基于“大學生創新計劃”的環境化學實驗教學改革與優化探索

劉雪蓮+張占梅+潘瑾+孫姣霞

（重慶交通大學 河海學院，重慶 400074）

摘要：“大學生創新計劃”旨在推進高校本科教學質量改革，提高學生的創新能力和實踐能力。環境化學實驗是環境科學專業的重要基礎課程，是學生在環境化學的理論學習中獲取創新信息、培養創造性思維和能力、提高核心素養的主要渠道之一。本文以“大學生創新計劃”為契機，結合目前環境化學實驗課中存在的問題，從實驗教學內容、教學模式、考核機制及開放實驗室四個方面進行改革與優化探索。

關鍵詞：大學生創新計劃；環境化學；實驗教學改革；優化探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）18-0100-02

創新是引領發展的第一動力。黨的十八大以來，習近平總書記反復強調“抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來”，效能是創新的最終果實，而人才則是創新的核心要素。高校作為傳播知識的場所，應深化教學模式改革，提高學生的核心素養，努力成為培養和造就創新型人才的搖籃。“大學生創新計劃”在高校培養創新型人才方面發揮著重要作用，其主要是以項目為載體，調動學生學習的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新思維和創新意識，提高創新能力和實踐能力[1]。環境化學是利用化學各基礎學科的理論知識，來探討和解決與化學相關的環境問題的學科，是環境科學專業的專業基礎課程。環境化學實驗是以環境化學理論知識為依托，理論聯系實際，所開設的實踐課程。通過環境化學實驗課的開設，使學生進一步掌握環境化學理論課所學的知識，培養學生的專業素質和創新實踐能力，提高學生的核心素養。然而，在目前的環境化學實驗教學中，仍存在著一些不足，實驗教學效果不太理想。對此，本文以“大學生創新計劃”為契機，從教學內容、教學模式、考核機制及實驗室開放四個方面進行環境化學實驗教學改革與優化探索。

一、優化整合實驗教學內容

為了提高學生的學習積極性，培養學生的創新意識，使學生近距離接觸環境污染的社會現實問題，在現有的實驗教學體系基礎上對實驗教學內容進行優化整合。首先，將環境化學實驗教學內容從理論課程教學內容中剝離出來，單獨設課，學時數為32學時。其次，將傳統的驗證性實驗向設計性、綜合性、創新性實驗轉變，同時把所有的實驗教學內容加以整理，剔除陳舊老化的實驗內容，與時俱進地更新實驗內容，使實驗內容緊跟學科發展步伐[2]。

二、采用多樣化的教學模式

（一）采用創新性互動教學方式

環境化學建立在基礎化學理論之上，比較抽象，教師可通過實施即興討論、問題或作業討論等多種形式的互動教學，使學生加深對環境污染問題的理解，培養學生查閱文獻、分析所得信息的能力，提高學生的團隊合作能力和溝通交流能力；采用問題教學法讓學生帶著問題學，有目的地學，不但能激發學生的學習興趣，促使學生參與教學，還有利于提高學生的綜合素質和核心素養，培養學生的科學思維能力和運用所學知識解決問題的能力；根據教學內容增加案例教學，剖析身邊的典型問題，使學生學習思路更清晰、了解更透徹，同時增加熱點問題，可充分激發學生的學習興趣，并拓寬學生的知識面和視野。

（二）增設創新型和開放型實驗項目

在學生掌握環境化學基本理論知識及基本實踐技能的基礎上，開設一些具有探索性的創新型和開放型實驗。教師僅提供選題，要求學生在規定的時間內完成某一實驗項目，學生自由組合實驗小組，查閱相關文獻，自行設計實驗方案，打破實驗室的局限性，深入實際環境現場，動手完成實驗，對比分析實驗結果，最終解決問題。通過這樣一個實踐環節，鍛煉與提升了學生分析、解決問題的能力，更重要的是在進行開放型實驗過程中，能夠充分培養學生的團隊協作精神、開拓創新的意識與思維。

