徐軼群 熊慧欣

摘 ?要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本科人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ绕涫亲灾鲗?shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且粋€優(yōu)秀本科畢業(yè)生的基本要求，自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)在學(xué)生的成才過程中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置不合理、教學(xué)過程無創(chuàng)新、評價機(jī)制缺乏激勵等問題，限制了大學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生始終是實(shí)驗(yàn)的主體，教師是配角，實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)資料的查閱、實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試和準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)試劑的配制等完全由學(xué)生獨(dú)立完成，教師在此過程中主要負(fù)責(zé)答疑。通過對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)過程及評價機(jī)制進(jìn)行改革與實(shí)施，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫搅溯^大提高，能獨(dú)立分析問題和解決問題，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，提高了學(xué)生的就業(yè)率和升學(xué)率。

關(guān)鍵詞：本科生教育 ?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ?自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??培養(yǎng)

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2020）12（a）-0179-03

Abstract： Experimental teaching is an important part of undergraduate talent training. For students majoring in environmental science， experimental ability， especially independent experiment ability， is a basic requirement for an excellent undergraduate graduate. The cultivation of independent experiment ability plays an important role in the process of students' success. Due to the problems of unreasonable experimental content setting， no innovation in the teaching process， and lack of incentives in the evaluation mechanism， traditional experimental teaching restricts the cultivation of college students' independent experimental ability. The experiment teaching requires that the students are always the main body of the experiment and the teacher is the supporting role. In the process of the experiment， the related materials are checked， the debugging and preparation of the experimental instruments， and the preparation of the experimental reagents are completely completed by the students independently. The teacher is mainly responsible for answering questions during this process. The ability of undergraduates to experiment independently has been greatly improved by reforming experimental content， teaching process and evaluation mechanism， and they can analyze and solve problems independently. The development of the university has increased the employment rate and the enrollment rate of students.

Key Words： Undergraduate education; Experimental design; Independent experiment ability; Cultivation

造能力，構(gòu)建全方位能力結(jié)構(gòu)的重要學(xué)習(xí)階段[1]。對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)在學(xué)生的成才過程中發(fā)揮了重要作用，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣呖捎幸嬗趯W(xué)生識別、分析與解決環(huán)境問題。

環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的就業(yè)方向除了公務(wù)員事業(yè)單位外，主要面向企事業(yè)單位，此外，還有很大一部分學(xué)生選擇繼續(xù)深造。無論參加工作還是繼續(xù)深造，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ粋€學(xué)生的發(fā)展均有著舉足輕重的作用，特別是自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，這是一個優(yōu)秀本科畢業(yè)生的基本要求[2-3]?？墒窃诮虒W(xué)工作中發(fā)現(xiàn)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在的問題等，導(dǎo)致很大一部分學(xué)生缺乏自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。因此，有必要對?shí)驗(yàn)教學(xué)過程進(jìn)行改革，以增強(qiáng)本科生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

1 ?自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ诃h(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位

自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且詫W(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的主體的行為方式，對環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰仁且环N技能也是環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境評價等的手段，包括基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥灾鲗?shí)驗(yàn)?zāi)芰??；緦?shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕憩F(xiàn)在對一般實(shí)驗(yàn)技能、操作技能等掌握，而自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰t是基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ纳A，要求學(xué)生不僅會做實(shí)驗(yàn)， 更重要的是會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)。換言之，具備自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶W(xué)生，可以獨(dú)立思考問題、解決問題，并具有端正的學(xué)習(xí)態(tài)度和科研態(tài)度。

2 ?自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)中出現(xiàn)的問題

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家和地方加大了對高校的投入，各高校的實(shí)驗(yàn)條件得到了明顯改善，然而，實(shí)驗(yàn)條件的改善并沒有換來學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。環(huán)境科學(xué)專業(yè)由于是綜合學(xué)科，涉及的實(shí)驗(yàn)范圍較廣，包含了物理、化學(xué)、生物和工程等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中普遍存在以下問題。

