地方院校环境科学专业实验教学改革论文
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篇1:地方院校环境科学专业实验教学改革论文
环境科学是一门集地理、物理、生物和化学等多学科相互渗透、高度综合的交叉学科,具有整体性、综合性和应用性的特点。环境科学的这种特性决定了实验教学在整个教学过程起着举足轻重的作用。实验教学为培养专业的环境类人才,使其具备较强的实践能力、创新能力有着不可替代的作用[1]。现在运行的实验教学相对薄弱,严重制约学生综合能力的发展,如何提高大学生的实验技能摆在了高校教师的面前。本文就吉首大学环境科学专业实验教学和实验管理方面存在的问题进行剖析,提出实验课程群建设等举措,以期改善目前实验教学现状,为培养创新性实验人才提供参考。
一、目前环境类专业实验教学存在的问题
(一)课程体系欠合理
根据《吉首大学环境科学专业人才培养方案》之规定,目前开设了9门实验课程,共234学时、65个实验项目。根据现行的培养方案,从数量上,实验总门数偏少,远低于学院其他专业开设实验门数(生物科学专业的14门、生物工程专业13门实验课),且平均每门实验课程仅26学时、每门课每周仅2~3学时,实验课程成为理论课堂教学的附属课,不能够引起学生的重视。在结构上,实验课程主要分为三部分:公共基础实验课程、专业基础实验课程和专业实验课程。无机及分析化学实验和有机化学实验为公共基础实验,很明显,公共基础实验课程只有化学类实验,缺乏了生物类实验和物理类实验,知识结构较为单一。专业基础实验课程旨在夯实实验基本技能,工程制图和仪器分析实验的开设能让学生掌握基本的实验工具和实验技能,但明显存在基础太弱、口径太窄的缺陷。专业实验课程开设门数虽多,但方向过于集中,侧重于污染物的监测和迁移转化,对污染物的治理、污染评价等专业性高、实用性强的实验课程尚未开设,如水污染控制工程实验,大气污染工程实验和环境影响评价案例分析等。故实验课程在结构上存在基础实验课程单一,专业实验课程口径不宽,结构欠合理。科学的环境专业人才培养方案是创新人才培养的根本,故修改实验课程设置,整合实验教学模块刻不容缓。
(二)实验内容欠科学
环境科学专业实验课学时、项目较少,实验内容松散、覆盖不够全面,由于院情、师资等原因,从环境科学作为一级学科的角度思考实验课程的力度不够,造成专业实验课程虽多、但方向单一,无法实现人才培养的要求。同时,实际教学中,不成模块的实验课程往往会造成教学内容的重复,比如《环境监测》实验中有水化学指标的测定,与《环境化学》实验中多处存在重复内容,内容的重复导致了学生的厌学情绪。再次,实验课程的开设受实验条件(如仪器设备)等因素的影响,各科实验能够开出的项目比计划的更低,且能开出的项目受仪器和场地等因素的制约,形成大组循环观摩式教学,无法很好提升学生的实验操作技能和调动其积极性。就已开设的实验内容来看,各项目较为经典,但偏离实际应用,学生们普遍表现出对实验课兴趣不浓。就实验项目来说,验证性实验项目比例偏高,综合和设计性实验比例不足,严重制约创新性人才培养。
(三)实验设备落后、实验教学硬件良莠不齐
近几年来,因平台建设,学院添置了一些大型的精密分析仪器,如气相色谱仪、高效液相色谱仪、气———质联用仪、原子发射光谱仪、差热分析仪和TOC测定仪等,完全能够满足本科实验教学。但是,由于分析仪器价格昂贵,实验室配备台套数少,实际教学中,学生观摩多,而动手少,虽然环境分析技术飞速发展,但实验中接触到的大多数还是传统的分析方法。同时,一些常用小型仪器老化严重,且分散在各研究室,资源虽丰富,但配置不合理。另外,常用仪器损坏严重,实验老师只负责实验的教,而无法负责仪器的维修,造成硬件设施虽多,但却无法满足实验教学,如何合理整合资源亟待解决。
(四)实验管理较传统
在实验教学管理上,实验课程仍根据相应理论课程设定,教学方式上还是传统的知识灌输式教育,即教给学生实验目的、实验原理和实验步骤,学生按指导书和老师的讲授机械地完成实验操作,对各知识点只知其然而不知其所以然,一般性的.了解无法固化所学内容,更谈不上应用。同时,在有限的实验学时(一个实验一般为2~3学时)内为了完成实验教学,老师往往将实验药品和器材全部准备好,样品也提前制备,其结果是,学生掌握知识片面、不系统,下次单独操作时无从下手,遇到问题不懂分析和解决,更不能独立设计实验。
二、对环境专业实验课程群建设构想
(一)整合实验内容,精简实验项目
根据现行的环境科学专业人才培养方案规定,该专业设有9门实验课程,对现行实验项目整合归类,可形成3类实验课程群,即专业基础实验、专业主干实验和专业提升实验。实验项目的设置不再依附于实验课程,如环境化学实验、环境监测实验中都牵涉到的污染物在环境中的迁移转化规律类实验,环境化学实验和环境微生物学实验都开设有污染物在环境中的微生物降解类实验则可归入同一课程群中,单纯的污染物分析测试或监测项目则可纳入专业基础课程群中。新的实验课程体系构建应打破以实验课程为基础的旧实验体系,建立以实验项目为基础的新实验体系。以实验方法和技术要素为主线,以实验内容为准绳,科学系统地重组实验项目,构建模块化实验课程体系。
(二)实验独立设课,构建多层次的实验内容
实验教学既是联系理论教学的桥梁,又是培养学生观察能力、动手能力和创新能力的有效途径,在培养科研创新型人才方面有着理论教育所不可替代的作用[2]。在课程设置过程中,应避免重理论轻实验、实验课程是理论课程的再现等状况,增强实验教学在人才培养中举足轻重的作用。为此,在人才培养方案设置中,应将实验课程整合后独立于理论课程开课,增加实验项目,强化专业课间的联系,延长教学学时,独立考核,从根本上重视实验教学。现行人才培养方案开设的实验课程少,方向单一。开展课程群建设,整合现有资源,并增加新内容、开设新项目,构建厚基础、宽口径、多层次立体化的实验教学体系。实验课程群建设不仅使学生掌握相关专业实验技能,更要培养其知识运用能力和创新精神。
(三)改进实验室管理,构建平台加模块的教学体系
实验室建设是保证完成实验教学项目、顺利执行实验教学体系的基础和重要保证[3],故实验室的建设与管理应与实验课程相适应。新的实验课程群确定后,相应教学实验室应本着资源共享、优化配置、集约化管理的原则进行重新整合,最大限度实现资源共享,资源利益最大化。目前,环境科学专业可依托的平台有生态研究所、环境毒理与环境恢复研究所、生态旅游应用技术省级重点实验室、锰锌矿业重金属污染综合防治技术湖南省工程实验室,各研究所、实验室分散拥有气相色谱仪、高效液相色谱仪、傅立叶红外光谱仪、紫外分光光度计、荧光分光光度计、气—质联用仪、原子发射光谱仪、差热分析仪、TOC测定仪等进口和国产高档精密仪器,硬件设施完全能够满足目前的实验教学。为保障仪器的正常运转和良性循环,应建立高效的仪器开放管理制度,实现仪器专人管理,管理人员协助实验教学,实现教学效果最优化。同时小型仪器,如分析天平、低速离心机、分光光度计、恒温振荡器等应分类集中放置,以方便教学使用为原则,谁用谁负责为尺度进行松散管理。为实验教学的顺利进行提供重要的保障。
(四)课题加课堂,课内课外两手抓
针对目前实验项目验证性实验居多,综合、设计性实验较少的现状,新的实验课程群建设应利用各种资源培养学生的实践能力。教师的科研工作在具体的领域内,具有较强的创新性,凝练或提取教师的科研课题内容,设计成可操作的、紧扣专业的一类创新性项目,开放科研实验室。教学与科研课题相结合,能够使学生把握专业的研究方向,并尽可能利用新手段和方法来解决实验问题,从而实现在前沿知识的引领下、创新性项目依托下,提升学生的实验动手能力、实验设计能力、实验自主执行能力,激发学生的学习兴趣和科研热情,开拓学生视野,为培养成社会需要的复合型人才打下坚实的基础。
三、结语
随着社会经济的快速发展和环境问题的日益凸显,市场对高素质应用型人才需求逐渐增大。实验教学是培养创新性应用人才的重要环节,目前,吉首大学环境科学专业实验课程教学在课程结构、知识内涵和设课形式等方面出现了诸多问题。优化实验课程体系、合理设置实验项目、整合现有仪器设备、建立良好的实验管理制度、实现课程群立体化的实验教学是解决上述实验教学问题的有效途径。
参考文献:
[1]卢楠,刘宪华,鲁逸人,等.创新型人才培养模式下的环境学科实验教学平台建设[J].高校实验室工作研究,,108(2).
[2]王书敏,曹优明,朱启红,等.环境科学专业实验课程体系改革与高级应用型人才培养实践研究[J].重庆文理学院学报(自然科学版),,31(4).
[3]徐强,孟江平,宋仲容,等.应用型本科院校化学专业实验课程体系改革与实践研究[J].重庆文理学院学报(自然科学版),2011,30(2).