（三）實驗教學與科研課題相結合

實驗內容大多來自于環境化學實驗教學參考書，不能反映環境專業最新科研前沿問題，也沒有聯系身邊的生態環境問題。所以在環境化學實驗教學中，要不斷地探索新的實驗方法，將科研課題開發設計成實驗項目，鼓勵學生積極參與教師的科研項目，結合教師的科研課題申報學校的“大學生創新訓練計劃”，從而高效培養學生的創新能力，并實現科研資源的教學共享[3]。在重視對學生實驗動手能力訓練的基礎上，把相關的科研課題引入教學，使學生了解環境學科的前沿發展動態，從而培養學生的創新實踐能力，提高學生的核心素養。

（四）引入多媒體實驗教學手段

在日常的實驗教學中，包括實驗儀器使用、操作的具體步驟以及實驗原理在內的知識點是比較復雜的。面對繁冗的實驗，利用多媒體教學可以極大地調動學生學習的積極性，激發學生學習的興趣，這樣一來就達到了提高學生學習成績、增強學生記憶的效果。[4]。

三、改進考核機制

在實驗課程考核上，應采用多樣化的考核方式，以能力考核為重心，全面地對學生的綜合能力和核心素養進行評價。將實驗成績從理論成績里脫離出來，單獨設課，單獨考核，考核由平時成績40%和期末成績60%兩部分組成。平時成績強調的是對學生基本知識、實驗技能和科研習慣的培養，包括實驗考勤、實驗操作技能、實驗報告撰寫、實驗整潔度，各占10分、15分、10分、5分；期末成績側重反映學生文獻檢索、科研思維和解決問題的能力，特別是科學嚴謹的實驗方案設計和創造性解決問題的能力，最終達到提高教學質量的目的。

四、開放實驗室

為了充分鍛煉學生的動手能力、培養學生的創新思維、提高學生的核心素養，除了完成正常的實驗教學外，還可以在課外時間為同學們開放實驗室資源，拓寬學生進行實驗的空間，從而提高實驗室的使用效率。一是鼓勵學生積極地參加校級、省級或國家級舉辦的“挑戰杯”等競賽活動，以“大學生創新創業訓練計劃”為契機，自行設計有趣的研究課題，以實驗小組的形式，與實驗室老師預約，進行實驗操作。二是鼓勵學生在課后參加老師的科研課題，鍛煉自己，讓學生能在教師的指導下，學會自己分析和解決問題，以此來培養學生獨立思考的能力和開拓創新的思維[5]。通過開放實驗室，使學生在實驗過程中積極主動地參與設計和實驗，讓學生成為教學的主體，培養學生的創新實踐能力，提高學生的核心素養。

五、結語

創新型人才培養是高校的迫切任務，大學生創新訓練計劃是行之有效的創新人才培養模式之一。在環境化學實驗教學改革的探索中，要與時俱進，多方位地拓寬環境化學實驗教學平臺，以學生科研項目的形式開展實驗教學，使教學內容更加豐富，充分調動學生的主動性、積極性和創造性，培養學生探索創新的興趣，提高其實踐技能，滿足高層次環境科學專業人才培養的需求。

參考文獻：

[1]龍春光，陳友良，艾楚君，等.基于開放性實驗與大學生創新計劃的創新人才培養[J].中國科教創新導刊，2012，（20）：33-34.

[2]鄧紅梅，宋剛，吳翠琴，等.環境化學實驗教學模式的探索與實踐[J].廣東化工，2016，43（14）：252.

[3]李娟英，江敏，彭自然，等.環境化學實驗教學體系的優化與改革[J].實驗科學與技術，2008，6（1）：69-70.

[4]程金平，鄭敏，袁濤，等.優化環境化學實驗教學改革的途徑[J].實驗室研究與探索，2006，25（11）：1409-1411.

[5]趙晶瑾，陳春強，蒙冕武.淺談環境化學實驗課程中學生創新意識的培養[J].廣州化工，2015，43（1）：180-181.

收稿日期：2016-12-01

基金項目：重慶交通大學高等教育教學改革研究項目，項目編號：1002009

作者簡介：劉雪蓮（1981-），女（漢族），重慶忠縣人，碩士，實驗師，研究方向：主要從事環境分析化學。