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置不合理

環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)的課程較多，如無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、環(huán)境類分析化學(xué)、儀器分析、環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境生物、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境微生物學(xué)等。在這些課程中，涉及化學(xué)的較多，有些實(shí)驗(yàn)設(shè)置可能雷同或相似，且很多實(shí)驗(yàn)為簡單的演示或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，當(dāng)然，一些基礎(chǔ)課設(shè)置簡單演示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)很有必要，但如果專業(yè)課設(shè)置過多的簡單實(shí)驗(yàn)，這只是對基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)的一些重現(xiàn)或簡單變換，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岣咦饔貌淮?。比如酸堿滴定實(shí)驗(yàn)，這在基礎(chǔ)課如無機(jī)化學(xué)已經(jīng)開設(shè)，學(xué)生已經(jīng)掌握了該項(xiàng)技能，但如果在其他涉及化學(xué)的專業(yè)課中繼續(xù)開設(shè)類似的實(shí)驗(yàn)，即使實(shí)驗(yàn)名稱變了，實(shí)驗(yàn)的目的還是未變，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣吆翢o益處。因此，環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課特別是專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置應(yīng)盡量少安排簡單的演示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法沒有創(chuàng)新

部分老師在實(shí)驗(yàn)課講授時因循守舊、按部就班，他們把實(shí)驗(yàn)步驟逐一寫在黑板上，上課前讓實(shí)驗(yàn)教輔人員整理好所需的器皿儀器，配好所需的試劑溶液，學(xué)生只要按照黑板上的步驟和要求依葫蘆畫瓢，甚至有的老師還會提前從頭到尾演示一遍[4-5]。這種教學(xué)方法使學(xué)生實(shí)驗(yàn)缺乏主觀能動性，沒有給學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的空間，學(xué)生幾乎不需進(jìn)行任何思考就能完成實(shí)驗(yàn)。顯然，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法制約著學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣遊6]。

2.3 實(shí)驗(yàn)評價機(jī)制缺乏激勵

當(dāng)前許多實(shí)驗(yàn)的評價是基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性或操作的規(guī)范性，比如，實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)答案越接近，得分越高;或者實(shí)驗(yàn)過程操作越規(guī)范，得高分的可能性越大。所以，對學(xué)生來說，按部就班地按照老師寫在黑板上的實(shí)驗(yàn)步驟將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行下去風(fēng)險小，得分高。這樣的實(shí)驗(yàn)評價機(jī)制限制了學(xué)生自主創(chuàng)新精神的發(fā)揮，學(xué)生的思想受到了束縛，做實(shí)驗(yàn)時畏畏縮縮，生怕犯錯，做實(shí)驗(yàn)更像是完成任務(wù)獲得學(xué)分，真正的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ绕涫亲灾鲗?shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ]有提高。

2.4 對大學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)目標(biāo)不清晰

許多實(shí)驗(yàn)老師設(shè)置實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目標(biāo)時，出發(fā)點(diǎn)是鞏固所學(xué)理論知識，加深對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解。對于基礎(chǔ)理論課設(shè)置這樣的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該沒有問題，但對于專業(yè)課實(shí)驗(yàn)，這是提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的一個途徑，在已經(jīng)掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的前提下設(shè)置這樣的培養(yǎng)目標(biāo)有點(diǎn)偏低，不利于學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是部分專業(yè)課實(shí)驗(yàn)老師對于設(shè)置實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)目標(biāo)不清晰，對大學(xué)生人才培養(yǎng)缺乏正確的認(rèn)識。

3 ?自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)驗(yàn)教學(xué)過程的改進(jìn)與實(shí)施

為了培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，可以在?shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程改革、實(shí)驗(yàn)評價機(jī)制等方面進(jìn)行改進(jìn)與實(shí)施。

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置

專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教師要明確每一個實(shí)驗(yàn)開展的培養(yǎng)目標(biāo)，那些實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生操作技能，那些實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為了培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，可精心設(shè)計(jì)幾個實(shí)驗(yàn)。以環(huán)境生物學(xué)課程實(shí)驗(yàn)為例，設(shè)置土壤磷酸酶的測定這個實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生了解酶的催化作用，可以脫離活體存在，這個實(shí)驗(yàn)包含緩沖液的配制、重蒸酚的制取等多個實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，這在其他專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)出現(xiàn)，開設(shè)該實(shí)驗(yàn)課程可以很好地檢驗(yàn)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能，對學(xué)生來說，難易適中，可提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性，為下一步自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供可能。