篇2:环境科学专业实验课教学改革探讨论文
,我校优化整合本科专业实验课程体系,其中将环境科学专业基础实验课一《无机及分析化学实验》和《有机化学实验》等实验课调整到化学学院,《生物学概论》等实验课调整到生命科学学院,环境科学实验中心保留环境科学专业基础、系列和主干实验课10门。经过三年实践,将环境科学专业基础实验(化学类、生物类,物理类和工程制图类等胺照其所属学科分配给相关院系开设,不但充分保证了实验教学专业化水平,还实现了优化整合实验室资源,使环境科学实验中心能够集中精力建设专业实验室。
1.1环境科学本科实验课程教学大纲
环境科学专业实验课依附相关理论课程而设,依据《东北师范大学实验课程本科教学大纲》共开设了10门实验课。详情见表1
由表1可知,本专业学生实验教学时数达到198课时,实验数目为52个,在数量上完全能够实现实验教学目标,实验课程内容也能基本保证学生们的专业需要。
而考察实际实验教学,则存在着诸多问题,导致目前的实验课程教学体系无法达到预期教学要求和效果。
受到实验条件(仪器等)众多因素的限制,《实验教学大纲》中各科实验能够开出规定数量的60%~70%就已很难。一般的大型精密分析仪器,只能演示使用,而不能提供具体参与操作的机会。受到实验课时数及仪器数量等因素的限制,稍有些难度的实验题目均采取学生4~6人组的分组实验,无法保证学生获得充分实验机会。不同实验课程内容上经常出现重复冲突现象,比如《环境监测》实验中有水化学指标的测定,而《环境化学》和《水污染控制工程》实验中多处存在重复内容,内容的重复导致了学生的厌学情绪。
所以,看似质优量足的实验教学大纲,在目前实验条件和管理水平下,受到多方面因素制约,达不到相应的教学目标和效果。
1.2实验课程设置与成绩考核
环境科学实验课使用的教材一般取自国家环境质量标准中规定的标准方法,正规出版社的实验教材以及科技文献中出现的成熟的实验方法等。根据实验教学实际经验,目前采取节选相关书籍或者教材中部分实验项目,辑成自编教材,作为环境科学实验指导教材的办法。受限于实验室条件,很难选择一本完全适合我系环境科学专业的实验教材,若能针对本专业特点出版系列实验教材,其针对性和效果将会更佳。
实验课程教学过程一般由实验技术人员备好药品和仪器,理论课教师指导具体实验内容,学生按照既定的题目完成实验过程即可。学生一般无法参与到实验前期化学药品的配置、仪器的调试,以及原材料的预处理过程中,这不利于学生从事自主设计型实验以及参与科研。应该注重学生基本实验能力训练,让其参与到实验课的全过程中,接受系统的锻炼。
实验课程的考核是由学生完成实验内容,获得数据并处理后,进行分析与评价,最终撰写实验报告,论述实验全程及给出实验结论。指导教师根据学生实验课堂表现和多次实验报告质量给出其实验成绩。实验成绩一般折算为百分制的20%与学生理论课浙算80%)成绩合计成为该科总成绩。指导教师仅凭实验课堂上有限的印象和书面报告确定实验成绩,不能衡量学生们的真实实验技能水平。
1.3实验室管理
环境科学专业实验教学主要使用环境科学实验中心的环境科学基础实验室、环境科学专业实验室、环境工程实验室、两个仪器分析室,及若干实验准备室。本科所有实验以课程为单元分属各实验室,相应实验室技术人员负责管理维护实验室及准备实验。
具体实验课涉及到的原材料、药品、玻璃器皿、小型仪器、耗材等所需物品由指导教师开学时报给实验室,实验技术人员核对后确定需领取物品,到库房领取。某些仪器如低速离心机、分光光度计等按实验室等量配置,不足时需要去别的实验室借用。
由于各实验室每个学期承担一至两门实验课程,其余时间实闲置,浪费了实验室资源,同时学生们在有限的课时内也无法获得足够的训练机会。
1.4实验教学改革亟待解决的问题
目前环境科学专业实验教学亟需解决的问题是,实验课程教学形式和内容无法培养出高质量人才,实验室管理没有高效率的运转起来,更谈不上建立高水平的教学和科研平台。
2实验教学改革方案
2.1整合实验内容,实验课独立设课
解决实验课程体系松散、实验内容重复、实验数量开出率较低等诸多问题,要求重新整合实验教学内容,删去无法完成的实验题目,合并重复的实验题目,按照现代教育规律建立新的实验教学体系。另外把实验课教学提高到与理论课同样的高度,单独设课,单独考核。
根据环境科学专业的特点,将实验教学大纲中原有的10门实验课,按其内容性质和规律整合归类,形成四门实验课,其优劣可以通过实践过程来检验,以资调整。设置的四门骨干实验课,参见表2其具体教学内容以《实验教学大纲》中10门实验课为参考,推陈出新,将实验题目有机的整合,形成系统的课程体系。按照教育教学规律设置学分,确定课时数量。
增设〈〈环境科学实验基础》性质的实验导论课,主要讲授本专业实验基础内容,如监测类实验中的布点米样和样品保存技术,有毒有害样品分析时的防护技术等,将学生们导入后续实验课程中。还增设了《环境科学高级实验》性质的实验课,培养学生自主设计实验和解决具体环境问题的科学素养,提高学生解决实际问题的能力。调整后的实验课程,形成以〈〈环境科学实验基础》、四门骨干课程、《环境科学高级实验》系列课组成的核心实验教学体系。
2.2实验授课与考核方式的变化
实验课独立设课后,若能够聘用专职的实验教师讲授实验课程将更为有效。因为目前指导实验课的一般为理论课教师或者年轻教师,他们承担数门理论课程和繁重的科研任务,势必影响实验课教学效果。专职的实验教师本职工作就是教好实验课,效果不言而喻。
实验课程的考核方式也应进行必要的调整,不但考核学生们平时勤席率。课堂表现、操作规范、实验报告质量等关键环节,还在期末设置专门的书面考试或面试来考察其实验基本技能和对实验内容的掌握程度。
2.3改进实验室管理方式
实验室的管理应与实验课教学相适应。对实验室内仪器等资源进行再配置,将数量相对较少小型仪器(如分析天平,低速离心机,分光光度计等)等分类集中放置,保证学生独立完成实验,不必再施行分组实验的做法,其它仪器设备管理亦可酌情参照。
另外,将学生从实验的'准备阶段就引入实验室,让学生从头到尾了解玻璃器皿的洗涤、标准溶液的配置和标定、仪器的维护和校订,以及实验结束后废物的处理和实验室的整理等环节的工作,以提高学生们珍惜实验药品,爱护实验仪器的良好作风,主要目的是为学生们日后独立设计和实现实验练好基本功。
2.4开放实验室
实验室开放是实验室资源利用最优化的最佳形式。把实验室开放作为实验教学的课外延伸,不但能够增加学生们接受实验训练的机会,同时为学生们独立思考问题,参与科研活动提供了训练平台。
对于低年级学生,可将实验教学内容占用课时多,难度较低和需要反复训练的实验整理集中,作为实验室开放内容并引导学生们积极参与;对于高年级学生,可以将学生科研项目,教师科研课题的子课题(难度低些的)以及其毕业论文实验等纳入实验室开放内容中,由指导教师启发学生独立设计并完成实验,训练学生运用所掌握的实验技能,衔接好理论与实践应用的关系。
3结束语
随着时代的进步,实验课程教学在授课形式、内容、考核方法、教学效果及与之相应的实验室管理等环节出现诸多问题。优化整合实验室现有各种资源,打造高质量、高效率和高水平的实验教学科研平台,是解决上述实验教学问题的有效途径。
篇3:环境科学专业综合设计实验教学改革研究论文
环境科学专业综合设计实验教学改革研究论文
提升综合设计实验能力是培养环境科学专业本科生的思维能力和创新意识的重要方面。本文在环境科学专业的培养目标的指导下分析了本专业实验课程设计中存在的问题,提出了以完善学科专业课程知识结构和提高学生实践能力为核心,结合有关科研项目的研究实践,总结探索性较强的课程改革方案。
环境科学专业是一个较特殊的专业,是几乎横跨所有学科,与人类生活息息相关的专业。因此人才培养的宗旨是利用物理、化学、生物等基础知识为日常生活的环境问题解决服务[1,2],强调实验技能与理论知识的融会贯通,其工程实际应用的基础是环境监测综合实验设计能力[3]。
一、我校环境科学专业实验课程设计存在的主要问题
我国大部分高校的实验课程依然是以演示培训性为主,缺乏综合实验的设计,以我校环境科学专业实验课程为例,主要存在以下几个方面的问题:
其一,该专业带有较强的实验技能要求,横跨物理、化学、生物多门基础学科,基础过程量巨大,而现有的教学计划和实验条件仅能满足理论性和部分基础性培训的要求,难以达到对学生技能性和理论联系实际的强度要求,往往造成学生了解环境监测的方法,也了解检测实验所需的实验仪器和试剂,但不知道如何设计具体的实验方案,形成典型的能说不能做和高分低能现象。
其二,当前实验教学体系主要是以专业课程为主组织实验教学,缺乏具有一定的综合性、创新性,且能够贯通多门课程的.配套实验内容设置,同时固定的实验步骤导致学生的学习积极性和主动性不高。
其三,环境科学是一门理论性与实验性均很强的学科,其技术与应用的知识更新速度之快,可以说是一日千里。特别是环境监测技术的飞速发展使环境问题的研究日新月异,导致专业建设出现一定的滞后性,导致课堂所学、实验中所用并非当前先进或主流的技术,甚至有的是已淘汰的技术。
综上所述,如何强化学生能力和技能培训,克服专业建设的滞后性并提高学生的学习积极性和主动性就成了本专业建设的重点和难点。从理论上讲,解决强化学生能力和技能培训的问题,需要改善的必要实验条件和增多实验课程的设置,这在我校是难以做到的;克服专业建设的滞后性,就意味着要经常调整教学计划和内容,这与现行管理体制是有冲突的;提高学生参与并设计实验的积极性和主动性,则需要经常调整实验教材。同时,上述问题隐含着一个更深刻、更难以解决的问题——教师的业务水平及知识的与时俱进问题。
二、环境科学专业实验促教学实训培养模式的建立
为了充分解决上述教学实践过程中存在的问题,根据当前环境科学学科建设构架和学生培养的目标,结合社会对人才的需求,尤其是专业能力和岗位要求,选取与我们日常生活与健康息息相关的环境质量问题为研究对象,重点研究科研和实验教学这两个环节有机融合的方案,探讨以实验促教学的人才教学培养模式。环境科学专业实验促教学实训培养模式具有如下特点:
1.在教学方式上,将目前学科研究热点融入案例教学实训,弥补现有的单一教学方式的不足,例如,知识更新过慢、内容枯燥、学生参与性不高等缺点。
2.在教学内容上,综合实验的相关内容具有鲜明的代表性、知识综合性和交叉性,给学生提供较好的知识应用平台,有利于学生对所学的知识的积累与掌握。
3.在组织形式上,结合培养方式将学生融入综合实验的设计过程中,引导学生分组参与文献调研与实验方案的设计,注重学生之间的协调与沟通。
4.在人才培养模式上,强调因材施教,自主学习与探索,注重学生的全面发展和专业个性化发展。
三、实验设计方法
考虑到专业的特殊性及我国的环境污染现状,选择激发学生探索兴趣的环境问题为研究对象(如校园空气质量等),采用学生自主设计实验方法,老师分组指导的方式进行研究。综合设计实验进行的主要步骤如下:
1.明确研究对象:随着工业化程度的提升,人类活动对环境的干扰程度日益增加,使某些污染物进入环境中,呈现出足够的浓度,从而危害人类和其他生物体的健康的现象。环境质量监测是确定污染程度的必要手段。鼓励学生利用我校教学、科研资源,特别是我校图书馆的图书资源及各类电子网络资源,了解本领域课题研究的最新进展情况,明确研究对象。
2.实验设计思路:通过环境背景的调查,确定监测和评价的主要污染物;布设监测网点进行环境质量现状监测和分析;对调查和监测结果进行系统分析;建立和选择评价模式,对环境质量现状作出评价。
3.实验方案的确定:①监测点的布设,根据布设采样点的原则要求布设采样点并确定采样数目;②确定采样频率、采样时间及安排;③确定采样、分析及数据处理方法。
4.完成研究报告。
四、问题与对策
在近两年的课题研究与教学实践中,以我校环境科学专业的部分本科生为培养对象,按照本文所提出的综合实验设计促教学培养模式进行实践研究,其主要存在的问题是:其一,实验设计过程中需要大量文献调研,文献中的前沿技术,专业课程的教学进度及课程知识积累难以保持一致;其二,在该培养模式中,学生在实验室的时间大大延长,对实验室管理人员的工作带来了一定的影响。
对于上述主要问题,可通过以下途径予以探索和改善:其一,适当通过建立相应的制度,建议在专业课程的教学过程中增加前沿知识的讲授和锻炼学生对前沿知识的阅读能力;其二,加大学生实验规范性教育力度,提高学生实验过程中的实际操作能力。
