師范框架下非師范專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化
——以湖北師范學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)為例

嚴(yán)素定 ，王代芝，唐大平，陳敬員

(1.湖北師范學(xué)院 城市與環(huán)境學(xué)院，湖北 黃石 435002；2.黃石市環(huán)境保護(hù)研究所，湖北 黃石 435000)

師范院校中的環(huán)境工程作為非師范的工科專業(yè)，主要培養(yǎng)環(huán)境工程領(lǐng)域的專門技術(shù)人才和“能吃苦、能干活、能創(chuàng)業(yè)”的應(yīng)用復(fù)合型人才。要求本專業(yè)畢業(yè)生具有較強(qiáng)的綜合應(yīng)用能力、一定的科學(xué)研究能力和較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力[1]。課程實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的基礎(chǔ)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)，創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)也只能是紙上談兵?？v觀大多數(shù)高等院校的環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)，課程實(shí)驗(yàn)無疑是其中開設(shè)歷史最長，內(nèi)容覆蓋最廣的那部分。因此，課程實(shí)驗(yàn)是環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)體系中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。湖北師范學(xué)院屬于地方高等師范院校，環(huán)境工程專業(yè)是其中開設(shè)較早的工科專業(yè)之一，脫胎于化學(xué)學(xué)科，近年來依托湖北省化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、湖北省污染物分析與資源化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺，逐步形成了完善的實(shí)踐教學(xué)體系，并積累了豐富的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[2]。然而，在課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、考核方式和教學(xué)手段等方面還有待完善。本文在分析我校環(huán)境工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)開設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出進(jìn)一步優(yōu)化的思路，希望對本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革起到促進(jìn)作用。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置現(xiàn)狀

我校環(huán)境工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)主要分為無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)分析及儀器分析實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)和環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)等七大塊。其中，前四塊為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，后三塊為核心實(shí)驗(yàn)。環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)和環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)涵蓋了環(huán)境化學(xué)、環(huán)境工程微生物學(xué)、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置和物理性污染控制等課程的實(shí)驗(yàn)。

各實(shí)驗(yàn)課程均設(shè)置了不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，總起來包括演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)四類；從實(shí)驗(yàn)類別上看，有必做和選做之分。

通過調(diào)查我校環(huán)境工程專業(yè)各種實(shí)驗(yàn)所占學(xué)時(shí)和學(xué)分情況(表1)，并經(jīng)統(tǒng)計(jì)(表2、圖1和圖2)后發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)。

表1 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和學(xué)分分配情況

表2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和核心實(shí)驗(yàn)中不同性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所占學(xué)時(shí)比例(%)

圖1 不同性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所占實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例 圖2 不同類別實(shí)驗(yàn)所占實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例

1)所有實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占學(xué)時(shí)比例較低，僅為8.20%，稍高于演示性實(shí)驗(yàn)(2.52%)；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例(17.25%)位居第二，僅次于綜合性實(shí)驗(yàn)(71.92%)。

2)核心實(shí)驗(yàn)課程中綜合性實(shí)驗(yàn)所占比例最高(87.33%)，而基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比例最高(54.17%)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例最低，僅占3.13%。

3)必做實(shí)驗(yàn)比例(90.85%)遠(yuǎn)高于選做實(shí)驗(yàn)(9.15%)，進(jìn)一步調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，雖有部分課程實(shí)驗(yàn)在大綱中列有選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但在實(shí)際執(zhí)行時(shí)僅做了必做項(xiàng)目。

4)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和核心實(shí)驗(yàn)分別占實(shí)驗(yàn)學(xué)分的22.73%和77.27%。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

鑒于目前的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置狀況，建議從以下幾方面進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化。

1.2.1 提高和壓縮并舉 眾所周知，演示性實(shí)驗(yàn)是由教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作或播放實(shí)驗(yàn)操作視頻，學(xué)生在一旁觀看的實(shí)驗(yàn)；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證已經(jīng)學(xué)習(xí)過的理論知識設(shè)置的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)；綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識的實(shí)驗(yàn)。顯而易見，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)在調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、培養(yǎng)學(xué)生對知識的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新精神等方面更勝一籌。因此，本校在設(shè)置課程實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)資源(場所、儀器設(shè)備、試劑)，在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和學(xué)分基本保持不變的前提下，逐步提高基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例，建議同時(shí)壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例。

1.2.2 選做和必做兼具 如前所述，我校必做項(xiàng)目已達(dá)到較高的比例，這充分保證了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。而對于選做項(xiàng)目，是尊重學(xué)生個(gè)性的教育，這方面還需切實(shí)貫徹下去，選做項(xiàng)目要保證既要選，又要做。如果只做不選，選做就成了必做，只選不做，選做就成了一紙空文，選和做二者缺一不可。對于選做項(xiàng)目的內(nèi)容設(shè)置，可以從現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生興趣等方面綜合考慮。

