研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境科學(xué)論文
一、環(huán)境科學(xué)類研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建
研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以環(huán)境科學(xué)類研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)為支撐。環(huán)境科學(xué)類研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)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(shí)驗(yàn)深入到各類專業(yè)課程的科研前沿。根據(jù)揚(yáng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)由以下5個(gè)子平臺(tái)構(gòu)成，分別是環(huán)境科學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)子平臺(tái)、環(huán)境工程研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)子平臺(tái)、資源環(huán)境科學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)子平臺(tái)、給水排水工程研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)子平臺(tái)、海洋資源環(huán)境科學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)子平臺(tái)。所涵蓋的實(shí)驗(yàn)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(jī)固廢資源化等幾個(gè)方面。各子平臺(tái)所承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域不相互交叉，且相對(duì)獨(dú)立。通過(guò)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等資源的有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，資源共享，管理體制和運(yùn)行機(jī)制適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求；在實(shí)驗(yàn)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(jìn)了學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的興趣，滿足了學(xué)生求知識(shí)、求創(chuàng)新的愿望，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)了個(gè)性化、創(chuàng)造性人才。
二、多層次的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容架構(gòu)
研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能脫離學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，必須“循序漸進(jìn)”、“由淺入深”地安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)環(huán)境科學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程多、課程內(nèi)容難易度相差大的特點(diǎn)，研究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需按課程教學(xué)時(shí)間和年級(jí)兩個(gè)層次進(jìn)行統(tǒng)籌安排。
1.課程教學(xué)時(shí)間層次
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)各研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)按其難易程度分三個(gè)層次：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)時(shí)分配分別為總實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)的30%、30%和40%。其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)最簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比前者稍難，綜合性實(shí)驗(yàn)最完整。
2.年級(jí)層次
對(duì)于一年級(jí)本科生，主要開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)有關(guān)的基礎(chǔ)理論的認(rèn)知和鞏固知識(shí)，培訓(xùn)其各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能技巧、動(dòng)手能力，以增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和探索興趣為主要目的開(kāi)展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，深入理解和鞏固理論課堂所學(xué)的基本知識(shí)和基本原理。對(duì)于二年級(jí)的環(huán)境科學(xué)類專業(yè)本科生，主要開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，培訓(xùn)其對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的捕捉，學(xué)會(huì)利用現(xiàn)象判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于三、四年級(jí)的環(huán)境科學(xué)類專業(yè)本科生，主要開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生組建實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)自主探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和整理、分析、解釋實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在綜合性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可組織若干個(gè)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(shí)驗(yàn)。
三、環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方法
研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)施方法與研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容密切聯(lián)系，除了在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)由教師傳授以外，還需要在課外實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)自學(xué)能力，從而彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)數(shù)的不足。課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要開(kāi)設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)主要由學(xué)生利用課外時(shí)間在研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)子平臺(tái)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)統(tǒng)籌規(guī)劃，集中管理，實(shí)現(xiàn)了信息和資源共享，提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室管理，營(yíng)造高效率的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)各子平臺(tái)相對(duì)完善并獨(dú)立，能夠滿足各自領(lǐng)域的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)設(shè)要求。各子平臺(tái)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室面向全院、全校各相關(guān)專業(yè)教師和學(xué)生24小時(shí)開(kāi)放，大型儀器室則采取階段性預(yù)約開(kāi)放。環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，為設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)創(chuàng)造了靈活機(jī)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)條件，為研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革提供了支撐，滿足了研究性實(shí)驗(yàn)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(jìn)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和主動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)方法
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)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(jìn)行設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的課外查閱資料、設(shè)計(jì)方案，均以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)，這樣教師只能對(duì)小組給出學(xué)生的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)部分的成績(jī)，對(duì)每個(gè)同學(xué)的設(shè)計(jì)及在設(shè)計(jì)中所做的貢獻(xiàn)不能有效評(píng)價(jià)。所以需將實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核細(xì)化，制定出能詳細(xì)考查每個(gè)同學(xué)的評(píng)價(jià)方法，這樣對(duì)每個(gè)同學(xué)都能做到心中有數(shù)和因材施教。揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院制定了切實(shí)有效的環(huán)境科學(xué)類研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法，每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)由3個(gè)部分組成，分別為：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)成績(jī)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績(jī)和綜合性實(shí)驗(yàn)成績(jī)，各占總分的30%、30%和40%。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，總分30分，由每位學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂中獨(dú)立完成并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況，給出每位學(xué)生的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)成績(jī)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，總分30分，由小組根據(jù)指導(dǎo)教師出具的實(shí)驗(yàn)題目，課外查閱資料，完成并提交實(shí)驗(yàn)方案初稿，經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)后實(shí)施并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案初稿及最終提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出每組學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績(jī)。綜合性實(shí)驗(yàn)，總分40分，由小組自定實(shí)驗(yàn)題目，擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)完善后實(shí)施并在課堂開(kāi)展主題討論。主題討論由教師隨機(jī)指定小組內(nèi)1名學(xué)生講主講20分鐘，其余學(xué)生補(bǔ)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(jī)抽取的，因此小組每個(gè)成員都必須參與實(shí)驗(yàn)方案的制定與實(shí)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(jí)其他每位同學(xué)根據(jù)小組講解內(nèi)容，公開(kāi)質(zhì)詢和討論。此時(shí)，任課教師根據(jù)同學(xué)提問(wèn)情況，給提出問(wèn)題的同學(xué)打分，每位同學(xué)的提問(wèn)，總分5分。
五、結(jié)語(yǔ)
環(huán)境科學(xué)類專業(yè)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程是教師幫助學(xué)生形成自己的問(wèn)題，學(xué)生自覺(jué)調(diào)控自己的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)行為。這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是全新的實(shí)驗(yàn)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開(kāi)展促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性，系統(tǒng)地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，給學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的環(huán)境，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新欲望，是值得推廣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
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