五、结语
本文针对环境科学专业本科生迫切需要增强综合实验设计分析能力提升的问题,提出建立实验促教学实训的教学模式和具体实施方案。经过实践发现,该方案在一定程度上提高了学生的知识实践技能水平。
篇4:当代高等院校环境科学专业教学改革论文
当代高等院校环境科学专业教学改革论文
在分析环境科学专业课程体系、环境科学人才需求状况的基础上,结合东北林业大学环境科学专业的办学经验,提出了高等院校环境科学专业课程体系设置、教学模式及实践教学改革的思路,即加强课程教学内容的适时更新和多样化教学方法以及突出实践教学环节,以便培养出更加优秀的环境保护人才,为我国的生态文明建设服务。
随着社会的不断发展与进步,人们对环境保护人才的需求越来越趋于多元化,如何将学生培养成具有创新能力和竞争能力的高素质专业人才,将学生的综合能力进一步提高,已经成为各大高校面临的最为紧迫的问题。环境科学是伴随着环境问题的出现而发展起来的一门综合性交叉学科,该学科综合了化学、生物学、生态学、工程学、法学、社会学等自然科学以及社会科学、技术科学的知识。作为一门具有交叉性质的新学科,环境科学专业学生不仅需要具有良好的创新能力和实践动手能力,还要有扎实的专业和基础理论知识。据不完全统计,目前全国已有300多所高校设置环境科学专业,但是,在环境科学专业教育教学中大多数高等院校仍采用传统的综合型大学或工科大学课程体系、教育模式和实践教学,使得某些行业特色鲜明的高等院校的培养方案缺乏行业特色,不利于环境科学专业创新性和复合型人才的培养。
据统计,全国共有林业类普通高等院校19所,其中本科院校8所,专科院校11所。“985”工程重点建设大学1所,“211”工程重点建设大学3所,其中有13所高等院校开设环境科学与工程专业,有5所高校有硕士点,2所高校有博士点,3所高校具有环境类学院。其中只有北京林业大学有环境科学与工程学院,其余两所都是资源与环境学院,侧重于环境生态、森林资源保护等方面的研究。未成立环境类学院的林业类高校主要将环境科学专业放置在林学院、森林资源学院等。因此,如何适应目前我国社会、经济的高速发展对林业环境科学专业人才的需求,是摆在我们林业院校环境科学专业教育工作者面前富有挑战性和实际性的课题。
一、环境科学专业课程体系
对于学生的成功就业和培养学生的能力起到至关重要作用的是环境科学专业课程体系,课程体系和教学内容也是培养人才素质和提高教育质量的核心。因此,很多学者都深入探讨了环境科学专业课程体系的设置、人才培养模式和实践教学环节,提出了厚基础重实践的要求和模式。
环境科学作为一门新兴的交叉性学科,同时也是一门综合性很强的学科,它融合了经济学、化学、社会学、生物学、物理学、法学、工程学等多方面的科学知识。在课程设置上各个学校也不尽相同。在国家规定的专业课程体系的基础上,各学校根据自身的优势有所偏重。经抽样统计,绝大多数高校在基础科目上设置基本一致。在专业基础课和专业课设置上,各校的课程设置基本可分为三类:一是基础环境学包括环境毒理学、环境学概论、环境地球化学、环境土壤学、环境物理学、环境医学、环境地质学、环境微生物学、环境质量及评价、污染气象学、环境生物学、数学环境学、环境生态学、化学环境学、环境化学、环境监测、环境海洋学、环境仪器分析等课程;二是社会环境学包括环境哲学、环境科学方法论、环境统计学、环境伦理学、环境社会学、自然环境保护学、清洁生产概论、环境信息系统、环境保护学、环境管理学、环境经济学、环境法学、环境美学、景观环境学、环境政治学等系列课程;三是工程环境学包括环境工程学、环境生态工程学、环境保护工程学、环境系统工程学、环境地球化学工程学、水污染防治工程学、大气污染防治工程学、固体污染防治工程学、噪声控制工程学、环境材料等系列课程。
一般情况下,综合类大学因学科门类齐全,往往环境学科方向齐全,在课程开设上采取分方向开设,如南京大学环境科学专业分为环境化学、环境生物学、环境规划与管理三个方向,各方向在统一开设公共基础课的基础上,采取模块式教学,不同的专业方向对应不同的专业选修课。理工型高校开设的课程通常侧重于工程技术的运用,结合各自学校的优势和特点,选择与其相对应的专业方向,其专业课设置也与其相匹配。如华南理工大学、哈尔滨工业大学则侧重于开设废水处理类、污染控制类课程。管理类学校则着重于开设环境管理与规划类课程,如中国人民大学等。农业类院校环境科学类专业往往是由土壤学、植物营养学等学科发展起来的,课程设置上偏重于土壤学、生物学、气象学等,如中国农业大学等。
二、环境科学专业人才需求情况
随着环境问题越来越受到重视,环境科学专业的就业前景也越来越好。由于环境科学具有多学科交叉的特点,要求环境类专业人才的知识结构多元化。因此,环境专业学生的就业渠道也是多元化的。据李顺兴等人调研显示,环境类专业学生毕业主要渠道有高校和各类大中专院校,环保类企业特别是污染处理企业,环境教育培训类机构、事业单位和公务员岗位等。随着社会对高学历人才需求的不断上涨,环境专业选择考研和出国的学生人数也逐年上升,据调查,普通高校环境专业考研率超过了50%。
三、环境科学专业教学改革
(一)课程体系的改革
对专业技能改革要予以重视,对专业基础要进行强化,对专业方向要进行拓宽是课程体系的三大基本原则。
在比较分析发达国家林业院校环境科学专业课程体系的基础上,根据我国对环境科学人才的实际需求,从以下几点分析论证新课程体系的改革。
第一,将环境科学课程体系看作一个系统。我们可以遵循课程体系的认知规律和知识结构层次的要求,要积极地去确立各课程的作用与地位。合理安排、组织和选择相关课程的教学要求和内容。
第二,对于课程体系来说,我们可以按照知识体系的作用与功能将其分为四个基本模块,即技术基础、专业基础、工程基础和理论基础。这样的课程结构不仅能够更好地反映出社会发展对人才质量的要求,还能将不同层次的课程提供的知识内容展现出来。
第三,避免各门课程教学内容的重复,提出行之有效的环境科学本科专业人才培养模式和多种方式的实践教学模式,建立多元化的教学评价体系和环境科学专业综合化课程体系。
(二)教学方法与教学手段的改革
在教学系统中,直接影响教学目的的达成以及实现教学目的的途径与手段的是教育方法。讲授法,作为传统的教学方法,一直是以单向的`思想交流方式为主。这种教学方法使学生被动地接受知识,很大程度上制约了学生学习的积极性和创造力。为了充分体现学生的主体地位,作为教师,我们应采用多元化的教学方式,在运用讲授法的同时,我们也可以采用以下几种教学方式:
1.讨论法。将学生以小组或班级为单位,以教材中所遇到的问题,展开辩论或讨论,让学生在学习知识的同时,加深对相关知识点的理解。由于该讨论法是团体合作进行的,在很大程度上也培养了学生团体协同合作的能力,同时也调动了学生的学习积极性,提高了学生独自思考与学习的能力。
2.演示法。教师在课堂中利用直观教具或实物进行示范性实验,让学生在生动、形象的教学中进行观察并轻松感知知识的教学方法。此种教学方法不仅让教师的教学更加轻松、生动,同时其形象的教学方法也激发了学生的学习兴趣,让学生在很轻松的环境下学习知识。
3.自主学习法。这种方法是教师为了拓宽学生的视野,积极培养学生的自学能力和学习习惯而采取的教学方式。
(三)与时俱进,不断进行教学计划的修改与完善
环境科学的广博性与复杂性使教师在进行高校环境类专业课程设置时感到棘手。专业课门类多,所需基础课内容广,而学生在校时间有限。摆在教师面前的问题是如何理清主线,精选主干课程,制定出较为合理的教学计划,以便培养出适应市场需求,竞争力更强的人才。我国目前办环境类专业的院校很多,其中多数是从原先与环境联系较密切的专业演变来。这些院校特长和基础各不相同。各类院校在修订教学计划时,首先应在保证基础课和环境专业主干课程的基础上,发挥各自特长开设相应专业课与选修课,不应强求统一模式。此外,由于工程技术的发展十分讯速,在制定教学计划时,也应该与时俱进,顺应时代潮流,对专业课的教学内容不断更新和充实。从专业知识结构来看,要对环境审计、可持续发展战略、国际标准认证等新技术、新观念、新知识进行了解;从专业课程体系来看,要对知识层面进行视野拓展,对环境经济、环境法规、环境系统分析等课程应予以加强、补充。
四、结论
环境科学专业作为应用性很强的专业,在以就业为前提条件的社会环境下,对学生的素质和综合能力的提高,以及如何适应社会的发展需求,已成为林业院校环境科学专业亟待思考和解决的问题。同时,随着科技的迅猛发展,环境污染治理新技术不断涌现,一些新理论和新技术应增加到教学中,以便毕业生能在激烈的市场竞争中脱颖而出。同时,面对不断发展变化的社会环境,环境科学也应该积极进取,不断改革创新,在社会需求的前提条件推动下,为培养更多、更好的高质量环境科学人才而不懈奋斗。
篇5:工科院校环境科学教学改革探讨论文
我国工科院校开展的环境科学教学还存在与学科背景、行业实践及科学研究脱节等方面的问题。本文从教学理念与内容、课程设置、教学方法及教学条件等方面谈几点认识,以期有助于在强化学生的基础知识、提高专业实践能力等方面的教学改进。
环境科学作为一门新兴的综合学科,它是研究人与自然环境相互作用关系的科学[1]。环境科学课程是工科院污水处理、给排水、固废等专业的必修课,也是化工、冶金、建筑等专业的选修课,内容涉及到生物、物理、化学、数学等多学科。该课程不但担负着提高工科学生环境保护意识、夯实环境科学知识素养的任务,也是学生今后进行环境保护、从事环境治理等行业的知识体系。
篇6:环境科学专业开放性实验初探论文
环境科学专业开放性实验初探论文
随着社会的发展,国家对高等教育提出了更高的要求,学生的实践能力和创新能力日益受到重视,实践教学体系在高校人才培养中占有的地位也越来越重要。各高校的实验教学改革已在以各种形式展开,开放实验是实验教学改革中的一项重要内容。开放实验突破传统封闭式实验教学的限制,是一种动态、开放、自主、多元的全新实验教学模式m。在开放式实验教学模式中,不同层次的学生可以依据自己的兴趣爱好,自主选择实验内容、实验时间和实验方案等,可以培养学生的动手操作能力、科研能力、分析问题和解决问题的能力。因此,我们在专业实验教学中,一方面加强基本实验技能训练、完成基础实验教学,另一方面将实验教学大纲所规定的实验进行调整,尝试将部分实验项目改为开放实验。
1环境科学专业实验教学的现状
环境科学是一门正在发展中的新兴学科,环境问题的出现往往是多种因素相互作用的结果。环境问题的解决也往往是基于对多种因素之间相互联系和相互作用的分析,具有高度的综合性和实践性。这就要求培养出的学生不仅具有扎实的理论基础,而且要具有分析环境问题和解决环境问题的综合技能。我校环境科学专业的历史较长,而本科生的招生是从开始,虽然办学基础好,但环境科
学专业实验教学环节还有很多要改进的地方。目前,环境科学的专业实验是独立设课,专业实验课程名称为“环境科学专业综合实验”112个学时,其中,验证性及演示实验约占70%,综合性、设计性实验约占30%,综合性、设计性实验的比例偏低,这对培养学生独立解决实际问题的能力及创新能力不利。
2开放性实验项目的确定
开放实验包括时间与空间的开放、实验内容的开放和教学环境的开放[3—4],需要建立相关的体系和硬件条件的支撑。所以,开放模式和开放程度要根据实际情况进行才能取得较好的效果。笔者根据本院自身的实际情况,结合传统的实验教学尝试性将部分实验改为开放性实验。目前,专业实验课程中的验证及演示实验比例太高,这部分实验大部分需进行整合、调整,综合性、设计性实验也需进行优化。我们的改革思路一是对一些操作简单、步骤少、耗时短的实验可以将几个实验整合成一个实验。如大气中总悬浮颗粒物(TSP)的测定原为一个4学时的独立实验,该实验非常简单,装上滤膜将采样器启动后学生就没有多少需动手操作的环节了。因此,将它与同是监测大气指标的实验如大气中二氧化硫的测定合在一起在4个学时内完成,因这两个指标的监测都是用大气采样器,可同时进行采样。节省下来的学时可以用来安排开放性实验。二是将一些验证或演示实验直接转化成开放实验,如SBR法处理废水工艺实验是演示实验,因为课时数的限制,原来该实验只是演示工艺流程,改成开放实验的话,学生可选择不同种类的废水进行实验,研究各工艺参数对废水处理的影响。通过对原实验项目和内容的整合、调整,确定4个实验项目作为开放实验,这4个实验项目分别为土壤中重金属的测定、SBR法处理废水工艺实验、土壤中有机污染物的测定和环境样品中多氯联苯(PCBs)的测定。
