基于“學(xué)習(xí)范式”理念的《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式

何立平，林俊杰，蘭 波

(重慶三峽學(xué)院，重慶 404100)

經(jīng)歷40年的高速發(fā)展，我國高等教育規(guī)模已成為世界第一。然而我國高等教育卻大而不強。高校為我國社會主義建設(shè)培養(yǎng)大量人才的同時，也面臨諸多發(fā)展困境。隨著我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，傳統(tǒng)高等教育的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)越來越難以滿足國家發(fā)展的需求。一方面，受傳統(tǒng)教育方法的影響，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差；高校對大學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)難以滿足我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的需要。另一方面，教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)嚴重脫節(jié)，導(dǎo)致行業(yè)技能訓(xùn)練不足。因此，人才培養(yǎng)難以適應(yīng)國家和行業(yè)發(fā)展的需求。專業(yè)實驗課程具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和行業(yè)技能的功能，而傳統(tǒng)高等教育往往卻對其重視不夠。因此，新時期高校應(yīng)當(dāng)重視專業(yè)實驗課程的教學(xué)，積極探索新的教學(xué)模式。

“學(xué)習(xí)范式”是指一種從傳遞教學(xué)到生產(chǎn)學(xué)習(xí)的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變，一種從注重教師輸入向注重學(xué)生輸出的評價標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換[1]。基于“學(xué)習(xí)范式”的教學(xué)體系中教師是學(xué)生任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)進程的促進者，學(xué)生則是工作者、學(xué)習(xí)者和教師[2]。目前，為解決我國高等教育面臨的困境，高等教育界正在廣泛探討基于 “學(xué)習(xí)范式”的教學(xué)改革。宏觀層面上劉海燕認為我國高等教育需要整體性向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型[3]；吳立保分析了美國高等教育向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型對我國高等教育變革的啟示[4]。微觀層面上學(xué)者們開始探討向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型背景下高校學(xué)生事務(wù)管理和創(chuàng)業(yè)教育的變革[5-6]以及教師的發(fā)展策略[7-8]。然而，關(guān)于如何將這一理論應(yīng)用到具體課程教學(xué)的探討還鮮見報道。

1 《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式的問題

《環(huán)境監(jiān)測實驗》是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)實驗課程，教學(xué)內(nèi)容方面存在以下三方面的問題：(1)環(huán)境監(jiān)測實驗項目常常以實驗室分析為主，缺乏對環(huán)境監(jiān)測方案設(shè)計，環(huán)境樣品的采集和前處理能力的培養(yǎng)；(2)實驗項目常常依托容量法、分光光度和重量法開展，缺乏對先進儀器設(shè)備使用能力的培養(yǎng)，難以適應(yīng)未來環(huán)境監(jiān)測行業(yè)發(fā)展的需要；(3)實驗項目常常選自國家標(biāo)準(zhǔn)，難以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。

教學(xué)方法方面主要存在以下兩方面的問題：(1)仍采用以“教師為中心”的教學(xué)模式，主要實驗準(zhǔn)備工作由實驗教師完成，學(xué)生僅僅是按照教師的規(guī)定動作來完成實驗，因此難以激發(fā)學(xué)生思考；(2)未能有效設(shè)計過程考核方案，激發(fā)學(xué)生積極參與實驗教學(xué)過程。

2 基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式

2.1 學(xué)生分組

每次實驗學(xué)生參與人數(shù)為15人，分5小組，每小組3人。這樣既保證了學(xué)生恰當(dāng)?shù)墓ぷ髁浚钟欣谡n堂管理，開展實驗方案設(shè)計、小組討論、同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生團隊精神。

2.2 實驗項目設(shè)計

實驗項目設(shè)計充分考慮到目前《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式中存在的問題。一方面，實驗項目針對真實的環(huán)境介質(zhì)開展，包括環(huán)境監(jiān)測方案的設(shè)計、環(huán)境樣品的采集、前處理和實驗室分析的全過程。另一方面，實驗項目即包括基于環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的例行監(jiān)測(水體監(jiān)測、校園大氣監(jiān)測)，也包括體現(xiàn)學(xué)生關(guān)切，社會熱點的科研監(jiān)測(學(xué)生宿舍監(jiān)測)，體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。再者，實驗項目既包括了傳統(tǒng)的監(jiān)測方法(容量法、重量法、分光光度法)，也包括大型儀器設(shè)備的使用(原子吸收法、離子色譜法、氣質(zhì)連用法)。具體實驗項目設(shè)計見圖1。