1.2.3 跳出實(shí)驗(yàn)課程小框框，走入環(huán)境工程領(lǐng)域大視角 由于我校環(huán)境工程專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)由6個(gè)教研室獨(dú)立開設(shè)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程更多地考慮了自身知識的完整性，往往忽略了環(huán)境工程領(lǐng)域這個(gè)大背景，從而導(dǎo)致內(nèi)容上缺乏很強(qiáng)的專業(yè)針對性和系統(tǒng)性，甚至存在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和核心實(shí)驗(yàn)有部分內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象。要解決這些問題，就必須跳出實(shí)驗(yàn)課程小框框，走入環(huán)境工程領(lǐng)域大視角。這不僅需要所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制定者坐下來一起商討，做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容互補(bǔ)、系統(tǒng)；還需要他們能夠領(lǐng)會環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、了解主要課程設(shè)置和學(xué)生就業(yè)等情況，并有意識地把環(huán)境工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)落實(shí)到具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。例如，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)分析的對象應(yīng)盡可能地設(shè)置為環(huán)境工程中的常見污染物質(zhì)如揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴、氮氧化物、化學(xué)染料和重金屬等；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)可更多地放在污染物的轉(zhuǎn)化分解而非合成方面。這樣就可以把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境工程專業(yè)更加緊密地聯(lián)系在一起，可以讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到更全面、更系統(tǒng)、更實(shí)用的專業(yè)實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)操作，從而有利于培養(yǎng)出環(huán)境工程領(lǐng)域的專門技術(shù)人才，真正做到讓學(xué)生學(xué)有所長，學(xué)有所專。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，與有關(guān)的最新環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)接軌 隨著國家經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，新的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不斷出臺，已有的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷進(jìn)行修訂，如最新版本的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)是歷經(jīng)3次修訂的結(jié)果，將于2016年1月1日在全國范圍內(nèi)代替GB 3095-1996和GB 9137-88實(shí)施，其中增設(shè)了PM2.5、臭氧、氮氧化物和重金屬等大氣監(jiān)測項(xiàng)目。這就要求我們不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(如TSP監(jiān)測項(xiàng)目等)并盡可能地運(yùn)用新技術(shù)、新方法和新設(shè)備，盡量做到與標(biāo)準(zhǔn)俱進(jìn)，與標(biāo)準(zhǔn)接軌，從而體現(xiàn)出應(yīng)用型專業(yè)的特點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)以致用。

2 實(shí)驗(yàn)考核方式的優(yōu)化

目前的實(shí)驗(yàn)考核主要采用以下幾種方式：

1)平時(shí)考核，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告；

2)平時(shí)考核+期末操作；

3)平時(shí)考核+期末筆試；

4)平時(shí)考核+期末筆試+期末操作。

由于所有課程實(shí)驗(yàn)都是獨(dú)立設(shè)課，因此，建議均采用上述第4種方式進(jìn)行考核，這樣既強(qiáng)調(diào)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)，又考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解與實(shí)際動(dòng)手操作能力。以平時(shí)成績和期末實(shí)驗(yàn)成績的加權(quán)平均作為最終的實(shí)驗(yàn)成績，其中平時(shí)成績、期末筆試和期末操作成績所占比例建議設(shè)置為40%、20%和40%.

平時(shí)成績由每次實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分組成。評定實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告時(shí)強(qiáng)調(diào)邏輯過程的正確性，注重設(shè)計(jì)思想的獨(dú)立性和創(chuàng)造性；評定實(shí)驗(yàn)操作時(shí)注重對學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，要求學(xué)會排除一般儀器故障，鼓勵(lì)學(xué)生通過操作提出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施；評定實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)則強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)過程的正確性，推導(dǎo)過程的嚴(yán)謹(jǐn)性，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性，注重結(jié)果分析與結(jié)論。

期末筆試內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、原理、方法、儀器使用和基本操作規(guī)范等為考核重點(diǎn)。通過筆試，能夠比較全面地了解學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)理論水平。命題中應(yīng)當(dāng)注意避免與理論課考核的重復(fù)，不要出那些不做實(shí)驗(yàn)憑書本知識也能回答的試題，應(yīng)有一些應(yīng)用性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)試題，以此來檢驗(yàn)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力等。

期末操作采用即時(shí)抽簽的方法，即學(xué)生隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有操作，并回答老師的即時(shí)提問。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的優(yōu)化

除少量驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外，其他實(shí)驗(yàn)?zāi)壳安捎玫亩际莻鹘y(tǒng)教學(xué)手段。與現(xiàn)代教學(xué)手段相比，傳統(tǒng)教學(xué)手段在時(shí)效性、形象性和遠(yuǎn)程便利性等方面要遜色得多。因此，建議采用多媒體、教學(xué)資源上網(wǎng)等方法方便學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論和方法的理解，這樣，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)可以大大縮短教師講授的時(shí)間，從而使更多的時(shí)間用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。

當(dāng)然，以上優(yōu)化思路要想付諸實(shí)踐，還需要一系列輔助措施的配合，如實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師能力的提升、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配備和實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)格管理等。

參考文獻(xiàn)：

[1]大學(xué)環(huán)境類課程報(bào)告論壇組委會. 大學(xué)環(huán)境類課程報(bào)告論壇論文集[C].北京：高等教育出版社, 2009.

[2]嚴(yán)素定, 王代芝, 唐大平. 基于高師環(huán)境工程專業(yè)“三大實(shí)習(xí)”工作的經(jīng)驗(yàn)和建議[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012, 32(2): 102～104.