3开放性实验教学过程
开放性实验教学模式是相对于传统封闭式实验模式而言的,它的主要特点是以学生为主体,注重在实验过程中锻炼创新思维,培养发现新问题和解决问题的能力,教师只起启发与引导的作用,要求学生有一定的专业实验基础。所以,我们的开放性实验安排在学生已完成专业实验课程学习,掌握了环境领域中常用的各种指标如COD、BOD、三氮、总磷等的测定方法以后。开放实验的整个流程如图1所示,首先学生根据自己的爱好从4个开放实验项目中选择2个,通过查阅文献,设计好实验方案;然后与实验中心的教师讨论确定最终实验方案,预约实验时间,并自行准备实验所需的所有试剂和其它实验材料、自主完成实验装置的组装、仪器设备的调校,独立操作实验装置和仪器;实验完成后进行实验数据整理和数据处理分析并写出实验研究报告和心得体会。
4开放性实验所需具备的条件
4。1实验仪器设备和实验材料的'保障
环境科学是多学科相互渗透、高度综合的交叉科学,科研和教学涉及到的实验设备和分析仪器不仅种类多,而且对仪器的灵敏度和配置要求高。开放性实验教学的目的是要培养学生的综合素质、创新能力及独立分析和解决问题的能力,开放性实验要想取得好的效果,就必需有这些现代化的仪器设备作为支撑。经过“985工程“211工程”及学校新校区的建设后,我院教学平台配备了一批日常教学所需的仪器设备和装置,科研平台配备有一批现代化的大型仪器如红外光谱仪、元素分析仪、ICP、GC—MS、LC—MS、TOC分析仪、孔径及比表面积测定仪、激光粒度测定仪及荧光显微镜、电子显微镜等。仪器设备的硬件条件可保障开放实验的顺利施行。另外,学校也非常重视实验教学的改革,鼓励各学院实验中心开设开放性实验。因开放性实验教学相对于传统实验教学,实验材料消耗高,设备处设有开放实验专项的资金资助,各学院可以申请开放实验的经费。
4。2开放科研平台
科研平台的先进大型仪器是科研工作的重要基础,主要为本院的教师、研究生的科研工作提供服务,并收取一定的仪器维护费和实验耗材费用。这些大型仪器因为价值较大、操作复杂、维护、使用费用高及单台性,很少在本科实验教学中使用。本科教学实验所使用的仪器设备一般是国产的,都比较简单,而且相对落后。而在科技发展日新月异的今天,学生在学校不仅是学习经典的基础理论,更应学习新的科学技术,了解学科发展的动向和前沿。开放性实验是本科生利用科研平台、学习和掌握大型仪器的使用、提升综合能力的机会。目前科研平台有专人管理,有完善的管理制度及仪器分析测试程序,每台仪器还配有仪器协管员1~2名,具有向本科生开放的条件和基础,采取向研究生开放的方式对本科生免费开放。
4。3制订实验室开放管理制度
制订实验室管理制度是实验室开放的保障。针对实验室开放的具体事宜,制订实验室守则、实验室安全管理制度、仪器设备使用守则、大型仪器设备管理办法、大型仪器设备对外开放制度、仪器设备损坏丢失赔偿制度、低质易耗器皿赔偿制度、实验室卫生制度、实验室使用登记、实验室药品使用记录等,用健全的规章制度保障开放性实验的顺利实施。
4。4加强实验团队建设
因为实验教学内容的更新、实验教学模式和管理模式的改变,对实验团队成员提出了更高的要求,只有稳定的、高素质的、有创新能力实验团队才能满足开放性实验的高标准要求M。所以,一方面学校要提供培训进修机会给实验团队的教师,提高实验团队的业务水平;另一方面,教师也要提高对自己的要求,加强自身的学习修养,提高自身素质。另外,因为开放实验学生不是集中实验而是比较分散,而且实验室开放时间也延长了很多,所以,需要更多的实验指导教师。但因编制问题,增加实验室教师的人数非常困难。为了解决这个问题,近年来,我校鼓励博士研究生、硕士研究生到实验室当助理,研究生助理在实验室经过培训,工作一段时间后,就可胜任开放性实验的指导工作。
5结束语
开放性实验教学是以培养学生的综合素质、专业能力、创新能力及独立工作能力为目标的教学体系,在教学改革中具有重要意义。目前,我院的开放性实验教学尚属初步探索阶段,还存在一些要改进的地方,如开放实验项目的数量需增加和优化,实验室的内部管理需要加强、实验室的各项规章制度需要完善、实验室队伍的建设还需加强。我们将针对目前存在的问题在今后开放性实验探索中不断完善和补充,让学生通过开放性实验实践能力真正得到锻炼、综合素质得到提升。
篇7:环境科学专业普通生态学教学改革初探论文
环境科学专业普通生态学教学改革初探论文
摘要:本文本着以学生为本的理念,通过优化教学内容、改革教学方法和考核评价体系,旨在形成以教师引导学生自主研习的互动式教学模式,激发学生学习兴趣,提高课堂教学质量。
关键词:生态学;教学改革;学生为本;环境科学
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-932441-0046-02
生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学,是一门多学科交叉的综合性学科。由生态学理论支撑建立起来的可持续发展思想、生态平衡等理论,对于协调人与自然关系,实现生态文明等方面起到重要作用。目前,我国很多高校都开设了生态学相关课程,作为生物、环境类专业的专业基础课。在我校,普通生态学是材料与环境工程学院环境科学专业的专业必修课之一,是后继专业课的基础课程。环境科学专业学习普通生态学的主要目的是使学生掌握生态学的基本概念和原理,培养学生的生态学意识,让学生能够用生态学的理论和方法来分析生态破坏、环境污染等问题。在新时代的背景下,普通生态学的教学必须适应新时期人才培养对生态学教学的需要,通过进一步改革教学模式,提高课堂教学质量。
一、我校普通生态学教学中存在的主要问题
1.教学的重点不够突出。教学重点是一节课所有活动、所有环节的落脚点,是学生形成知识结构过程中起关键作用的知识和技能,它是学生后继学习的重要基础和纽带。普通生态学是一门基础性学科,知识点非常多,而该课程的课时数是48个学时。要在48个学时内把所有知识点都涉及到,势必会造成过于理论化以及重点不能突出的问题。在以往的授课过程中已经意识到这个问题并在授课过程中有所侧重,但还需要进一步针对环境科学专业学生特点和学科要求进一步优化教学内容。
2.缺少实践教学作为辅助。普通生态学课程内容具有很强的实践性和综合性,许多生态学原理和现象,仅仅通过书本是无法牢固掌握和理解的。但目前我校普通生态学课程并没有相对应的实验和实践环节,学生应用一些生态学原理解释、解决一些实际问题的能力普遍不强。
3.教学方法较为单一。在过去几年的教学过程中,对教学方法进行过一些改进,比如选择教材上一个章节的内容,让学生自学后制作ppt上讲台讲课;每次课的前10分钟,都会针对上一次课的内容设置1~2个问题进行提问和讨论。但是改革的力度还非常不够,学生主要还是作为被灌输的对象,在教学活动中处于被动的地位。
4.对学生的考核评价体系还不够完善。目前,普通生态学主要以考试成绩和平时作业成绩作为考核评价学生的主要依据,忽视了对学生创造力、分析应用知识的能力等方面的考核。
二、普通生态学课程的改革内容
1.更新教师教学理念。知识经济时代要求大学培养的人才不仅要具备丰富的基础知识,更重要的是要具有较强的自主思维能力、自学能力和知识创造能力。然而,以往的教学模式注重了知识的传授,但忽视了学生在学习过程中的主体地位,抑制了学生创造性思维的产生与学习潜能的发挥。现代教学观念强调发展学生的主体性,认为学生是信息加工的主体,是意义上的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。因此本课程改革首先就是树立以学生为中心的教学理念,既重视发挥教师的主导作用,又突出学生主体地位,从而逐步形成独立学习和自我完善的能力。为充分发挥学生的主观能动性,教师要增强创新与服务的意识,在教学活动中创造良好的氛围,尊重学生的个性,使学生的思维活跃。因此,我们要明确教师不再是教学的绝对主宰,而是要在教学活动中力争当好“导演”这一角色,为每一位学生提供不同层次的展现其各自才能、特点的.舞台,激发兴趣,挖掘潜力,培养能力。
2.根据专业特点,改革教学内容。目前,普通生态学所选的教材中基础理论和基础知识比重较大,因此,在教学中,要对教材的内容作必要的取舍和补充,将普通生态学中最基本、相对稳定的知识和理论传授给学生,因为这部分是教材的主体和骨架,是学生学习其他相关课程的基础。在讲授上述内容的基础上,可以根据专业特点,对所选教材的内容进行适当增减。主要可以将一些陈旧的,或容易和其他专业课程重复的内容剔除。增加能反映学科前沿、生态学应用及学科交叉渗透的内容,使课程内容具有时代性和先进性,同时也能激发学生学习的兴趣。生态学是一门正处于发展中的学科,其各分支领域中的新理论、新技术与新成果日新月异。因此,课堂的教学内容不能仅局限于教材,教师有责任将生态学各分支领域中的最新研究进展向学生展示。
3.改革教学方法,增强教学效果。传统的教学方法是把学生当作灌输的对象,学生在课上主要就是机械地记笔记,在教学活动中处于被动的地位,这样的教学不利于培养学生的创新意识和创新能力。普通生态学教学方法的改革就要变老师“一厢情愿”式的“填鸭式”教学方式为以学生为中心,让其“八仙过海,各显神通”的启发、引导和互动的教学方式,充分调动学生学习的主动性与创造性,探索和推行互动式教学。因此,我们主要从以下几个方面改革教学方法:首先,进一步丰富课堂教学形式。系统讲授仍然是课堂教学的主要环节,对于最基础的理论部分主要还是采用课堂讲授的方式介绍给学生,而对于介绍实践问题及学科新发展的部分可分若干专题讲解,或者将这些内容总结成几个大问题让学生讨论。例如,在讲“物质环境”这一章的时候,把这章的主要内容归纳为“陆生生物如何保持体内水分平衡?”和“水生生物如何进行渗透调节,保持体内水平衡?”两个问题,让学生讨论解答。针对普通生态学缺少实验环节这个情况,在课堂讲学中还采取了模拟实验的方式进行教授。例如,我们以骰子数量代表所观察的一组动物(如海豹)的同生群,模拟了生命表的编制。此外,还采取“现场教学”的方式,把课堂搬到现场,教学由灌输变成互动,现场素材变成教材。尝试采用现场教学作为一项重要的教学方法改革措施。因为普通生态学目前没有设置实验环节,而一些生态学的原理和现象仅通过书本学习是不够的。现场教学可以把传统的理论从教室搬到了现场,把图片换成了实物,使理论与实践紧密结合。同时杭州电子科技大学附近的下沙公园又为我们的现场教学提供了优厚的条件。其次,把课堂精讲与课后自学结合起来。教师在课堂上主要讲重点、讲难点、讲方法论,同时可以设置疑点、安插兴趣点充分激发学生的学习热情,充分利用问题性教学方法开启学生创新思维。课后,可以结合课堂所讲的重点或难点内容,给学生布置一些需要查找、搜集相关资料的作业题,要求他们借助网络或校内外图书馆等渠道完成。例如,在讲“自然种群的数量变动”这一节的时候,让学生课后查找自然界种群数量的实例,鼓励学生积极寻找学习合作伙伴,落实学习小组,查找相关资料,写出讲稿,制作ppt,然后分别在课堂上进行演示,教师点评,培养其团队合作精神,提高他们的思维能力和口头表达能力。
4.改革考核评价体系?摇合理的考核体系是教学模式改革中的一个重要方面,考核应着眼于学生能力的培养和素质提高,注重考核学生分析问题、解决问题的能力和多向思维的能力。普通生态学课程考核的重点应该由知识的掌握向能力的提高转变,除进行常规考试外,还应包括平时考核,使贯穿教学始终的自主学习、课堂讨论、小组讲课等平时分占总评分的60%,期末考试占40%。
综上,在普通生态学教学中我们要以学生为本,从教学内容、教学方法、教学方法和考核评价等多个方面进行改革和探索,培养学生综合运用课程知识解决实际问题的能力,为后续课程的学习打下良好的基础,从而进一步提高环境科学专业本科的教学质量。
参考文献:
[1]孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,等.基础生态学[M].北京:高等教育出版社,.
