環(huán)境資源類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與學(xué)生綜合技能提升

黃張婷+吳家森+張艷

摘要：環(huán)境資源類是專業(yè)操作性和實(shí)踐性要求很高的專業(yè)，實(shí)驗(yàn)課程是該專業(yè)的重要課程之一。本文針對目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的教學(xué)條件不足、課時(shí)偏少、學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考不夠等問題，提出實(shí)驗(yàn)技術(shù)查漏補(bǔ)缺、實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)化訓(xùn)練等對策，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了新的思路。

關(guān)鍵詞：環(huán)境資源；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綜合技能

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0130-02

實(shí)驗(yàn)室是高等學(xué)校開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生分析能力的場所，也是科研工作者的實(shí)踐平臺。良好的實(shí)驗(yàn)技能是開展科研工作的必備能力，也是科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性和科研結(jié)果準(zhǔn)確性的重要保障。隨著研究生教育的快速發(fā)展和社會對高學(xué)歷人才的需求增加，越來越多的大學(xué)生畢業(yè)后選擇繼續(xù)深造，成為科研工作的后備力量。科研工作需要強(qiáng)力的綜合實(shí)驗(yàn)技能支持，科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)也依賴于實(shí)驗(yàn)技能的提高。研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)水平存在高度相關(guān)性[1]。因此，大學(xué)生科學(xué)精神和綜合實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)非常重要[2]。

實(shí)驗(yàn)具有操作性、實(shí)踐性和實(shí)用性的特點(diǎn)，因此實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)和提高是一個循序漸進(jìn)的過程，并要與最新科學(xué)前沿相結(jié)合，使學(xué)生能學(xué)習(xí)到最先進(jìn)的技術(shù)和知識。在大學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)過程中，要最大限度提供先進(jìn)的儀器設(shè)備，有意識地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新技術(shù)新方法，提高學(xué)生實(shí)際動手能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。

一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)存在的問題及培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)綜合技能的必要性

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不足。目前多數(shù)地方院校由于辦學(xué)經(jīng)費(fèi)有限，實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備等硬件條件投入相對不足，尤其是大型儀器由于使用頻率低、運(yùn)行成本大、需操作培訓(xùn)等原因，在本科教學(xué)中只能作為演示性實(shí)驗(yàn)使用，難以讓學(xué)生動手實(shí)際操作。傳統(tǒng)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，而很多實(shí)驗(yàn)又很費(fèi)時(shí)，再加上教師講課的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)課常難以在有限的課時(shí)內(nèi)保質(zhì)保量完成，部分簡要步驟有時(shí)被縮減甚至略過，易造成學(xué)生記憶偏重不同，對知識結(jié)構(gòu)理解有偏差，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果，不能很好地構(gòu)建系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐理論體系。很多學(xué)生反映實(shí)驗(yàn)課課上匆忙過一遍，課下忘記，就是因?yàn)闆]有足夠的實(shí)踐操作來鞏固理論知識。

另外，一直以來因?yàn)椤爸乩碚摚p實(shí)踐”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，實(shí)驗(yàn)課相對于理論課來說，受重視程度不夠，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書又面面俱到，學(xué)生只要按部就班操作一遍，缺乏自我思考的過程，課下又無鞏固，教學(xué)效果不佳。有些高校大學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”等學(xué)生創(chuàng)新科研實(shí)驗(yàn)的比例很低[3]，可見現(xiàn)有教學(xué)模式下學(xué)生對實(shí)驗(yàn)技能的重視不足。

現(xiàn)在多數(shù)高校環(huán)境與資源類專業(yè)都能給學(xué)生創(chuàng)造不少實(shí)踐基地實(shí)習(xí)的機(jī)會，開闊了學(xué)生的專業(yè)視野，帶來真實(shí)的實(shí)踐體驗(yàn)，但仍然存在一些問題，比如單次參加實(shí)踐學(xué)生人數(shù)多，講解的教師或者工程師少，室外又相對開闊，教學(xué)條件不如教室內(nèi)，很難顧及到每個學(xué)生，講解效果不夠理想。另外園區(qū)或工廠的生產(chǎn)都具有連續(xù)性，不會因?yàn)閷W(xué)生實(shí)踐而停產(chǎn)，因此大多只能靠理論講解和參觀了解新型生產(chǎn)流程工藝，對設(shè)施、設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)和轉(zhuǎn)化這部分內(nèi)容只能想象[4]。有時(shí)候因?yàn)樯a(chǎn)的時(shí)效性，比如農(nóng)作物生產(chǎn)栽培周期長，有時(shí)要持續(xù)幾個月，僅靠一兩次實(shí)踐，還是缺乏系統(tǒng)性。另外也有少部分學(xué)生把實(shí)踐當(dāng)作出游，走馬觀花，沒有把實(shí)際應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)與理論知識聯(lián)系起來。

2.專業(yè)教學(xué)科研和社會發(fā)展要求系統(tǒng)的實(shí)踐能力。環(huán)境資源類專業(yè)的操作性和實(shí)踐性要求很高，需要掌握很多復(fù)雜的反應(yīng)過程、工程設(shè)計(jì)和栽培管理等方面的技術(shù)，不僅要求學(xué)生具有熟練的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，更要培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、實(shí)際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。

專業(yè)的操作性和實(shí)踐性體現(xiàn)在對多種實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)課程的學(xué)習(xí)要求和相關(guān)的科研和企業(yè)工作對專業(yè)技能的需求上。如環(huán)境工程類需要具有化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、室內(nèi)外工程設(shè)計(jì)等技能，測繪城鄉(xiāng)規(guī)劃類需要具有測量制圖、規(guī)劃設(shè)計(jì)等技能，農(nóng)業(yè)資源類需要有土地利用改造、植物栽培、設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)計(jì)等技能。高水平的科研需要有良好的實(shí)驗(yàn)技能作基礎(chǔ)，高科技的生產(chǎn)線需要有良好的應(yīng)用能力作鋪墊，這些能力無論是在繼續(xù)深造的求學(xué)路上還是在實(shí)際工作中都是必備的，也有利于創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)從應(yīng)用型人才到高水平的創(chuàng)新人才的蛻變。

