研究性實驗教學環(huán)境科學論文

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一、環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺的構(gòu)建

研究性實驗教學以環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺為支撐。環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺在橫向上覆蓋了環(huán)境科學類專業(yè)的絕大部分研究領(lǐng)域，縱向上從環(huán)境科學類專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗深入到各類專業(yè)課程的科研前沿。根據(jù)揚州大學環(huán)境科學與工程學院的專業(yè)設(shè)置，研究性實驗教學平臺由以下5個子平臺構(gòu)成，分別是環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、環(huán)境工程研究性實驗教學子平臺、資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、給水排水工程研究性實驗教學子平臺、海洋資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺。所涵蓋的實驗教學領(lǐng)域主要包括水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境、微生物資源、有機固廢資源化等幾個方面。各子平臺所承擔的實驗教學領(lǐng)域不相互交叉，且相對獨立。通過研究性實驗教學平臺的建設(shè)，實現(xiàn)了對實驗設(shè)備等資源的有機整合，實現(xiàn)了系統(tǒng)規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，資源共享，管理體制和運行機制適應(yīng)人才培養(yǎng)目標要求；在實驗教學中融入環(huán)境科學科研前沿的內(nèi)容和技術(shù)手段，促進了學生對該領(lǐng)域的實驗內(nèi)容的興趣，滿足了學生求知識、求創(chuàng)新的愿望，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)了個性化、創(chuàng)造性人才。

二、多層次的研究性實驗教學內(nèi)容架構(gòu)

研究性實驗教學不能脫離學生的認知規(guī)律，必須“循序漸進”、“由淺入深”地安排實驗教學內(nèi)容。針對環(huán)境科學類專業(yè)實驗課程多、課程內(nèi)容難易度相差大的特點，研究性的實驗教學內(nèi)容需按課程教學時間和年級兩個層次進行統(tǒng)籌安排。

1.課程教學時間層次

環(huán)境科學類專業(yè)各研究性實驗教學課程所開設(shè)的實驗按其難易程度分三個層次：驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗，學時分配分別為總實驗學時數(shù)的30%、30%和40%。其中驗證性實驗最簡單，設(shè)計性實驗比前者稍難，綜合性實驗最完整。

2.年級層次

對于一年級本科生，主要開設(shè)驗證性實驗，進一步強化對有關(guān)的基礎(chǔ)理論的認知和鞏固知識，培訓其各項實驗技能技巧、動手能力，以增強創(chuàng)新意識和探索興趣為主要目的開展研究性實驗教學。通過驗證性實驗，深入理解和鞏固理論課堂所學的基本知識和基本原理。對于二年級的環(huán)境科學類專業(yè)本科生，主要開設(shè)設(shè)計性實驗，引導學生對具體問題進行具體分析，培訓其對實際實驗現(xiàn)象的捕捉，學會利用現(xiàn)象判斷實驗結(jié)果。對于三、四年級的環(huán)境科學類專業(yè)本科生，主要開設(shè)綜合性實驗，在實驗教學中，學生組建實驗團隊，鼓勵團隊自主探究、設(shè)計實驗、獨立完成實驗和整理、分析、解釋實驗過程中獲得的實驗數(shù)據(jù)。在綜合性實驗過程中，教師可組織若干個圍繞環(huán)境科學專業(yè)的課題，以科研方式引領(lǐng)和指導學生完成實驗。

