué)期承擔一至兩門(mén)實(shí)驗課程，其余時(shí)間實(shí)閑置，浪費了實(shí)驗室資源，同時(shí)學(xué)生們在有限的課時(shí)內也無(wú)法獲得足夠的訓練機會(huì )。
1.4實(shí)驗教學(xué)改革亟待解決的問(wèn)題
目前環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)亟需解決的問(wèn)題是，實(shí)驗課程教學(xué)形式和內容無(wú)法培養出高質(zhì)量人才，實(shí)驗室管理沒(méi)有高效率的運轉起來(lái)，更談不上建立高水平的教學(xué)和科研平臺。
2實(shí)驗教學(xué)改革方案
2.1整合實(shí)驗內容，實(shí)驗課獨立設課
解決實(shí)驗課程體系松散、實(shí)驗內容重復、實(shí)驗數量開(kāi)出率較低等諸多問(wèn)題，要求重新整合實(shí)驗教學(xué)內容，刪去無(wú)法完成的實(shí)驗題目，合并重復的實(shí)驗題目，按照現代教育規律建立新的實(shí)驗教學(xué)體系。另外把實(shí)驗課教學(xué)提高到與理論課同樣的高度，單獨設課，單獨考核。
根據環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，將實(shí)驗教學(xué)大綱中原有的10門(mén)實(shí)驗課，按其內容性質(zhì)和規律整合歸類(lèi)，形成四門(mén)實(shí)驗課，其優(yōu)劣可以通過(guò)實(shí)踐過(guò)程來(lái)檢驗，以資調整。設置的四門(mén)骨干實(shí)驗課，參見(jiàn)表2其具體教學(xué)內容以《實(shí)驗教學(xué)大綱》中10門(mén)實(shí)驗課為參考，推陳出新，將實(shí)驗題目有機的整合，形成系統的課程體系。按照教育教學(xué)規律設置學(xué)分，確定課時(shí)數量。
增設〈〈環(huán)境科學(xué)實(shí)驗基礎》性質(zhì)的實(shí)驗導論課，主要講授本專(zhuān)業(yè)實(shí)驗基礎內容，如監測類(lèi)實(shí)驗中的布點(diǎn)米樣和樣品保存技術(shù)，有毒有害樣品分析時(shí)的防護技術(shù)等，將學(xué)生們導入后續實(shí)驗課程中。還增設了《環(huán)境科學(xué)高級實(shí)驗》性質(zhì)的實(shí)驗課，培養學(xué)生自主設計實(shí)驗和解決具體環(huán)境問(wèn)題的'科學(xué)素養，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。調整后的實(shí)驗課程，形成以〈〈環(huán)境科學(xué)實(shí)驗基礎》、四門(mén)骨干課程、《環(huán)境科學(xué)高級實(shí)驗》系列課組成的核心實(shí)驗教學(xué)體系。
2.2實(shí)驗授課與考核方式的變化
實(shí)驗課獨立設課后，若能夠聘用專(zhuān)職的實(shí)驗教師講授實(shí)驗課程將更為有效。因為目前指導實(shí)驗課的一般為理論課教師或者年輕教師，他們承擔數門(mén)理論課程和繁重的科研任務(wù)，勢必影響實(shí)驗課教學(xué)效果。專(zhuān)職的實(shí)驗教師本職工作就是教好實(shí)驗課，效果不言而喻。
實(shí)驗課程的考核方式也應進(jìn)行必要的調整，不但考核學(xué)生們平時(shí)勤席率。課堂表現、操作規范、實(shí)驗報告質(zhì)量等關(guān)鍵環(huán)節，還在期末設置專(zhuān)門(mén)的書(shū)面考試或面試來(lái)考察其實(shí)驗基本技能和對實(shí)驗內容的掌握程度。
2.3改進(jìn)實(shí)驗室管理方式
實(shí)驗室的管理應與實(shí)驗課教學(xué)相適應。對實(shí)驗室內儀器等資源進(jìn)行再配置，將數量相對較少小型儀器（如分析天平，低速離心機，分光光度計等）等分類(lèi)集中放置，保證學(xué)生獨立完成實(shí)驗，不必再施行分組實(shí)驗的做法，其它儀器設備管理亦可酌情參照。
另外，將學(xué)生從實(shí)驗的準備階段就引入實(shí)驗室，讓學(xué)生從頭到尾了解玻璃器皿的洗滌、標準溶液的配置和標定、儀器的維護和校訂，以及實(shí)驗結束后廢物的處理和實(shí)驗室的整理等環(huán)節的工作，以提高學(xué)生們珍惜實(shí)驗藥品，愛(ài)護實(shí)驗儀器的良好作風(fēng)，主要目的是為學(xué)生們日后獨立設計和實(shí)現實(shí)驗練好基本功。
2.4開(kāi)放實(shí)驗室
實(shí)驗室開(kāi)放是實(shí)驗室資源利用最優(yōu)化的最佳形式。把實(shí)驗室開(kāi)放作為實(shí)驗教學(xué)的課外延伸，不但能夠增加學(xué)生們接受實(shí)驗訓練的機會(huì )，同時(shí)為學(xué)生們獨立思考問(wèn)題，參與科研活動(dòng)提供了訓練平臺。
對于低年級學(xué)生，可將實(shí)驗教學(xué)內容占用課時(shí)多，難度較低和需要反復訓練的實(shí)驗整理集中，作為實(shí)驗室開(kāi)放內容并引導學(xué)生們積極參與；對于高年級學(xué)生，可以將學(xué)生科研項目，教師科研課題的子課題（難度低些的）以及其畢業(yè)論文實(shí)驗等納入實(shí)驗室開(kāi)放內容中，由指導教師啟發(fā)學(xué)生獨立設計并完成實(shí)驗，訓練學(xué)生運用所掌握的實(shí)驗技能，銜接好理論與實(shí)踐應用的關(guān)系。
3結束語(yǔ)
隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步，實(shí)驗課程教學(xué)在授課形式、內容、考核方法、教學(xué)效果及與之相應的實(shí)驗室管理等環(huán)節出現諸多問(wèn)題。優(yōu)化整合實(shí)驗室現有各種資源，打造高質(zhì)量、高效率和高水平的實(shí)驗教學(xué)科研平臺，是解決上述實(shí)驗教學(xué)問(wèn)題的有效途徑。
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