3.生源不同，實(shí)驗(yàn)技能水平差異不同。大學(xué)生來源于全國各地，由于各地高中對實(shí)驗(yàn)課程的投入和重視程度差異較大，不同生源地的學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平參差不齊，加上教師和學(xué)生都全身心關(guān)注文化課成績，注意力都在如何考上一個好大學(xué)上，實(shí)驗(yàn)課這類與高考成績不直接掛鉤的課程不受重視，甚至完全被取消，這對于大學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開展很不利。很多學(xué)生甚至不清楚實(shí)驗(yàn)課到底是學(xué)什么的，以為只要去實(shí)驗(yàn)室看一看、聽一聽就好，不能想象還要通過專業(yè)的學(xué)習(xí)、思考甚至實(shí)踐操作，只把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成理論課的“附屬”課程。

二、大學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合技能提高的方式

1.實(shí)驗(yàn)技術(shù)查漏補(bǔ)缺。每年對環(huán)境與資源類新生進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y試，目的在于了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ礁叩停迕總€學(xué)生的短板，以便開展有針對性的技能培訓(xùn)；制定出專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力培養(yǎng)要求，對照實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y試結(jié)果，讓學(xué)生更清楚地認(rèn)識到自己的不足，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，這是查漏階段。此階段主要是為改善現(xiàn)有教學(xué)模式下，多數(shù)學(xué)生不清楚學(xué)什么、怎么學(xué)，單純依照老師的要求、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的指示，依葫蘆畫瓢的情況，以提高其學(xué)習(xí)的自主性，調(diào)動學(xué)習(xí)熱情。利用實(shí)驗(yàn)課開課前的課余時(shí)間對技能有所欠缺的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，對于最基本的操作，如常用的玻璃儀器（如滴定管、容量瓶等）和分析儀器（如分析天平、酸度計(jì)等）的使用，要求學(xué)生參照化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作規(guī)范和視頻課件，反復(fù)練習(xí)，由教師專門指導(dǎo)，在培訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行考核。根據(jù)考核結(jié)果將不同技能水平的學(xué)生平均分配到每個實(shí)驗(yàn)小組，結(jié)對學(xué)習(xí)共同完成實(shí)驗(yàn)，這是補(bǔ)缺階段。此階段主要是為縮小每個學(xué)生在操作技能方面的差距，利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有序開展。

2.實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)化訓(xùn)練。本科生一般到大二就會有專業(yè)課程和實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，這時(shí)應(yīng)盡早安排導(dǎo)師學(xué)生互選工作，以便提供及時(shí)的答疑解惑。技能的訓(xùn)練非一日能成，研究生的科研工作中常有大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要做，讓本科生跟隨研究生進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的操作訓(xùn)練，不僅能讓其學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能，也能提高熟練程度，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)課上不能反復(fù)練習(xí)的欠缺。而且相比研究生，本科實(shí)驗(yàn)中比較缺乏大型儀器等設(shè)備，通過做研究生的“科研小助手”，讓學(xué)生見識到更多先進(jìn)的專業(yè)儀器設(shè)備，了解其運(yùn)行原理和機(jī)制，開闊科學(xué)眼界，潛移默化中培養(yǎng)他們的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑI(yè)認(rèn)同感和求知欲[5]。

3.提高自主學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不僅是實(shí)驗(yàn)操作技能的培訓(xùn)，更是學(xué)生自主分析、處理和解決現(xiàn)實(shí)問題能力的提高。要在本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，鼓勵學(xué)生積極參與“挑戰(zhàn)杯”或“大學(xué)生科技創(chuàng)新”等科研實(shí)驗(yàn)課題和競賽，通過導(dǎo)師指導(dǎo)、研究生幫助以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)之間的合作來提高實(shí)驗(yàn)分析能力；通過紙質(zhì)教材、電子課件、實(shí)驗(yàn)講座、慕課（MOOC）視頻教材、實(shí)驗(yàn)操作相融合的一體化實(shí)驗(yàn)教材體系，積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會查閱資料，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)分析能力，逐步扭轉(zhuǎn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識，把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)作一門獨(dú)立的技能培訓(xùn)、能力培養(yǎng)的課程，與專業(yè)理論課相輔相成。

三、結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生培養(yǎng)過程的重要環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代教學(xué)體系中的地位越來越突出，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)難以適應(yīng)社會發(fā)展對人才的要求，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐技能好、科學(xué)素養(yǎng)高的應(yīng)用型人才迫在眉睫，各高校探索適應(yīng)自身特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作也任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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The Experimental Teaching Education Reform and Improvement of Students' Integrated Skills of Environment and Resources

HUANG Zhang-ting1，2，WU Jia-sen1，2，ZHANG Yan2

（1.School of Environment and Resources，Zhejiang A&F University，Lin'an，Zhejiang 311300，China；

2.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Carbon Cycling in Forest Ecosystems and Carbon Sequestration，Zhejiang A&F University，Lin'an，Zhejiang 311300，China）

Abstract：Environmental and resources class specialized is highly demanding of operational and practical skills，the experimental course is the one of the important courses. In view of the insufficiency in the experimental teaching，lack of class hours and students' autonomous learning and thinking problems in present teaching condition，puts forward solutions such as leak fill，strengthening training，curriculum skills training and other countermeasures of experimental technology.

Key words：environment and resources，experimental teaching，comprehensive skills