摘要:现如今,在我国的实践教学中,以实践创新能力培养为目标,从课程内容、教学模式和成绩考核评价三方面对环境科学专业实验课程教学进行了改革与实践。增加综合性和设计创新性实验的权重,加强不同课程间的协同联系,提升课程内容的整体性和层次性;采用“情境式教学”和“模块化教学”;采用包含课前、课中、课后实验全过程的综合评价体系。经过几年的改革和实践,取得了较为满意的效果,提升了学生对实验课程的兴趣和主动性,增加了学生的实践创新能力。
关键词:环境科学;实验教学;课程设置;教学改革
引言
环境科学是高等学校跨学科的交叉学科,要求学生具备广泛的基础科学知识.生物学作为当代生命科学的基础学科在环境科学中有着重要的地位,我校为环境科学专业开设的《生物学》及实验课程是必修课程之一,生物学实验与理论课程密切相关,具有较强的实践性,是理论教学的深化和补充.目前,一些高校为环境科学专业的本科生开设的《生物学》及其相关的实验教学存在很多问题,如不系统,特色不明显,实验过程中学生只按普通生物学教材的实验步骤进行实验,不利于结合环境学科的特点和发展趋势,不利于培养学生的自主学习能力、科学思维能力和动手能力等.因此针对环境科学专业的《生物学实验》教学模式的探索与改革势在必行.
1实验课程设置
环境科学专业培养方案自2004年以来遵循“一年一小修,四年一大修”的原则不断进行修订与完善,2004—2012年培养方案的体系较为一致,主要表现在实验课程数和学时数的增减.2013年聊城大学启动了山东省应用型人才培养特色名校重点项目建设,努力创建一流地方综合性大学.如何进一步加强和提高大学生实践能力摆在了聊城大学教学工作的首要位置,而实验课程是学生学以致用,理论联系实际,分析问题和解决问题的重要环节.实验教学具有直观性、实践性、启发性和探索性等特点,对学生知识、能力和技能等综合素质的培养有着理论教学不可替代的作用.同时实验教学也是培养高素质创新型人才的重要组成部分.因此,为适应环境科学专业发展的需要,培养出高素质应用型环境科学专业人才,2016年修订后的培养方案在实验课程的设置上与历年的培养方案有了较大的改变(见表1).由表1可见,2012年环境科学专业培养方案中共计14门实验课程,其中13门为非独立设课,仅1门课程——环境生态学独立设置实验课.实验共计234学时,其中基础课实验、核心课实验和方向课(选修)实验所占比例分别为22.2%,72.6%,5.2%.独立设课学时占总学时的比例仅为13.7%.2016年环境科学专业培养方案中共计12门实验课程,其中独立设课11门,非独立设课1门.实验共计384学时,其中专业教育课程实验、基础实验和专业实验所占比例分别为4.2%,18.8%,77.1%,独立设课学时占总学时比例为95.8%.