3.2 自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程

自主性實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要體現(xiàn)在學(xué)生的主觀能動性，在整個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生始終是實(shí)驗(yàn)的主體，教師是配角。在教學(xué)過程中，我們首先把學(xué)生按男女比例分成若干小組，每組學(xué)生4～5人，實(shí)驗(yàn)時，簡單講一下實(shí)驗(yàn)步驟及需要注意的事項(xiàng)，特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟。告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)試劑、儀器等的存放地方，讓每個組的學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)需要整理好所需要的實(shí)驗(yàn)材料和簡單的操作裝置等，試劑配制全部由學(xué)生獨(dú)立完成，如不清楚或配制過程中有疑問，可以請教指導(dǎo)老師，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)解答疑問。實(shí)驗(yàn)過程中，我們要求學(xué)生關(guān)注環(huán)保，減少資源浪費(fèi)，所以每一份所配的試劑以夠用為原則，適當(dāng)增加。為了培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，要求小組成員之間協(xié)作完成，堅(jiān)決杜絕一個小組只有一人做實(shí)驗(yàn)，多人圍觀的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)時，由于需要配制的試劑較多，每一個實(shí)驗(yàn)我們都會隨機(jī)指派不同組學(xué)生完成試劑配制，如果這個實(shí)驗(yàn)沒有參與配試劑，下一個實(shí)驗(yàn)可能就要配試劑。配試劑的組或?qū)W生需要保證所配試劑的用量和正確，同時告訴學(xué)生，如果所配試劑不準(zhǔn)確，該組學(xué)生繼續(xù)配制，直到準(zhǔn)確為止。有時候試劑配制多次均不正確，應(yīng)該發(fā)揮其他小組的作用，同時展開討論，查找問題的根源。

在實(shí)驗(yàn)過程中，有些綜合性實(shí)驗(yàn)涉及其他基本實(shí)驗(yàn)，比如土壤酶的測定包含了緩沖液的配制，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料沒必要詳細(xì)列出如何配制緩沖液，可以讓學(xué)生查找資料。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作做好后，每組學(xué)生進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)老師應(yīng)該觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)動態(tài)，并及時提問，學(xué)生如能正確回答，應(yīng)給以積極肯定，學(xué)生如不能準(zhǔn)確回答，也不能全面否定學(xué)生，應(yīng)鼓勵為主，再從專業(yè)角度認(rèn)真解答。總之，整個實(shí)驗(yàn)過程要保持既緊張，又歡快的氛圍，每一個學(xué)生都在自主完成實(shí)驗(yàn)。

3.3 自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)驗(yàn)成績的評價機(jī)制

很多學(xué)生比較關(guān)注實(shí)驗(yàn)成績的取得，傳統(tǒng)評估機(jī)制主要通過評價學(xué)生的平時實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和所做實(shí)驗(yàn)的完成情況確定成績，這種評價機(jī)制看似比較公平，但可能扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生為了得到高分，只好嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地完成，學(xué)生無需認(rèn)真思考，這樣的實(shí)驗(yàn)過程不能暴露學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程存在的問題，不能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，是一種被動的實(shí)驗(yàn)過程。

為了培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，我們在?shí)驗(yàn)教學(xué)過程中建立了全新的成績評價機(jī)制，實(shí)驗(yàn)過程中我們允許學(xué)生犯錯，如果學(xué)生認(rèn)為自己的方法更好，在保證安全的前提下，允許學(xué)生大膽嘗試。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的取得包括實(shí)驗(yàn)的參與、自主性操作、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和綜合考核，綜合考核設(shè)置一個實(shí)驗(yàn)，每個小組單獨(dú)完成，包括資料收集、試劑配制等，互不干擾，一般給一個星期的時間完成，考核期間，實(shí)驗(yàn)室全天開放，實(shí)驗(yàn)完成，寫好實(shí)驗(yàn)報告，根據(jù)各組實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率打分，劃分若干檔次。綜合考核一般占實(shí)驗(yàn)總分的30%，這樣的目的是讓學(xué)生盡量積極參與平時實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

4 ?結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革主要是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與改革，環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫搅溯^大提高，學(xué)生的動手能力，獨(dú)立分析問題和解決問題的能力得到了大幅度提高，進(jìn)而培養(yǎng)出了合格的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才，這既有利于學(xué)生就業(yè)，也有利于學(xué)生繼續(xù)深造。

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