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環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合設(shè)計實驗教學(xué)改革研究論文

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時間:2019-05-11 15:13:41 | 移動端:環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合設(shè)計實驗教學(xué)改革研究論文

  提升綜合設(shè)計實驗?zāi)芰κ桥囵B(yǎng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的思維能力和創(chuàng)新意識的重要方面。本文在環(huán)境科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標的指導(dǎo)下分析了本專業(yè)實驗課程設(shè)計中存在的問題,提出了以完善學(xué)科專業(yè)課程知識結(jié)構(gòu)和提高學(xué)生實踐能力為核心,結(jié)合有關(guān)科研項目的研究實踐,總結(jié)探索性較強的課程改革方案。

  環(huán)境科學(xué)專業(yè)是一個較特殊的專業(yè),是幾乎橫跨所有學(xué)科,與人類生活息息相關(guān)的專業(yè)。因此人才培養(yǎng)的宗旨是利用物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)知識為日常生活的環(huán)境問題解決服務(wù)[1,2],強調(diào)實驗技能與理論知識的融會貫通,其工程實際應(yīng)用的基礎(chǔ)是環(huán)境監(jiān)測綜合實驗設(shè)計能力[3]。

  一、我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗課程設(shè)計存在的主要問題

  我國大部分高校的實驗課程依然是以演示培訓(xùn)性為主,缺乏綜合實驗的設(shè)計,以我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗課程為例,主要存在以下幾個方面的問題:

  其一,該專業(yè)帶有較強的實驗技能要求,橫跨物理、化學(xué)、生物多門基礎(chǔ)學(xué)科,基礎(chǔ)過程量巨大,而現(xiàn)有的教學(xué)計劃和實驗條件僅能滿足理論性和部分基礎(chǔ)性培訓(xùn)的要求,難以達到對學(xué)生技能性和理論聯(lián)系實際的強度要求,往往造成學(xué)生了解環(huán)境監(jiān)測的方法,也了解檢測實驗所需的實驗儀器和試劑,但不知道如何設(shè)計具體的實驗方案,形成典型的能說不能做和高分低能現(xiàn)象。

  其二,當前實驗教學(xué)體系主要是以專業(yè)課程為主組織實驗教學(xué),缺乏具有一定的綜合性、創(chuàng)新性,且能夠貫通多門課程的配套實驗內(nèi)容設(shè)置,同時固定的實驗步驟導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性不高。

  其三,環(huán)境科學(xué)是一門理論性與實驗性均很強的學(xué)科,其技術(shù)與應(yīng)用的知識更新速度之快,可以說是一日千里。特別是環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的飛速發(fā)展使環(huán)境問題的研究日新月異,導(dǎo)致專業(yè)建設(shè)出現(xiàn)一定的滯后性,導(dǎo)致課堂所學(xué)、實驗中所用并非當前先進或主流的技術(shù),甚至有的是已淘汰的技術(shù)。

  綜上所述,如何強化學(xué)生能力和技能培訓(xùn),克服專業(yè)建設(shè)的滯后性并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性就成了本專業(yè)建設(shè)的重點和難點。從理論上講,解決強化學(xué)生能力和技能培訓(xùn)的問題,需要改善的必要實驗條件和增多實驗課程的設(shè)置,這在我校是難以做到的;克服專業(yè)建設(shè)的滯后性,就意味著要經(jīng)常調(diào)整教學(xué)計劃和內(nèi)容,這與現(xiàn)行管理體制是有沖突的;提高學(xué)生參與并設(shè)計實驗的積極性和主動性,則需要經(jīng)常調(diào)整實驗教材。同時,上述問題隱含著一個更深刻、更難以解決的問題——教師的業(yè)務(wù)水平及知識的與時俱進問題。

  二、環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗促教學(xué)實訓(xùn)培養(yǎng)模式的建立

  為了充分解決上述教學(xué)實踐過程中存在的問題,根據(jù)當前環(huán)境科學(xué)學(xué)科建設(shè)構(gòu)架和學(xué)生培養(yǎng)的目標,結(jié)合社會對人才的需求,尤其是專業(yè)能力和崗位要求,選取與我們?nèi)粘I钆c健康息息相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量問題為研究對象,重點研究科研和實驗教學(xué)這兩個環(huán)節(jié)有機融合的方案,探討以實驗促教學(xué)的人才教學(xué)培養(yǎng)模式。環(huán)境科學(xué)專業(yè)實驗促教學(xué)實訓(xùn)培養(yǎng)模式具有如下特點:

  1.在教學(xué)方式上,將目前學(xué)科研究熱點融入案例教學(xué)實訓(xùn),彌補現(xiàn)有的單一教學(xué)方式的不足,例如,知識更新過慢、內(nèi)容枯燥、學(xué)生參與性不高等缺點。

  2.在教學(xué)內(nèi)容上,綜合實驗的相關(guān)內(nèi)容具有鮮明的代表性、知識綜合性和交叉性,給學(xué)生提供較好的知識應(yīng)用平臺,有利于學(xué)生對所學(xué)的知識的積累與掌握。

  3.在組織形式上,結(jié)合培養(yǎng)方式將學(xué)生融入綜合實驗的設(shè)計過程中,引導(dǎo)學(xué)生分組參與文獻調(diào)研與實驗方案的設(shè)計,注重學(xué)生之間的協(xié)調(diào)與溝通。

  4.在人才培養(yǎng)模式上,強調(diào)因材施教,自主學(xué)習(xí)與探索,注重學(xué)生的全面發(fā)展和專業(yè)個性化發(fā)展。

  三、實驗設(shè)計方法

  考慮到專業(yè)的特殊性及我國的環(huán)境污染現(xiàn)狀,選擇激發(fā)學(xué)生探索興趣的環(huán)境問題為研究對象(如校園空氣質(zhì)量等),采用學(xué)生自主設(shè)計實驗方法,老師分組指導(dǎo)的方式進行研究。綜合設(shè)計實驗進行的主要步驟如下:

  1.明確研究對象:隨著工業(yè)化程度的提升,人類活動對環(huán)境的干擾程度日益增加,使某些污染物進入環(huán)境中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,從而危害人類和其他生物體的健康的現(xiàn)象。環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測是確定污染程度的必要手段。鼓勵學(xué)生利用我校教學(xué)、科研資源,特別是我校圖書館的圖書資源及各類電子網(wǎng)絡(luò)資源,了解本領(lǐng)域課題研究的最新進展情況,明確研究對象。

  2.實驗設(shè)計思路:通過環(huán)境背景的調(diào)查,確定監(jiān)測和評價的主要污染物;布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點進行環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測和分析;對調(diào)查和監(jiān)測結(jié)果進行系統(tǒng)分析;建立和選擇評價模式,對環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀作出評價。

  3.實驗方案的確定:①監(jiān)測點的布設(shè),根據(jù)布設(shè)采樣點的原則要求布設(shè)采樣點并確定采樣數(shù)目;②確定采樣頻率、采樣時間及安排;③確定采樣、分析及數(shù)據(jù)處理方法。

  4.完成研究報告。

  四、問題與對策

  在近兩年的課題研究與教學(xué)實踐中,以我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的部分本科生為培養(yǎng)對象,按照本文所提出的綜合實驗設(shè)計促教學(xué)培養(yǎng)模式進行實踐研究,其主要存在的問題是:其一,實驗設(shè)計過程中需要大量文獻調(diào)研,文獻中的前沿技術(shù),專業(yè)課程的教學(xué)進度及課程知識積累難以保持一致;其二,在該培養(yǎng)模式中,學(xué)生在實驗室的時間大大延長,對實驗室管理人員的工作帶來了一定的影響。

  對于上述主要問題,可通過以下途徑予以探索和改善:其一,適當通過建立相應(yīng)的制度,建議在專業(yè)課程的教學(xué)過程中增加前沿知識的講授和鍛煉學(xué)生對前沿知識的閱讀能力;其二,加大學(xué)生實驗規(guī)范性教育力度,提高學(xué)生實驗過程中的實際操作能力。

  五、結(jié)語

  本文針對環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生迫切需要增強綜合實驗設(shè)計分析能力提升的問題,提出建立實驗促教學(xué)實訓(xùn)的教學(xué)模式和具體實施方案。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn),該方案在一定程度上提高了學(xué)生的知識實踐技能水平。

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