研究性實驗教學(xué)環(huán)境科學(xué)論文
一、環(huán)境科學(xué)類研究性實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建
研究性實驗教學(xué)以環(huán)境科學(xué)類研究性實驗教學(xué)平臺為支撐。環(huán)境科學(xué)類研究性實驗教學(xué)平臺在橫向上覆蓋了環(huán)境科學(xué)類專業(yè)的絕大部分研究領(lǐng)域，縱向上從環(huán)境科學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗深入到各類專業(yè)課程的科研前沿。根據(jù)揚州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)設(shè)置，研究性實驗教學(xué)平臺由以下5個子平臺構(gòu)成，分別是環(huán)境科學(xué)研究性實驗教學(xué)子平臺、環(huán)境工程研究性實驗教學(xué)子平臺、資源環(huán)境科學(xué)研究性實驗教學(xué)子平臺、給水排水工程研究性實驗教學(xué)子平臺、海洋資源環(huán)境科學(xué)研究性實驗教學(xué)子平臺。所涵蓋的實驗教學(xué)領(lǐng)域主要包括水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境、微生物資源、有機固廢資源化等幾個方面。各子平臺所承擔(dān)的實驗教學(xué)領(lǐng)域不相互交叉，且相對獨立。通過研究性實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，實現(xiàn)了對實驗設(shè)備等資源的有機整合，實現(xiàn)了系統(tǒng)規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，資源共享，管理體制和運行機制適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求；在實驗教學(xué)中融入環(huán)境科學(xué)科研前沿的內(nèi)容和技術(shù)手段，促進了學(xué)生對該領(lǐng)域的實驗內(nèi)容的興趣，滿足了學(xué)生求知識、求創(chuàng)新的愿望，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)了個性化、創(chuàng)造性人才。
二、多層次的研究性實驗教學(xué)內(nèi)容架構(gòu)
研究性實驗教學(xué)不能脫離學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，必須“循序漸進”、“由淺入深”地安排實驗教學(xué)內(nèi)容。針對環(huán)境科學(xué)類專業(yè)實驗課程多、課程內(nèi)容難易度相差大的特點，研究性的實驗教學(xué)內(nèi)容需按課程教學(xué)時間和年級兩個層次進行統(tǒng)籌安排。
1.課程教學(xué)時間層次
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)各研究性實驗教學(xué)課程所開設(shè)的實驗按其難易程度分三個層次：驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗，學(xué)時分配分別為總實驗學(xué)時數(shù)的30%、30%和40%。其中驗證性實驗最簡單，設(shè)計性實驗比前者稍難，綜合性實驗最完整。
2.年級層次
對于一年級本科生，主要開設(shè)驗證性實驗，進一步強化對有關(guān)的基礎(chǔ)理論的認(rèn)知和鞏固知識，培訓(xùn)其各項實驗技能技巧、動手能力，以增強創(chuàng)新意識和探索興趣為主要目的開展研究性實驗教學(xué)。通過驗證性實驗，深入理解和鞏固理論課堂所學(xué)的基本知識和基本原理。對于二年級的環(huán)境科學(xué)類專業(yè)本科生，主要開設(shè)設(shè)計性實驗，引導(dǎo)學(xué)生對具體問題進行具體分析，培訓(xùn)其對實際實驗現(xiàn)象的捕捉，學(xué)會利用現(xiàn)象判斷實驗結(jié)果。對于三、四年級的環(huán)境科學(xué)類專業(yè)本科生，主要開設(shè)綜合性實驗，在實驗教學(xué)中，學(xué)生組建實驗團隊，鼓勵團隊自主探究、設(shè)計實驗、獨立完成實驗和整理、分析、解釋實驗過程中獲得的實驗數(shù)據(jù)。在綜合性實驗過程中，教師可組織若干個圍繞環(huán)境科學(xué)專業(yè)的'課題，以科研方式引領(lǐng)和指導(dǎo)學(xué)生完成實驗。
三、環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)的實施方法
