地方性大學環境科學專業多層次實驗教學體系的探索——以安慶師范學院為例

鈕志遠 徐志兵 陳書琴

（安慶師范學院 資源環境學院，安徽 安慶 246011）

0 引言

近年來，隨著我國高校大規模擴招，我國高等教育已經從“精英教育”轉變為“大眾教育”，如果教學資源的增加跟不上擴招的速度，不可避免的就會造成教育質量的下降。地方性大學招生規模急劇擴大，其畢業生已經成為大學生就業的主力軍[1],但教學資源增加相對滯后的現象卻相對突出，已無法滿足對人才素質日益增長的需求。環境科學是一門交叉學科，研究對象涉及范圍廣，學科涉及領域多，技術性和實踐性強，這就對環境科學專業的教學，尤其是實驗教學提出了更高的要求。因此，研究如何在教學資源有限的情況下，保證基礎的動手能力的鍛煉，強化環境科學專業大學生能力培養，提高就業競爭力具有極為重要的現實意義。

1 環境科學專業實驗教學過程中的不足

1999年我校設置了環境科學本科專業，經過十余年的建設，我校環境科學專業已被國家教育部批準為國家級特色專業建設點。目前我校環境科學專業開設了生態學、環境化學、環境生物學、環境監測等實驗課程，形成了比較完整的環境科學專業實驗課教學體系，但在近幾年的教學過程中，發現仍然存在以下幾點不足。

1.1 環境科學的各學科實驗設置缺乏系統性和層次感

本科教學階段是建立學科知識系統的階段，在一定程度上，知識的系統性和廣度的重要性要比深度更加突出。環境科學本身就是一門跨物理、化學、生物等的交叉學科，由環境化學、環境監測、環境生物學等多個分支學科所構成，傳統的實驗課程都是基于各學科分別進行開設的，這樣的思路雖然便于教學，但也不利于學生系統性的了解各學科之間的聯系以及所學知識在實際工作中的運用方式和技巧。另外，傳統的實驗設置上缺乏層次感，不利于因材施教，不便于教學管理和教學質量的提高。

1.2 地方性院校教學資源相對緊張

近年來，雖然地方性院校在實驗教學資源上逐步加大了投入，但與招生規模的快速增長相比，仍然相對薄弱。而部分同學學習積極性高，更希望了解目前較為先進的實驗方法和實驗儀器。實踐證明，綜合性和設計性實驗對于激發學生的學習興趣，綜合掌握專業知識的和拓寬專業口徑都有很重要的作用[2]，但在教學硬件和軟件資源相對有限的情況下，全面實施起來非常困難。因此，在教學資源相對有限的情況下，如何最優化的進行學生動手能力和科學素質的培養是目前地方性院校亟待解決的問題之一。

1.3 教學模式亟待改革

目前環境專業本科生嚴峻的就業形勢以及腦體倒掛的現實造就了“讀書無用論”的蔓延，部分同學學習明顯沒有積極性，尤其在實驗學習上，缺乏主動思考，持敷衍態度。這樣導致學生無法深入學習專業知識，打擊學習積極性，容易形成惡性循環。同時，由于目前單個實驗課時較短（一般3~4個課時），且不靈活，按照教師準備實驗，示范后學生操作的傳統教學方式，學生積極性不高，已經不能保證良好的教學質量。

因此，目前環境科學專業實驗從實驗設置、教學資源和教學模式上都存在值得改進的地方，無法滿足目前對高質量人才培養的需要。為了強化學生的動手能力和思考能力，提高畢業生的就業競爭力，必須對從以上三個方面尋求改進,逐步建立多層次的實驗教學體系。

2 多層次實驗教學機制的探索

為提高實驗教學效果，應根據基礎知識、應用能力、和創新意識三種不同層次的教學目標來設置實驗內容和教學及管理模式。

2.1 多層次實驗教學目標

對環境科學專業實驗實行獨立設課，并對環境科學各學科間的實驗設置、運行模式、教學管理、效果評價等方面進行研究和探索，在教學資源與招生規模相比相對有限的條件下，逐步建立和運行以基礎性實驗為基礎，問題式的應用性實驗和交叉性實驗為龍頭的多層次的開放的實驗教學體系，以逐步形成滿足知識經濟對人才培養規格的需要、適應市場需求、效果顯著而又具有鮮明特色的新實驗教學模式，培養創造、創新型人才，適應高校人才培養改革和發展的趨勢。

