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

關(guān)鍵詞：環(huán)境資源；實驗教學(xué)；綜合技能

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

實驗室是高等學(xué)校開展實驗教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生分析能力的場所，也是科研工作者的實踐平臺。良好的實驗技能是開展科研工作的必備能力，也是科學(xué)嚴謹性和科研結(jié)果準確性的重要保障。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。科研工作需要強力的綜合實驗技能支持，科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)也依賴于實驗技能的提高。研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量與實驗技術(shù)教學(xué)水平存在高度相關(guān)性[1]。因此，大學(xué)生科學(xué)精神和綜合實驗技能的培養(yǎng)非常重要[2]。

實驗具有操作性、實踐性和實用性的特點，因此實驗技能的培養(yǎng)和提高是一個循序漸進的過程，并要與最新科學(xué)前沿相結(jié)合，使學(xué)生能學(xué)習(xí)到最先進的技術(shù)和知識。在大學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)過程中，要最大限度提供先進的儀器設(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)生實驗存在的問題及培養(yǎng)實驗綜合技能的必要性

1.實驗教學(xué)條件不足。目前多數(shù)地方院校由于辦學(xué)經(jīng)費有限，實驗室和儀器設(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驗使用，難以讓學(xué)生動手實際操作。傳統(tǒng)本科教學(xué)實驗課時少，而很多實驗又很費時，再加上教師講課的時間，實驗課常難以在有限的課時內(nèi)保質(zhì)保量完成，部分簡要步驟有時被縮減甚至略過，易造成學(xué)生記憶偏重不同，對知識結(jié)構(gòu)理解有偏差，達不到預(yù)期的教學(xué)效果，不能很好地構(gòu)建系統(tǒng)的實驗實踐理論體系。很多學(xué)生反映實驗課課上匆忙過一遍，課下忘記，就是因為沒有足夠的實踐操作來鞏固理論知識。

另外，一直以來因為“重理論，輕實踐”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念，實驗課相對于理論課來說，受重視程度不夠，實驗指導(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)新科研實驗的比例很低[3]，可見現(xiàn)有教學(xué)模式下學(xué)生對實驗技能的重視不足。

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)造不少實踐基地實習(xí)的機會，開闊了學(xué)生的專業(yè)視野，帶來真實的實踐體驗，但仍然存在一些問題，比如單次參加實踐學(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，不會因為學(xué)生實踐而停產(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]。有時候因為生產(chǎn)的時效性，比如農(nóng)作物生產(chǎn)栽培周期長，有時要持續(xù)幾個月，僅靠一兩次實踐，還是缺乏系統(tǒng)性。另外也有少部分學(xué)生把實踐當作出游，走馬觀花，沒有把實際應(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)的實踐能力。環(huán)境資源類專業(yè)的操作性和實踐性要求很高，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驗操作技能，更要培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力、實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。

專業(yè)的操作性和實踐性體現(xiàn)在對多種實驗、實習(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)實驗操作、室內(nèi)外工程設(shè)計等技能，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)計等技能。高水平的科研需要有良好的實驗技能作基礎(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，實驗技能水平差異不同。大學(xué)生來源于全國各地，由于各地高中對實驗課程的投入和重視程度差異較大，不同生源地的學(xué)生實驗技能水平參差不齊，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，實驗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)實驗課的開展很不利。很多學(xué)生甚至不清楚實驗課到底是學(xué)什么的，以為只要去實驗室看一看、聽一聽就好，不能想象還要通過專業(yè)的學(xué)習(xí)、思考甚至實踐操作，只把實驗課當成理論課的“附屬”課程。

二、大學(xué)生實驗綜合技能提高的方式

1.實驗技術(shù)查漏補缺。每年對環(huán)境與資源類新生進行一次實驗?zāi)芰y試，目的在于了解學(xué)生實驗?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)的實驗實踐能力培養(yǎng)要求，對照實驗?zāi)芰y試結(jié)果，讓學(xué)生更清楚地認識到自己的不足，明確學(xué)習(xí)目標，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、實驗指導(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。利用實驗課開課前的課余時間對技能有所欠缺的學(xué)生進行培訓(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、酸度計等）的使用，要求學(xué)生參照化學(xué)實驗基本操作規(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驗小組，結(jié)對學(xué)習(xí)共同完成實驗，這是補缺階段。此階段主要是為縮小每個學(xué)生在操作技能方面的差距，利于實驗教學(xué)的有序開展。

2.實驗技能強化訓(xùn)練。本科生一般到大二就會有專業(yè)課程和實驗課程的學(xué)習(xí)，這時應(yīng)盡早安排導(dǎo)師學(xué)生互選工作，以便提供及時的答疑解惑。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)實驗要做，讓本科生跟隨研究生進行基礎(chǔ)實驗的操作訓(xùn)練，不僅能讓其學(xué)習(xí)實驗技能，也能提高熟練程度，彌補了實驗課上不能反復(fù)練習(xí)的欠缺。而且相比研究生，本科實驗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)生見識到更多先進的專業(yè)儀器設(shè)備，了解其運行原理和機制，開闊科學(xué)眼界，潛移默化中培養(yǎng)他們的系統(tǒng)實驗?zāi)芰ΑI(yè)認同感和求知欲[5]。

3.提高自主學(xué)習(xí)能力。實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)不僅是實驗操作技能的培訓(xùn)，更是學(xué)生自主分析、處理和解決現(xiàn)實問題能力的提高。要在本科實驗教學(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”等科研實驗課題和競賽，通過導(dǎo)師指導(dǎo)、研究生幫助以及學(xué)生團隊之間的合作來提高實驗分析能力；通過紙質(zhì)教材、電子課件、實驗講座、慕課（MOOC）視頻教材、實驗操作相融合的一體化實驗教材體系，積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會查閱資料，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和實驗分析能力，逐步扭轉(zhuǎn)學(xué)生對實驗課的認識，把實驗課當作一門獨立的技能培訓(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

實驗教學(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，改革實驗教學(xué)課程，培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強、實踐技能好、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)自身特點的實驗教學(xué)工作也任重而道遠。

參考文獻：

[1]歐陽謙，常軍武.當前研究生實驗技能培養(yǎng)的若干問題及其對策[J].廣東第二師范學(xué)院學(xué)報，2006，26（3）：107-109.

[2]董淑玲，程宏英.淺論實驗室儀器設(shè)備的管理與維護[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，（24）：207-209.

[3]李彥文，張娜，尹華，等.環(huán)境專業(yè)碩士研究生實驗教學(xué)探索[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27（7）：148-150.

[4]張艷，侯永平，曹玉成.環(huán)境工程新型實踐教學(xué)基地實驗工廠的探索與建設(shè)[J].東南大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2015（s2）：158-160.

[5]劉麗葵，劉傳荷.加強高校研究生科研實驗技能培養(yǎng)的思考[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2012，10（3）：141-143.

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