研究性實驗教學(xué)改革的實施方法與研究性實驗教學(xué)內(nèi)容密切聯(lián)系，除了在課堂實驗教學(xué)由教師傳授以外，還需要在課外實驗過程中由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生在課外實驗過程中培養(yǎng)自學(xué)能力，從而彌補課堂實驗教學(xué)時數(shù)的不足。課堂實驗教學(xué)主要開設(shè)驗證性實驗內(nèi)容；設(shè)計性實驗和綜合性實驗主要由學(xué)生利用課外時間在研究性實驗教學(xué)相關(guān)子平臺完成相關(guān)實驗內(nèi)容。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)平臺統(tǒng)籌規(guī)劃，集中管理，實現(xiàn)了信息和資源共享，提高了實驗資源的利用率，加強了實驗室管理，營造高效率的實驗教學(xué)環(huán)境。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)各子平臺相對完善并獨立，能夠滿足各自領(lǐng)域的設(shè)計性和綜合性實驗內(nèi)容的開設(shè)要求。各子平臺的常規(guī)實驗室面向全院、全校各相關(guān)專業(yè)教師和學(xué)生24小時開放，大型儀器室則采取階段性預(yù)約開放。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)平臺，為設(shè)計性、綜合性實驗的開設(shè)創(chuàng)造了靈活機動的實驗條件，為研究性實驗教學(xué)體系的改革提供了支撐，滿足了研究性實驗教學(xué)的空間環(huán)境條件和不同課程、不同研究方向所需的條件，有利于促進研究性實驗教學(xué)改革和主動性、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。
四、環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)的評價方法
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)需建立科學(xué)有效的考核體系。由于學(xué)生自由組合分組進行設(shè)計性和綜合性實驗，學(xué)生的課外查閱資料、設(shè)計方案，均以小組為單位完成實驗，這樣教師只能對小組給出學(xué)生的設(shè)計性和綜合性實驗部分的成績，對每個同學(xué)的設(shè)計及在設(shè)計中所做的貢獻不能有效評價。所以需將實驗過程考核細(xì)化，制定出能詳細(xì)考查每個同學(xué)的評價方法，這樣對每個同學(xué)都能做到心中有數(shù)和因材施教。揚州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院制定了切實有效的環(huán)境科學(xué)類研究性實驗教學(xué)評價方法，每位學(xué)生的實驗成績由3個部分組成，分別為：驗證性實驗成績、設(shè)計性實驗成績和綜合性實驗成績，各占總分的30%、30%和40%。驗證性實驗，總分30分，由每位學(xué)生在實驗課堂中獨立完成并提交實驗報告，教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)及實驗報告情況，給出每位學(xué)生的驗證性實驗成績。設(shè)計性實驗，總分30分，由小組根據(jù)指導(dǎo)教師出具的實驗題目，課外查閱資料，完成并提交實驗方案初稿，經(jīng)實驗教師指導(dǎo)后實施并提交實驗報告。教師根據(jù)學(xué)生提交的實驗方案初稿及最終提交的實驗報告，給出每組學(xué)生的設(shè)計性實驗成績。綜合性實驗，總分40分，由小組自定實驗題目，擬定實驗方案，經(jīng)實驗教師指導(dǎo)完善后實施并在課堂開展主題討論。主題討論由教師隨機指定小組內(nèi)1名學(xué)生講主講20分鐘，其余學(xué)生補充5分鐘。任課教師根據(jù)小組講解情況，給小組整體打分，總分35分。由于講解人是隨機抽取的，因此小組每個成員都必須參與實驗方案的制定與實施，否則將影響小組其他同學(xué)的得分，小組成員之間可以相互監(jiān)督。班級其他每位同學(xué)根據(jù)小組講解內(nèi)容，公開質(zhì)詢和討論。此時，任課教師根據(jù)同學(xué)提問情況，給提出問題的同學(xué)打分，每位同學(xué)的提問，總分5分。
五、結(jié)語
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)的整個過程是教師幫助學(xué)生形成自己的問題，學(xué)生自覺調(diào)控自己的實驗學(xué)習(xí)行為。這對學(xué)生來說是全新的實驗學(xué)習(xí)方式，學(xué)生有一定的學(xué)習(xí)自主權(quán)，學(xué)習(xí)自主性提升的空間很大。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)相互監(jiān)督，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新性和學(xué)習(xí)的積極性。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實驗教學(xué)模式的建立是創(chuàng)新性思維的集中體現(xiàn)。環(huán)境科學(xué)類研究性實驗教學(xué)模式的開展促進學(xué)生學(xué)習(xí)知識的積極性，系統(tǒng)地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握實驗知識的能力，給學(xué)生提供了實驗創(chuàng)新的環(huán)境，極大地調(diào)動了學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新欲望，是值得推廣的實驗教學(xué)方法。
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