[2]戈峰.生态学[M].北京:科学出版社,2002.
[3]王光军,田大伦,闫文德,等.生态学课程教学模式改革探讨[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),,3(1):129-132.
[4]耿红.生态学教学改革的几点思考[J].安徽农学通报,,14(13):190-191.
[5]方晰,田大伦.“生态学”课程教学方法的探索与实践[J].成都中医药大学学报,,7(2):62-63.
篇8:浅论地方工科院校物理化学实验教学改革与探索论文
浅论地方工科院校物理化学实验教学改革与探索论文
物理化学是工科院校化工、材料、环境、生物及地质等工程类专业学生的一门重要的必修课。但是,由于物理化学的理论性强、知识面覆盖广及抽象难懂的特点,使其成为一门较难掌握的理论课。而物理化学实验可以加深学生对物理化学概念的理解和掌握,是学生学习和掌握物理化学知识的重要手段和途径。因此,开设物理化学实验课,是完成好物理化学教学的重要环节。同时,通过物理化学实验还可以使学生掌握物理化学的基本实验技术和技能,开阔学生的视野,了解学科前沿,有助于培养学生的创新精神及科研实践能力,从而有助于培养学生的科研创新能力。然而,与中央部委直属高校相比,地方工科院校在优质生源选拔、科研经费、学科建设经费等方面存在明显的劣势。这些劣势导致地方工科院校的物理化学实验教学在实验内容设置、教学方式与方法的设计与选择存在许多不足与缺陷,因此,必须针对地方工科院校物理化学实验的教学现状,进行教学改革,充分发挥相关方面的潜能,探索新的教学模式与方法。
1改革物理化学实验教学的教学方法探索
由于地方工科院校的物理化学实验教学存在上述问题,必须有针对性进行改革并探索新的教学模式。结合地方院校物理化学实验教学现状的共性及我校物理化学实验的教学现状,我们对物理化学实验教学采取一些改革措施,并探索新的教学方法。
1.1增加、更新物理化学实验教学内容
地方工科院校的物理化学实验教学内容设置受资金投入不足、实验仪器配置数量不足、设备落后、实验教学学时少等因素制约,因此,根据实际情况设置物理化学实验教学内容非常重要。而大多数工科院校一般根据物理化学理论课的教学内容开设相应的物理化学实验,导致有部分实验与先行的无机化学实验相同或者相似,因此,我们在新的物理化学实验教学内容设置上,必须统筹考虑无机化学实验和物理化学实验的教学内容,避免在物理化学实验教学中重复无机化学实验,浪费不必要的实验学时。更新物理化学实验教学内容,剔除一些内容过于陈旧的物理化学实验,补充一些先进的、有代表性的实验,如,原有的一级反应实验-过氧化氢分解实验,是利用气体体积随时间的变化关系来确定速率常数,但体积变化是通过手工移动水准瓶来测定的,难以准确测定,影响实验结果,因此,将该实验改为蔗糖溶液水解反应,通过旋光度测定反应体系溶液浓度随时间的变化关系,较精确地测定一级反应速率常数。在实验用时少的经典实验中增加一些与物理化学研究热点相关的物理化学实验,如,电极制备及电池电动势的测定,该实验用时较少,我们在实验教学中增加有关锂离子电池电压及充放电测试的实验内容。原有的物理化学实验内容为:燃烧热的测定、静态法测定液体饱和蒸气压、合金相图、电极制备及电池电动势的测定、电导法测定弱电解质的电离常数、一级反应―过氧化氢分解、氢氧化铁溶胶的电泳、溶液吸附法测定固体物质的比表面,改革后的物理化学实验教学内容调整为:燃烧热的测定、静态法测定液体饱和蒸气压、合金相图、电极制备及电池电动势的测定、Li/LiMn2O4锂离子电池的组装及电化学性能测试、二级反应-乙酸乙酯皂化、一级反应―蔗糖溶液水解反应、氢氧化铁溶胶制备及电泳、溶液吸附法测定活性炭的比表面、活性炭作为超级电容器电极的比电容测定、纳米TiO2对甲基橙的光降解。
减少内容固定、陈旧的验证性实验的实验数量,增加具有设计性、创新性的综合实验的实验数量。增加综合性物理化学实验数量,物理化学实验教材中不提供综合性实验具体的操作步骤,只提供实验原料和相应的仪器,要求学生预先查阅相关文献,自己设计实验方案,允许在实验过程不断修正实验方案,实验结束后,学生在教师的帮助下分析实验成败的原因。综合性物理化学实验的引入,可以较好地引导学生学会查阅文献、比较周全地考虑问题并设计实验方案,有助于培养学生的逻辑推理能力和实验操作能力,为今后的相关专业学习以及科研创新能力打下基础。
1.2改革物理化学实验教学模式
目前大部分工科院校仍采用教师板书讲解实验原理和演示实验操作细节、学生按要求进行实验的传统物理化学实验的教学模式,导致教师花费较长的时间讲解和纠正学生实验操作,实验效果和效率较差。我们改进传统的物理化学实验教学模式,采用现代教育方法和手段结合传统的实验教学模式,倡导多种教学模式的综合运用的新教学模式。为了节省教师讲解实验原理和演示实验操作的时间,将要讲解的实验原理做成详细的ppt文件,以及将演示实验操作的详细过程制作成视频文件,并将这些文件上传到桂林理工大学的教育在线系统,以供学生网上观看或下载,让学生提前观看和预习实验教材,使学生明确实验目的、了解实验原理和实验操作,教师在物理化学实验授课时不再详细讲解实验原理和演示实验操作,为物理化学实验教学节省了时间。无形之中,压缩单个物理化学实验项目的实验用时,在整个物理化学实验教学32学时不变的前提条件下,物理化学实验的实验项目数由原来的8个增加到11个,解决实验教学课时少导致实验项目少、学生实验操作训练不足的难题,同时,可以进一步提高学生的实验操作技能和增强学生对实验相关的物理化学理论基础知识的理解,从而提高物理化学实验的教学质量。
1.3强化和提高学生实验数据处理和分析能力
提高学生的实验数据处理和分析能力也是物理化学实验教学的一个主要目的`,加强学生数据处理和分析能力的培养,对学生实验设计能力、独立思考能力、误差分析能力等综合实验能力的提高具有重要的意义。大部分的物理化学实验数据处理比较复杂,通常需要经过复杂的公式计算、作图、线性拟合、非线性拟合等复杂过程,只有借助数据处理和作图软件才有可能获得精确的实验结果。但传统的物理化学实验教学并不要求学生利用作图软件处理数据,因此,大部分学生只采用手工计算和利用坐标纸手工绘图的粗略方法处理数据,在描点画线和选取坐标比例时易引入较大的误差,导致数据处理结果误差较大,甚至不准确。针对这种现象,我们在新的物理化学实验教学过程中,要求学生要利用常用的Origin作图软件处理比较复杂的实验数据,并在物理化学实验开课前对学生进行Origin软件授课和培训,使学生初步掌握Origin软件的使用方法。学生采用origin软件进行公式计算、数据作图、数据拟合、相关性等分析,不仅简化了数据处理的过程,提高了结果分析的精确度、准确度,而且还能培养对实验现象和数据分析的科学严谨态度,同时,进一步提升学生的计算机应用能力,为学生今后的科研实验打下良好的数据分析基础。
1.4改革实验考核方法
传统的实验考核方法主要是根据实验报告确定学生的物理化学实验成绩,实验报告只体现出学生的数据记录及数据处理,难以体现学生的实验态度、实验操作技能以及综合能力,因此,实验报告难以准确判断学生是否掌握实验原理和实验操作。针对传统考核方法的不足,我们对传统考核方法进行了改进,采用实验成绩包括平时成绩和考试成绩的考核方法。平时成绩包括预习、实验操作和实验报告,占实验总成绩的40%。在课程结束后进行闭卷考试和实验操作考试,考察学生实验原理和技能的掌握情况,考试成绩占实验总成绩的60%。采用新的考核方法,促使学生更加重视物理化学实验原理、相关的理论知识以及实验操作,有利于巩固学生的理论基础知识和熟练掌握相关的实验操作,有利于提高学生的实验综合能力,为今后相关课程的学习及科研工作打下坚实的基础。
2物理化学实验教学改革的初步成效
改革后的物理化学实验教学授课的对象为2008、2009、、级的化学工程与工艺、材料化学、无机非金属材料工程、高分子材料科学与工程等专业的学生,这部分学生的物理化学实验项目数量比同年级其他专业的学生多3个,实验操作技能及数据处理和分析能力也明显优于其他专业的学生。根据我们对桂林理工大学、2013届的本科毕业论文优秀率以及广西高校化学化工类论文及设计竞赛获奖率的统计数据来看,可以看出,通过改革后的物理化学实验教学培训的学生的实验操作技能、数据处理和分析能力等综合能力明显高于采用原教学模式授课的学生。
3结语
我们通过物理化学实验教学的改革和探索,更新和充实了实验教学内容,采用了多种教学模式相结合的新教学模式,强化和提高了学生的数据处理和分析能力,完善了实验考核的方法。在物理化学实验教学学时不变的前提下增加了学生实验项目数量,进一步强化学生的实验操作训练,加深学生对基础理论课的理解和认识。综合性实验的增加,有利于促进学生对查阅文献、设计方案以及分析问题等能力的认识,有利于培养学生的科研综合能力。物理化学研究领域热点相关的实验引入,提高了学生对物理化学的学习和科研兴趣,并初步了解物理化学研究前沿状况,为学生今后从事生产实践工作以及科研工作提供了相关的选择领域。因此,物理化学实验的成功教学改革,将为相关专业学生构建一个完整的物理化学知识体系,提高学生的专业知识水平和就业竞争力,对创新型人才的培养具有较大的促进作用。
篇9:环境工程专业实验教学改革初探论文
随着社会对环境保护和污染治理要求的提高,对高校环境工程专业培养人才的目标提出了更高的要求,为培养出适应社会发展的新型人才,应进一步加强实验教学改革,以培养学生的动手能力为基础,逐步提高学生的独立发现问题、分析问题和解决问题的能力,训练其运用理论知识去进行分析、设计和开发的实践技能,适应工程教育的要求.环境工程专业实验课结合学生所学的专业知识,让学生能够在实验中进一步巩固书本知识,因此,专业实验课程是非常重要的学科,进行实验教学方案的研究和创新,从而提高环境工程专业实验的效果是非常必要的。
一、目前存在的问题
1.教材单一
现在环境工程专业实验教学所采用的教材多为课本后附带的实验课程,存在部分内容陈旧过时,涉及的面不够广,不能根据仪器设备的发展更新很好地更改实验内容。
2.以验证性实验为主
目前的实验都是老师讲完实验原理,然后再写好实验步骤,老师配制好实验溶剂,调试好实验仪器,同学们按照实验步骤按部就班的去做,然后得出结果,写实验报告。其结果是学生只是循规蹈矩,不会主动去思考问题,发现问题,不能学以致用。
3.实验成绩的评定
目前实验课的成绩主要是看学生的实验报告成绩,这样就容易造成不做实验或成绩差的同学抄袭实验报告的现象。
4.教学方式单一化