2.2 多層次實驗教學機制

2.2.1 多層次實驗內容的設置與更新

以修訂環境科學專業各門實驗課程大綱為契機，充分利用目前的新儀器新設備對實驗內容進行更新。另外，將實驗分為三個層次：各門環境學科的基礎實驗、各門環境學科的應用性實驗、學科間交叉性實驗內容，主要包括了環境監測學、環境化學、環境生物學、環境工程學、生態學和環境信息系統六門課程的實驗。其中基礎性實驗選擇比較具有代表性的、常用的基本實驗項目；應用性實驗項目都是各課程內部帶有綜合性質的實驗，并結合實際問題，在教師的指導下完成的實驗，目的是幫助學生梳理本學科的理論知識，培養實踐技能；交叉性實驗不區分學科，但每個實驗需要融合以上六門課程中至少兩門課程的內容，目的是提高學生對知識的系統性掌握和應用能力。為了培養學生主動思考的習慣，應用性實驗和交叉性實驗以問題形式出現（可以是實際實驗，也可以單純設計型實驗）。如環境化學實驗的應用性試驗，給出監測對象菱湖，如何判斷其水質狀況。環境化學與環境監測的交叉性試驗，可出題目：“交通干線對周圍土壤中重金屬元素是否有影響？”并多設置幾個自選實驗，增加選擇性，每個實驗都有詳細的提示內容，讓學生主動思考，在教師的指導下來完成實驗。

2.2.2 多層次實驗教學模式的探索與完善

多層次的實驗內容必須要有相應的運行機制來保證其運行。首先要對環境科學實驗獨立設課，以及按照三個層次的實驗內容采取不同的教學模式和要求，力求形式靈活，總體有序。既要利用綜合性和設計性實驗激發學習興趣，又要保證基本實驗技能的掌握，因此設定基礎性實驗占實驗評分的50%，應用性實驗占30%，交叉性實驗占20%。在教學資源相對有限的地方性院校，既要充分利用教學資源，同時也要有可行性。所以，對于基礎性實驗和應用性實驗全部學生都要認真完成，可通過規范預習報告、由學生參與實驗準備和實驗講解等方法保證；對于交叉性實驗，屬于選做項目，由興趣濃厚，積極主動的同學分小組依托皖西南濕地保護與開發實驗室（省部共建項目支撐）來完成，并可與導師制和創新活動體系有機結合，參加各類課外學術作品大賽。這樣，既提高了這部分學生的綜合能力素質，也可以起到模范帶頭作用，激發更多同學的學習熱情，并逐步建設成開放式實驗教學模式。

2.2.3 實驗成績評價

實驗教學評價方法會對學生的學習熱情和重視程度產生影響，因此，要制定合理的實驗考評制度，全面評價學生的實驗能力，提高教學效果。多層次的實驗設置需要靈活的評價方法相適應。基礎性實驗成績評定仍按照傳統的成績評定方法，書面考試、預習報告和實驗報告及實驗表現四個部分；應用性實驗和交叉性實驗的評定可通過實驗方案設計、實驗報告、實驗論文和實驗表現幾個部分構成，調動學生積極性，引導其主動思考，提高實驗技能和科研素質。

2.2.4 教材建設

實驗教學改革離不開教材的建設，根據以上的思路，編寫一本可應用于環境科學專業的開放式教材。目前我們正在組織教師編寫適合我院實驗教學模式的實驗教材，用于指導學生的實驗、實踐教學。

3 多層次實驗教學的效果

目前我校在多層次實驗教學體系的基礎上，建立了大學生創新能力培養體系，取得了一系列良好的教學成果[3]，學生的創新能力得到了很大的提升，近兩年我校環境科學專業學生先后獲得了第十二屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽 “一等獎”1項以及“西安世園會”專項競賽 “二等獎”和“三等獎”各1項、第十三屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“累計創新金獎”和“三等獎”各1項、全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽 “一等獎”和“三等獎”各1項。

4 結語

地方性大學環境專業面臨教學資源少，就業壓力大，而以基礎性實驗、應用性實驗和交叉性實驗為內容，并與本科生導師制有機結合的多層次的實驗教學體系，既保證了學生的學習的一般目標，又可培養出一批更高質量的人才，滿足目前社會的人才需求形勢。

［1］沈雙生，趙建玲.對我國地方性大學人才培養定位的思考[J].教學研究與實驗，2009(S2)：36-39.

［2］王士芬，施鼎方.建立精品實驗項目 豐富實驗教學形式[J].實驗技術與管理，2008，25(6)：146-148.

［3］徐志兵，陳書琴，鈕志遠.環境類專業大學生創新能力的培養[J].安慶師范學院學報：自然科學版，2013，19(1)：127-128.