圖1 基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測實驗》項目設(shè)計

2.3 實施計劃

項目實施以理論課程相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)，教師在上實驗課之前一個星期，采用在線軟件的方式發(fā)布預(yù)習(xí)資料，監(jiān)測方案設(shè)計所需的基礎(chǔ)信息，并提出需要回答的問題(翻轉(zhuǎn)課堂)和監(jiān)測方案設(shè)計及實施過程中的注意事項，要求在實驗課前形成詳細的環(huán)境監(jiān)測方案(任務(wù)驅(qū)動法)，特別是實驗的步驟和注意事項要詳細標(biāo)出。上實驗課之前要組織學(xué)生結(jié)合我國環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范開展環(huán)境環(huán)境監(jiān)測方案的可行性論證，并最終確定監(jiān)測方案(師生共講法，分組討論式教學(xué)法)。同時，實驗過程中對涉及監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、代表性、完整性的關(guān)鍵問題進行提問和討論(問題式教學(xué)法、分組討論法)。實驗過程包括環(huán)境監(jiān)測方案的設(shè)計、環(huán)境樣品的采集、前處理和實驗室分析。實驗過程中需要的藥品試劑，儀器設(shè)備，都由老師指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及參考文獻進行準(zhǔn)備。

2.4 考核方式

實驗課程應(yīng)該更加注重學(xué)生的動手過程。使學(xué)生得到有效的技能訓(xùn)練。因此需要設(shè)計過程考核環(huán)節(jié)來激發(fā)學(xué)生在分組實驗中的積極性。我們認為考核方案可以從知識，技能、態(tài)度三個方面進行考評。學(xué)生成績由監(jiān)測方案設(shè)計(合理性)、實驗報告(實驗總結(jié)的規(guī)范性和結(jié)果的分析的全面性)、操作技能(規(guī)范性)、學(xué)生參與度(在線預(yù)習(xí)和答題、準(zhǔn)備實驗、參與課堂討論、團隊協(xié)作能力)四個方面組成。其中監(jiān)測方案占總成績的20%，實驗報告占總成績的20% ，學(xué)生技能占總成績的20%，學(xué)生參與度占總成績的40%。最終成績計算方法如下。課程成績 = 實驗報告*0.2+監(jiān)測方案*0.2+技能表現(xiàn)*0.2 +參與度*0.4。學(xué)生參與度成績分為團體成績和個人成績兩部分(學(xué)生參與度成績=團體成績+個人成績)。具體計分標(biāo)準(zhǔn)見表 1。

表1 參與度計分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)束語

針對《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)存在的問題，我們基于“學(xué)習(xí)范式”理念對傳統(tǒng)《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式進行了改革。教學(xué)內(nèi)容方面，注重對學(xué)生環(huán)境監(jiān)測基本技能訓(xùn)練的同時，體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)；注重對學(xué)生傳統(tǒng)監(jiān)測方法訓(xùn)練的同時，體現(xiàn)對學(xué)生使用現(xiàn)代大型儀器設(shè)備能力的培養(yǎng)；注重對學(xué)生實驗室分析能力培養(yǎng)的同時，體現(xiàn)對學(xué)生包括環(huán)境監(jiān)測方案設(shè)計、樣品采集、前處理環(huán)境監(jiān)測全過程能力的培養(yǎng)。教學(xué)方法方面，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的理念，綜合運用問題式教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、師生共講法、分組討論式教學(xué)法，注重過程考核。基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測實驗》教學(xué)模式在教學(xué)內(nèi)容上全面訓(xùn)練了學(xué)生的職業(yè)技能，凸顯了對學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)；教學(xué)方法上體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。這為我國高等院校實驗課程改革提供了參考。