传统的教学方式都是老师讲,然后学生做,至于为什么这样做,不能那样做,如何验证结论的正确性,学生很少也很难去解决。
二、解决的方法
1.教材的选定
集思广益,结合实际自己编制实验教材,这样既能不断地更新旧的实验步骤,又能针对现有的仪器设备做到物尽其用。
2.增加设计型、综合型实验
设计型实验由于没有现成的方法步骤,需要由学生自己探索实验条件,这样就要求学生能够把所学的书本知识融会贯通,学以致用。例如,要设计水中某种污染物的检测方法,就需要学生对污染物的性质,污染物的提取方法,污染物的检测方法都要了解,这样就可以让同学们把化学知识,环境监测等课程知识很好的结合起来,让知识得到进一步的巩固。通过设计型实验,学生会学到很多书本上学不到的实验技术知识。同时设计型实验以组为单位,实验过程中学生分工合理,互相协作,充分发挥各自的积极性和创造性,从而培养了学生团结合作的团队精神。综合性实验主要是培养学生对综合知识的理解和应用,实验要针对某个具有综合意义的实验系统,综合运用基础课程知识进行实验。 3.开设研究型实验
现在很多高校,把一些涉及大型仪器的实验都作为演示实验,这样减少了学生的动手能力。所以可以由学生申请运用一些大型仪器设备完成污染物的在线、痕量的监测。当然整个过程要在老师的指导下完成。这个过程主要是培养学生独立思考问题的能力,和对一些大型仪器的运用。
4.考核方式的改进
一改以前的实验报告定分制,把实验课程分数分为:实验理论考试分、实验操作分、平时成绩和综合性大实验等几大部分,这样可以充分的考核学生的实验技能。另外,有时也可以把实验结束后实验室的整理记入总成绩中,因为在试验中养成做科研的良好态度,对学生以后工作或者继续深造都是有好处的'。
5.实验教学手段的多样化
教师可以利用互联网实现,把一些实验过程或大型仪器的操作过程制作成DVD,传输到网上,让学生可以随时观看,给学生非常直观的印象,节约了教学时间,丰富了教学内容。同时学生如果有疑问可以通过留言或对话的形式来解决。这样可以进一步地调动学生的学习兴趣。另外,对于一些实验内容繁多并且有危险性的实验课程,可以采取仿真教学,通过仿真教学可以把实验原理及操作步骤生动表现,而且节约了成本。
环境工程专业实验教学的好坏,直接影响了学生所学知识的运用情况,对他们以后的就业及继续深造有着举足轻重的作用,所以针对目前环境工程专业实验教学中存在的问题及改进作了初步的探讨,当然这里还有很多需要改进完善的地方,作为一名教育工作者,力争在实验教学上努力创新,可以培养出更多的应用型人才。
参考文献:
[1]郭杏妹.环境专业综合性实验的教学实践[J].广东化工,2010,(5):157.
[2]陈穗玲,谢文彪,曹小安,等.环境监测实验课教学改革的实践[J].广东化工,,(5):29-31.
[3]姜华,那杰,谢明杰,邹伟,崔玉影.环境微生物学实验课程改革的探索[J].实验室研究与探索,2010,(4).
[4]腾丽华,林建原,夏静芬,等.环境化学实验课程与教学体系的改革与创新[J].高等理科教育,2010,(3):89-92.
篇10:农林院校包装工程专业实验教学改革研究论文
摘要:分析了包装工程专业实验教学中存在的问题和不足,提出了改革和创新的内容和方向。其内容包括:建设一体化多层次的实验教学体系、加强实验室师资队伍建设、创新实验教学内容与考核方法和创建网络虚拟包装实验室。
关键词:包装工程;实验教学;虚拟包装实验室
1引言
实验教学是高等学校教学活动中的重要组成部分,在培养学生实践能力、分析和解决实际问题能力及严谨的科学态度方面,具有其他教学环节无法替代的作用。但是,传统的实验教学模式,已不能适应新世纪对人才培养的需要,大多数实验教学都不同程度地存在着问题[1-3]。东北林业大学包装工程专业自开办以来这几年经过多次修订教学大纲和人才培养方案计划,调整专业课程体系和课程结构设置,逐渐适应了新形势下社会对包装工程专业教育体系和特色培养人才的要求,但像许多农林院校一样,我校包装工程专业在实验实践教学方面与成立较早的包装专业兄弟院校相比还存在许多亟待解决问题,还有许多需要改革的因素。
2包装工程专业实验教学现状分析
包装工程专业在理论教学基础上,重视实验环节,许多课程,如包装材料学、包装机械、包装工艺学、运输包装、包装测试、包装印刷等都分别开设了相应的实验,通过几年的实践,发现存在如下问题。
2.1实验室管理制度封闭
实验的开设一般依附于专业课程,学生实践的时间和机会有限,影响了学生创新实践能力的训练。
2.2实验室师资队伍自身问题
在一些新办包装工程的高校,由于我国包装学科自身培养的博士至今寥寥无几,所以引进的大部分是外专业的高学历教师。这些年青教师,从高校毕业后即进入高校从事教学,自身对包装的了解和理解都非常有限,包装方面的实践能力更是十分匮乏。由这样的教师去指导学生实践,其效果可想而知,极易形成“大糊涂教小糊涂”的局面,更谈不上“应用型”人才的培养了[4]。
2.3实验内容偏重于传统验证性实验
由于包装实验的特点基本都是按照相关国家或行业标准来进行实验操作,所以造成开设的绝大多数实验都是操作型实验,较少开设设计型实验或综合型实验。单纯以“验证、认识”理论原理为准则,造成学生只看现象,不注重本质;只强调结果,不看过程的状况;使学生难以真正完整设计或检验包装,学习处于被动状态[4]。
2.4实验教学模式单一
目前实验教学仍普遍采用传统的教学模式,即形式单一而枯燥的“教师教、学生学”的模式。学生学习处于被动状态,只是对实验内容简单机械地模仿,学习积极性和主动性没有被调动和激发,没有达到培养和锻炼学生实践动手能力和创新能力的目的[5]。
篇11:农林院校包装工程专业实验教学改革研究论文
为了达到高等教育的目的,培养具有创新精神和实践能力的学生,针对实验教学存在的问题,应采取以下措施进行实验教学改革。
3.1建设一体化多层次的实验教学体系
从总的包装工程创新人才培养目标出发,根据各院校包装专业的特点统筹安排实验内容,合理选择实验项目,合并内容重复或类似的实验项目。按照理论课程教学计划,构建由浅入深包含验证性实验、综合性实验和设计(创新)型实验的具有内在联系的、层次分明又形成一体化系统的全方位多层次的实验教学新体系。其中,验证性实验对理论课内容进行复现,以利学生对包装基础知识的掌握,如纸、软塑包装材料基本性能测试、包装机械原理等。综合性实验则侧重于某些理论知识的综合应用,将相互联系的实验重新整合成若干项综合性实验,要求学生综合利用所学知识解决实际问题,如跌落试验、冲击试验与包装材料缓冲性能评价相结合。设计性实验要求既具有综合性又有探索性和创新性,注重对学生创新思维和能力的培养提高。学生需在教师指导下独立完成从文献资料检索到试验方案设计、确定,到实验操作及结果分析的全过程,充分发挥学生的主观能动性和创造性。如液晶显示器包装设计,包括包装材料的选用、包装结构设计、包装性能试验及评价等全部由学生独立完成[5]。
3.2加强实验室师资队伍建设
建议包装工程专业实验室成立了由9名人员组成的实验室管理队伍。实验中心主任按一级学院规定竞争应聘上岗(须具有高级职称)。实验技术人员按我院“实验技术人员岗位聘任实施办法”进行公开招聘。中心的实验专职人员岗位与管理岗位结合,按照“强化岗位、按需设岗;淡化身份、择优聘任;按岗取酬、优劳优酬;效率优先”和坚持公开、公平和公正的原则,严格标准,合理流动,能上能下。随着中心使用效率的提高与实验内容的改革,同时也对实验技术人员提出了更高的要求。实验技术人员应聘上岗后,由原来只承担1~2门实验课相关工作,改要面对多课程、多种不同实验室的工作。为了能适应新的实验教学内容和实验教学岗位的需要,中心统一安排人员,杜绝一个学期都轮空工作现象。同时,组织实验技术人员定向参加几门课程的理论课学习与全程参加实验,并要求他们参加对口的学术讲座与参加对口培训,培养他们一专多能[6]。 3.3创新实验教学内容与考核方法
包装专业实验内容的选择应以加强基础技能、突出综合设计、培养创新能力为基本原则进行科学编排。在基本技能方面,既要强调必须掌握的内容,又要根据学生的能力、志趣和特长,按不同层次设计实验内容,引导学有余力、在该实验中有志趣的学生,向更高要求和难度进军,让其自我发挥并脱颖而出。在综合实验设计方面,根据现代化先进技术及课程设置情况,安排一些综合性强、实用性高、创造空间广的综合设计性题目,以培养和启迪学生的创新思维[7]。
制订新的实验操作考核体系,改变以往实验考核成绩按平时成绩记分的办法,以多种形式对教学总体效果进行综合考核评价,改革与完善学生实验考核方法和考评标准。现以实验多个环节制订考核标准,根据实验报告、实验操作技能、自行独立设计实验能力、教学实习等多方面情况综合考核,重点考核动手能力、综合分析问题的`能力和创新能力。即实验平时成绩综合占25%,对全部实验过程、结果等进行考核,也对实验操作过程的规范性和课堂提问进行了考核;实验基本技能考核占40%,综合性设计实验占25%,实验课程论文和实验报告占10%[8-10]。
3.4创建网络虚拟包装实验室
由于包装工程学科的特殊性,包装工程实验室占地面积大,仪器设备昂贵,升级换代较快,设备生命周期内的利用率偏低。近几年,高校不断扩招,在校生人数迅速增长,实验室资源日趋紧张,除了满足学生教学需要,实验室还要承担科研、对外服务等任务,常有时间冲突,给试验安排带来很大的困难,所以问题尤其严峻。为解决上述问题,很多包装界人士献计献策,并取得了一定效果。随着互联网的蓬勃发展,信息传播速度急速增加,改变了人们生活的方方面面。包装工业也深受影响,有许多包装网站应运而生,而且对包装工业的发展起到了积极的推动作用。这就意味着把互联网技术应用于包装工程实验室,建立网络虚拟实验室成为一种趋势,用这种方法解决包装工程实验室所面临的问题成为一种可能。应用网络技术构建并设计虚拟包装工程实验室,体现了开放性、交互性、灵活性、共享性、高效性、自主性等原则。网络虚拟包装工程实验室的建立可以使在校学生对包装实验产生更加浓厚的兴趣,节约了资源,有利于提高科研的效率和效果[11-12]。
4结语
以包装专业实验教学模式改革为主题,以实验教学内容、方法和手段的改革为切入点,以提高学生综合素质、实践能力和培养创新精神为目标的包装高等教育实验教学体系改革已势在必行,这也是新时期国家、社会、时代对包装高等教育事业的要求。本文结合本校的实际情况对包装专业实验教学改革提出了一些建议,这些建议也许会对其他兄弟院校带来些启示。
参考文献:
[1]卢杰,周廷美,张晓帆.包装工程专业实验教学体系改革模式探讨[J].包装工程,,29(10):257-260.