表12012和2016年环境科学专业培养方案中实验课程设置
2完善实验教学的措施
2.1明确目标定位,优化课程内容体系
一般来讲,高校开设实验课程有三个层次的目的,从低到高依次是训练实验操作技能、增强对课堂知识的理解掌握,培养解决实际问题的能力,以及培养科学思维方式、增强科学研究素养。合理的课程内容设置是保障教学目标达成的前提和基础。因此,我们先对专业涉及的所有实验课程目标进行明确定位,再对实验内容进行优化。具体来讲,将所有实验课程分为两大类,即基础性实验课程和专业类实验课程,基础性实验目的是加深学生对课堂知识的理解,训练学生的实验仪器操作技能,培养严谨、踏实、认真、细致的工作作风;专业类实验课程则强调学生对知识的综合应用,着重培养学生的思维能力、创新能力和解决实际问题的能力。通过分析论证,我们将无机化学、有机化学、分析化学、化工原理、流体力学、仪器分析等课程归为基础性实验课程,将环境化学、环境监测、环境分析化学、环境工程学、环境微生物学、环境毒理学等课程归为专业类课程。对于基础性实验课程,内容设置以单一课程实验为主,综合性实验为辅,例如分析化学通过多个单一实验,强化训练四大滴定分析的基本操作,以及电子天平、分光光度计等的操作使用,实验过程中逐步培养学生精确的量的概念;对于专业类课程,内容设置则以综合性实验为主,尽可能避免开设单一认知性或验证性实验,同时鼓励开设部分设计性实验,鼓励学生针对具体环境问题或者结合科研(如大学生科创等),在教师指导下根据现有的实验条件自己设计内容并开展实验。
2.2加强合作
环境生物学、环境微生物学方面的专业实验应加强与生命科学学院的合作,借助生命科学学院的师资力量和实验室,合理设计环境生物学、环境微生物学实验项目.环境工程方面的实验引入了环境工程仿真软件,但应加强与政府部门和企业的合作,使学生能够到工程现场参观从而增强感性认识.综合性、研究性实验项目可以结合教师的科研项目、大学生科技创新项目进行设计,从而丰富学生的实验课学习内容,进一步激发学生的学习兴趣.
2.3改革现有教学模式,增强学生的主动性
传统的实验教学以教师为主导,学生分组按照步骤完成实验,提交实验报告,教师根据实验报告评定成绩。这种教学模式和方法,学生处于被动地位,易产生惰性和依赖性,学习主动性不强,对实验中出现的问题不求甚解,难以培养学生的综合创新素质。在我们的实验教学实践中,采用了两种新的教学模式,一种是“情境式教学”,另一种是“模块化教学”。所谓的“情境式教学”就是在教学过程中引入问题情境,以激发学生的创新思维。该方法主要用于已有详细实验步骤的单一认知性或验证下实验,根据实验教学目标和步骤,通过提问、设疑等方法设计问题情境,让学生充分思考起来,掌握每一步的实验原理和作用,调动学生的学习兴趣,发挥其主观能动性。对于综合设计性实验,一般耗时比较长,传统的课堂教学模式很难完成实验任务。针对该种情况,我们提倡采用“模块化教学”,具体措施为:将学生分成若干小组,设置一名小组长,教师给定一些综合设计性实验题目(结合环境问题或科研),学生根据现有实验条件,自己设计实验方案。待实验方案通过教师审核后将实验分成若干模块,小组中的每一位同学独立完成其中一个或多个模块,最后综合各人实验结果完成实验报告。通过该种方法,学生间分工协作、充分交流、相互促进提高,同时增强了团队协作意识。由于实验时间不受限制,给了学生充分的探索空间,极大了促进了学生学习的主动性,培养了学生的综合创新素质。
结语
在本研究中采用了教师协作教学的方法,邀请生物学专业教师组成小组共同设计更新颖、更加凸显环境学科特色的《生物学实验》内容,专业教师也参与教学活动和评价.同时,将PBL介入到课程中来,以问题为导向,激发学生积极思考、互相讨论、主动学习的热情.教学改革后,学生的学习成绩得到了提高,在实验课的带动下本科生积极申请科研和创新项目,科研热情高涨. 参考文献:
[1]易浪波,彭清静,杨胜香.普通地方院校环境科学专业实验教学改革探索[J].教育教学论坛,2016(1):228-229.
[2]刘爱荣,周倩倩,张伟贤,等.中美环境科学专业本科实践教学差异比较[J].教育教学论坛,2015(25):89-90.
[3]朱兰保,盛蒂,李彤,等.环境科学专业综合实验教学改革与实践[J].长春师范大学学报,2017,36(4):138-139,145.
[4]阎波,赵兴贵,李海明,等.环境科学专业综合性实验教学的探索与实践[J].中国轻工教育,2016(5):63-66.
论文作者:甘海玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签:环境论文; 课程论文; 专业论文; 科学论文; 学生论文; 生物学论文; 学时论文; 《基层建设》2018年第36期论文;