三、環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學的實施方法

研究性實驗教學改革的實施方法與研究性實驗教學內(nèi)容密切聯(lián)系，除了在課堂實驗教學由教師傳授以外，還需要在課外實驗過程中由學生自主學習，學生在課外實驗過程中培養(yǎng)自學能力，從而彌補課堂實驗教學時數(shù)的不足。課堂實驗教學主要開設(shè)驗證性實驗內(nèi)容；設(shè)計性實驗和綜合性實驗主要由學生利用課外時間在研究性實驗教學相關(guān)子平臺完成相關(guān)實驗內(nèi)容。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺統(tǒng)籌規(guī)劃，集中管理，實現(xiàn)了信息和資源共享，提高了實驗資源的利用率，加強了實驗室管理，營造高效率的實驗教學環(huán)境。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學各子平臺相對完善并獨立，能夠滿足各自領(lǐng)域的設(shè)計性和綜合性實驗內(nèi)容的開設(shè)要求。各子平臺的常規(guī)實驗室面向全院、全校各相關(guān)專業(yè)教師和學生24小時開放，大型儀器室則采取階段性預(yù)約開放。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺，為設(shè)計性、綜合性實驗的開設(shè)創(chuàng)造了靈活機動的實驗條件，為研究性實驗教學體系的改革提供了支撐，滿足了研究性實驗教學的空間環(huán)境條件和不同課程、不同研究方向所需的條件，有利于促進研究性實驗教學改革和主動性、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

四、環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學的評價方法

環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學需建立科學有效的考核體系。由于學生自由組合分組進行設(shè)計性和綜合性實驗，學生的課外查閱資料、設(shè)計方案，均以小組為單位完成實驗，這樣教師只能對小組給出學生的設(shè)計性和綜合性實驗部分的成績，對每個同學的設(shè)計及在設(shè)計中所做的貢獻不能有效評價。所以需將實驗過程考核細化，制定出能詳細考查每個同學的評價方法，這樣對每個同學都能做到心中有數(shù)和因材施教。揚州大學環(huán)境科學與工程學院制定了切實有效的環(huán)境科學類研究性實驗教學評價方法，每位學生的實驗成績由3個部分組成，分別為：驗證性實驗成績、設(shè)計性實驗成績和綜合性實驗成績，各占總分的30%、30%和40%。驗證性實驗，總分30分，由每位學生在實驗課堂中獨立完成并提交實驗報告，教師根據(jù)學生的課堂表現(xiàn)及實驗報告情況，給出每位學生的驗證性實驗成績。設(shè)計性實驗，總分30分，由小組根據(jù)指導教師出具的實驗題目，課外查閱資料，完成并提交實驗方案初稿，經(jīng)實驗教師指導后實施并提交實驗報告。教師根據(jù)學生提交的實驗方案初稿及最終提交的實驗報告，給出每組學生的設(shè)計性實驗成績。綜合性實驗，總分40分，由小組自定實驗題目，擬定實驗方案，經(jīng)實驗教師指導完善后實施并在課堂開展主題討論。主題討論由教師隨機指定小組內(nèi)1名學生講主講20分鐘，其余學生補充5分鐘。任課教師根據(jù)小組講解情況，給小組整體打分，總分35分。由于講解人是隨機抽取的，因此小組每個成員都必須參與實驗方案的制定與實施，否則將影響小組其他同學的得分，小組成員之間可以相互監(jiān)督。班級其他每位同學根據(jù)小組講解內(nèi)容，公開質(zhì)詢和討論。此時，任課教師根據(jù)同學提問情況，給提出問題的同學打分，每位同學的提問，總分5分。

五、結(jié)語

環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學的整個過程是教師幫助學生形成自己的問題，學生自覺調(diào)控自己的實驗學習行為。這對學生來說是全新的實驗學習方式，學生有一定的學習自主權(quán)，學習自主性提升的空間很大。學生在學習過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)相互監(jiān)督，能夠充分發(fā)揮學生的自主創(chuàng)新性和學習的積極性。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學模式的建立是創(chuàng)新性思維的集中體現(xiàn)。環(huán)境科學類研究性實驗教學模式的開展促進學生學習知識的積極性，系統(tǒng)地培養(yǎng)了學生學習和掌握實驗知識的能力，給學生提供了實驗創(chuàng)新的環(huán)境，極大地調(diào)動了學生實驗學習的積極性和創(chuàng)新欲望，是值得推廣的實驗教學方法。

作者：柏彥超 單玉華 趙海濤 王小治 封克 錢曉晴 盛海君 尹微琴 單位：揚州大學環(huán)境科學與工程學院