[2]李春伟,姜雪松,王桂英,徐淑艳,张群利,陈春晟.包装工程专业实验教学改革与创新探索[J].实验室研究与探索,,29(7):252-254.
[3]陈为旭.对包装专业实验教学与实验室建设的探讨[J].中国包装工业,1995(2):28-30.
[4]周建伟,高德,胡红艳,裴磊.包装工程专业实践教学体系改革初探[J].湖南工业大学学报(社会科学版),,14(5):139-141.
[5]刘志刚,张新昌,卢立新.实验教学与包装工程创新人才培养改革探索[J].无锡职业技术学院学报,2009,8(1):66-68.
[6]伍国明.实验室体制创新与实验教学改革的探索[J].实验室研究与探索,,25(3):380-382.
[7]郭兴启,朱常香.农业院校生物学实验教学体系的构建[J].实验室研究与探索,2009,28(8):141-144.
[8]李海燕,赵汗青,高兴海,刘训涛.实验教学创新的研究与探索[J].实验室研究与探索,2009,28(8):115-117.
[9]陈为旭.对包装专业实验教学与实验室建设的探讨[J].中国包装工业,1995(2):28-30.
[10]王秀红.改革实验教学体系培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2009,28(8):835-837.
[11]鲁建东,王正铎,刘晶.网络虚拟包装工程实验室的构建[A].北京高教学会实验室工作研究会学术研讨会论文集[C].,53-57.
[12]曹乐,赵鹏.基于虚拟仪器的虚拟包装实验室构建[J].包装工程,2009,30(6):84-86.
篇12:环境科学专业实验课程教学探索论文
环境科学专业实验课程教学探索论文
环境类专业实验教学在环境科学教学中占有较大比重,在培养学生科学思维、实验技能和实践能力方面起到积极作用。目前高校环境科学专业实验课程教学体系在教学形式、实验内容、考核方式等方面存在一些问题,本文围绕优化整合现有实验资源,建立高质量、高效率和高水平的实验课程教学训练体系提出若干建议,以资借鉴。
随着环境问题日益严峻和人们环保意识的不断加强,环境类专业高等教育蓬勃发展,我国有200多所高等院校开设了环境类专业,培养了大量环境类人才。高等教育阶段本科实验课教学系统培养了学生的基本实践能力,为其日后深入学习和工作打下了牢固基础。因此,本科实验教学能否取得应有效果,是衡量本科教学水平高低的重要指标。如何建立高质量、高效率和高水平的高校实验课程教学训练体系,培养合格的高素质人才,是高等教育改革和实验教学改革亟需解决的难题。
1.实验课程教学存在的问题
实验教学在人才培养中具有理论教学不可替代的作用,通过实验教学,不仅能让学生更好地掌握课堂上学到的知识结构,更能培养学生独立创新意识和实践动手能力[1]。因此,实验课除了要注重学生的基本操作技能,更要培养学生分析问题、解决问题的能力。目前环境科学专业实验教学普遍存在以下问题。一是对实验教学重视程度不够,存在重理论轻实验的状况,导致师生降低对实验教学知识的主动接受程度和认知能力。二是教学模式陈旧。当前实验教学所需实验仪器由实验老师调试,所需试剂也是老师配置好后提供给学生使用,讲授课程时,教师向学生讲解实验的原理、操作步骤、注意事项,并进行相关演示,学生做实验时只是“照葫芦画瓢”。很少思考这个实验为什么要用这个方法做,这个方法的优点在什么地方,有没有更好的实验方法,等等。三是实验室功能单一,造成资源闲置。实验室只进行实验教学,一些大型精密仪器由于价格昂贵,套件数较少,维护费用高,学生在上实验课的过程中很难长时间操作,导致仪器使用率低,国有资产出现大量闲置和浪费。
2.实验教学改革方案
2.1整合实验内容,单独设置课程。
为解决实验课程体系松散、实验内容重复、实验数量开出率较低等诸多问题,要求重新整合实验教学内容,删去无法完成的实验题目,合并重复的实验题目,按照现代教育规律建立新的实验教学体系。另外把实验课教学提高到与理论课同样的高度,单独设课,单独考核。根据环境科学专业的特点,将实验教学大纲中的实验课按其内容性质和规律整合归类,推陈出新,有机整合实验题目,形成系统的课程体系。
2.2考核形式与组织
实验课程考核是实验教学过程中的重要环节。一方面,实验考核是测量和评价学生实验能力的'重要手段。通过考核,不仅可了解学生对实验原理、实验方法的熟悉程度,更重要的是可以考查学生实验操作熟练程度、实验技能掌握程度和处理突发问题的应变能力。另一方面,实验考核是检查实验教学效果和提高实验教学质量的重要途径。有效的实验考核可改变“重理论轻实践,重笔试轻操作”的一贯看法,发现和改进教学薄弱环节,着力培养具有实践能力和创新意识的人才 [2]。
目前实验课程的考核主要有笔试、口试、操作等形式,操作考核又分指定和抽签确定实验试题两种方法。这些考核形式各有优劣,应因地制宜,灵活应用,一般由平时考察与期末考核组成。期末考核参照职业能力测试形式,即建立有一定题量的试题库,考核时随机抽取考题形成试题单,一份试题单上包括笔试、口试、操作等内容。考生按试题单上的试题要求进行解答、口述或操作,由监考员参考评分标准给出成绩。一般每位考生考试时间为15~20分钟,可分考场进行,每位考官同时考核2~3名考生。
2.3改进实验课教学模式。
实验课程教学一般由实验技术人员备好药品和仪器,理论课教师指导具体实验内容,学生按照既定题目完成实验过程即可。要改变这种传统的由老师配好试剂,学生按照步骤机械做实验的教学模式。将学生从实验准备阶段引入实验室,让学生从头到尾了解玻璃器皿的洗涤、标准溶液的配置和标定、仪器的维护和校订,以及实验结束后废物的处理和实验室的整理等环节的工作,让其参与到实验课全过程中,接受系统的锻炼,有利于学生从事自主设计型实验及参与科研。
2.4开放实验室。
实验室开放是实验室资源利用最优化的最佳形式。把实验室开放作为实验教学的课外延伸,不但能增加学生接受实验训练的机会,而且能为学生独立思考问题,参与科研活动提供训练平台。对于低年级学生,可将实验教学内容占用课时多,难度较低和需要反复训练的实验整理集中,作为实验室开放内容引导学生积极参与;对于高年级学生,可以将学生科研项目,教师科研课题,以及毕业论文实验等纳入实验室开放内容中,由指导教师启发学生独立设计并完成实验,训练学生运用掌握的实验技能衔接好理论与实践应用的关系[3]。
3.结语
随着时代进步,实验课程教学在授课形式、内容、考核方法、教学效果及与之相应的实验室管理等环节出现一些问题。优化整合实验室现有各种资源,打造高质量、高效率和高水平的实验教学科研平台,是解决上述实验教学问题的有效途径。环境类实验课程考核改革是大势所趋,操作考核方式灵活有效,能更好地评价学生的实验能力,促进教学质量提高。虽然实践过程中易出现抽取考核试题难度不相当、考官评分主观性不一致等问题,但这种实验考核方式仍将在今后的教学工作中越来越多地采用,并逐步积累经验,日臻完善。
篇13:环境科学专业《环境地质学》课程教学改革与实践论文
环境科学专业《环境地质学》课程教学改革与实践论文
环境地质学是地质科学中的一门新兴的分支学科,也是环境科学的重要组成部分。是一门应用地质科学、环境科学以及其他相关学科的理论和方法来研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用,相互制约的关系的学科。随着人类社会经济的发展,地球环境遭到了不合理的开发和破坏,人类面临着许多的环境问题,尤其是一些全球性的环境问题正在严重地影响和威胁着人类的生存和发展。许多国家的地质机构已把工作重点逐渐转移到环境地质调查、研究方面上来。我国人口多,经济仍相对落后,环境问题更加严峻。许多环境问题的产生是由于人类不合理的开发和利用各种地质资源造成的。面对这些问题,我国很多的高等院校的相关学科专业纷纷调整专业方向,不断加大环境地质人才的培养力度,将传统的水文地质、工程地质工作跟环境地质工作相结合。以研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系为核心内容的环境地质学已发展成为环境科学研究领域的一大重要方向,《环境地质学》课程亦成为很多学校环境科学、环境工程等专业重要的专业基础课程。
贵州民族大学环境科学专业自2003 年开始招生,是从早期的化学专业演变而来,经过近十多年的发展,环境科学专业保持了原有化学背景的优势,在地质、地理、地球化学、生态等学科领域也相应得到了拓展,《环境地质学》课程也成为了学校环境科学专业本科生的一门专业基础课。
笔者在教授《环境地质学》课程的过程中,遇到一些问题:一是大部分学生对本课程提不起兴趣,来上课主要是为了应付考试,没有主动的去学习本门课程及相关的专业知识;二是该专业学生缺少地质学基础背景知识,《环境地质学》的课时又相对偏少,如何在有限的教学时间里既考虑到授课对象的特殊性,又保证《环境地质学》学科内容的系统性,笔者一直在思考。基于近几年的教学实践与体会,撰写此文,希望与同行进行交流,以促进环境科学专业《环境地质学》教学工作更加完善。
1 课程开设的目的和意义
《环境地质学》是运用地学的理论和方法研究人-地系统发生与发展过程中涉及的人类活动与地表环境的相互作用与影响,调控与改善环境质量及减少环境灾害损失的一门新兴的边缘学科。《环境地质学》涉及的内容比较广泛,综合性也比较强,内容涉及灾害地质学、环境工程学、地球化学、地质工程学、城市环境地质学、矿山环境地质学、农业环境地质学、海洋环境地质学等多个学科,不仅涉及自然科学的,也涉及到社会科学和应用技术等相关学科的理论与方法。《环境地质学》课程主要是为培养环境科学及相关专业学生具有环境地学基本理论、方法和实践能力而开设的,是一门理论性和实用性都很强的课程[3]。通过《环境地质学》课程的学习使学生更好地掌握环境地质学的理论与方法,理解和掌握地质资源的开发利用与地质环境之间的相互关系;了解地质灾害的基本原理、形成原因、分布规律、预防和治理措施,理解和掌握原生地质环境与人体健康的关系等,了解本领域最新的发展动向,增强学生的学习能力,自觉、主动地把本课程与环境科学专业的其他课程联系起来。
2 教材的选择
目前《环境地质学》的教材有不少版本,各有特色,但也存在如下问题:教材版本多,内容宽泛。教材内容侧重点不同,有的侧重于研究岩石、水、土壤、生物和大气圈层的相互作用和影响;有的侧重于工程地质灾害;有的侧重于环境地学调查、环境制图技术与方法。不同的教材适用于不同专业、不同层次、不同类别、不同课时的教学需求。教材内容偏重于地质学专业背景,与环境专业联系不大。环境科学专业学生学习《环境地质学》课程的内容则应侧重于人类对地质资源的不合理开发与利用带来的地质环境问题及如何预防、调控这些地质环境问题,而目前侧重于这方面内容的教材相对较少。理论多、实例少,对环境专业的学生不容易真正掌握,学生也提不起兴趣。因此,通过对教材的对比分析及结合我校环境科学专业的培养要求,笔者选用潘懋等编著的《环境地质学》教材,该教材内容共有十章,分别为绪论、环境地质学的基本理论问题、土地资源与地质环境、水资源与地质环境、矿产资源开发与地质环境、能源与地质环境、人类活动与地质环境、地质灾害、地质环境与人体健康以及环境地质调查评价与制图。讲授时以教材知识点为主线,通过课堂讲授、课堂互动、自主学习、思考讨论和期末考核等多种形式的教学手段,使学生真正掌握环境地学的基本概念、基本理论和方法,能够运用所学的知识去分析和解决当前我国面临的地质环境问题。
3 教学内容的优化
要进行认真的备课,查阅大量相关的文献资料并把握环境地质学学科的最新进展,丰富授课内容,但要注意详略得当、重点突出、深入浅出,理论联系实际。尤其是在讲解一些理论知识时不能照本宣科,而是进行案例教学,结合与当堂课所要讲授的内容有关的社会实事。比如,全球性的环境大事、国家及西南或贵州境内发生的地质环境方面的事件,通过这些案例的教学让学生深刻理解所讲授的理论知识。例如,在讲授“土地资源与地质环境”这一章的内容时,介绍我国和贵州土地资源状况;土地利用对地质环境产生的影响,结合图片重点讲述我国西南及贵州地区石漠化的产生、分布及带来的影响及防治措施,让学生更加关注我国西南尤其是贵州石漠化地区的土地资源问题;讲述贵州“工业强省,城镇化带动”战略,工业园区的建设中大量的土地资源被开发利用后可能带来的地质环境问题。在讲授“水资源与地质环境”这一章时,介绍我国及贵州水资源状况;我国及贵州喀斯特地区地表及地下水污染状况,结合图片举例介绍贵州水资源梯级开发利用对地质环境产生的影响,贵州水资源的合理开发途径。在讲授“矿产资源开发与地质环境”这一章时,结合图片举例讲解露天及地下采矿尤其是贵州矿产资源开发对地质环境产生的影响,让学生了解贵州矿产资源开发过程中存在的地质环境问题,掌握矿山地质环境修复常用的技术与方法。在讲授“人类活动与地质环境”这一章时,结合图片举例说明我国跨流域调水对地质环境产生的影响;垃圾填埋对西南喀斯特地区地下水、土壤、大气造成的影响及贵州土法冶炼活动对地质环境造成的影响;贵州省的“工业强省,城镇化带动”战略可能对地质环境产生的影响。在讲授“地质灾害”这一章时,将2010 年冰岛火山喷发、2010年甘肃舟曲特大泥石流、2010 的反常气候—旱灾和洪灾以及2011年日本8.9 级大地震引发海啸以及贵州境内的一些滑坡等事件贯穿起来举例讲解;讲授“地质环境与人类健康”这一章时,收集各种地方病尤其是贵州地氟病的图片来重点说明环境地球化学异常给人类带来的健康问题以及如何防治等等,以此来引导学生关心周边环境及社会生活中与自己密切相关的环境问题和事件。
4 多种教学方法并用,提高课堂教学质量
4.1 多媒体教学法
传统的板书教学,无法让学生直观的去认识和思考环境地质学中的一些科学问题,激发不了学生对环境地质学的学习兴趣。由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象的特点[4],在环境地质学中许多的教学内容需要借助多媒体手段才能达到更好的教学效果和教学目的。图片具有直观明了的特性,比如在讲解矿业活动对地质环境产生的影响时,露天开采对地表的破坏及井下开采造成的影响的时候,很多学生对露天和井下开采了解很少,仅仅用文字讲述露天矿开采对占地面积等破坏程度和井下开采带来的地面塌陷、地裂缝等地质灾害的时候不能让学生体会到露天和井下开采带来的巨大破坏性,如果将一些大型的露天和井下采矿活动的图片展示给学生,学生就能真正理解到这些矿业活动对地质环境产生的巨大影响。又如在讲解石漠化这部分内容的时候,仅仅用文字也很难让学生体会到石漠化的严重性,通过图片展示,可以让学生直观的了解到世界及我国不同严重程度石漠化的分布,石漠化带来的地质生态环境问题等,让学生更多的关注和深入思考这些问题。
视频也是一种非常重要的教学手段,能更直观,全面地展示所教的内容,但要注意对教学视频进行挑选。要选择画质清晰、客观全面、贴近生活、震撼心灵、引人思考的.教学视频。视频的画质清晰程度直接影响到学生的情绪和兴趣,高清晰的教学视频能够引起学生的观看欲望,达到更好的教学效果;视频的内容必须是客观全面的,否则容易误导学生,因此必须对视频内容进行仔细筛选。比如中央电视台制作的“我国石漠化报告”、“垃圾围城困局”等视频就可以作为关于石漠化、城市垃圾的教学视频。通过这些清晰、客观、震撼心灵的视频的播放,能够让学生深切体会到我国石漠化、城市垃圾等问题的严重性,引发学生对石漠化、城市垃圾等问题的深入思考。
4.2 案例教学法
案例教学法是由美国哈佛大学法学院首创的,是一种开放式、互动式的新型教学方法,之后在法学、企业管理、医学等学科的教学中得到了广泛的应用,被认为是代表未来教育方向的一种成功教育方法。《环境地质学》课程也存在很多经典的案例,也可以引入案例教学法。案例教学能够从实际出发,提出问题、分析问题、解决问题,通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际,融会贯通、增长知识的目的。但在选择案例的时候,要尽量选择典型的,影响范围广、近期发生、贴近学生生活的,绝大多数学生都能了解的经典案例,这样更容易激发学生的学习兴趣,提高案例分析的教学效果。例如,对我国不合理土地利用造成的土地石漠化、矿山开采造成的地质生态环境问题等案例的分析,让学生更深刻的理解土地利用和矿山开采可能带来的地质生态环境问题,并且深入思考如何面对和处理这些问题。但在进行案例教学过程中,也要注意在制作案例课件时,尽可能减少枯燥的文字描述,尽可能多地利用图片、表格乃至动画进行更为生动的描述。通过案例教学法,一些难于理解的问题在具体、清晰、形象、直观的图片和数据面前迎刃而解,不仅活跃了思维,实现了知识间的有效迁移,同时也调动了学生主动参与教学的积极性,活跃了课堂气氛,容易引起学生的共鸣,起到比较好的教学效果。
4.3 探究式教学法
根据教学内容的进度和要求,凝练出能紧密联系当前实际的一些科学问题。向学生讲解这些科学问题的基本含义,然后让学生课后查阅文献资料,让他们了解这些科学问题的产生背景、研究现状及存在的问题。最后让学生以撰写读书报告、小组讨论总结及课堂演讲等成果形式体现来完成所布置的这些学习任务。经过这一过程,学生学会了如何查阅资料,锻炼了学生的逻辑思维能力,也锻炼了学生的洞察问题能力,也让学生了解到了学科的前沿信息,更重要的是学生在接受这些前沿信息的过程不是被动的灌输,而是主动的吸取。通过探究式的教学法能使学生真正变成了课堂的主体,课堂由被动转向主动学习,呆板变活跃,提高了教学质量。
5 考核方式改革
传统的考核方式大多都为闭卷考试,由70 %的期末考试成绩和30 %的平时成绩构成,《环境地质学》课程也不例外。如果将《环境地质学》课程平时成绩的比例提高到40 %~60 %,平时成绩包括学生的出勤率、课堂表现、思考题的完成情况、发言和讨论的积极性等。另外,在期未考试试卷采用开卷的形式,学生自带资料,并大比例地提高主观分析题的比例,比如在试题中围绕石漠化、城市垃圾、水资源开发、矿山环境等比较现实的一些问题进行出题,让学生对我国石漠化的治理、城市垃圾的处理与处置、水资源开发与保护、矿山环境的治理与保护等方面动脑思考,归纳总结,各抒己见。通过考核方式的改革,可以基本杜绝学生为了考试而学习,减少学生照搬书本、死记硬背、呆板学习的做法,更好地调动学生学习的积极性、主动性;学完《环境地质学》课程后,让学生觉得有一定的收获,并且会运用学到的这些知识去分析、解决所面临的一些地质环境问题。
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