传统的实验课程大多依附于理论课,同一学科中各门课程的实验教学内容各自独立,缺乏系统性,且经常发生实验教学内容和方法相似或相同的低水平同层次重复现象,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题的综合能力的提高等。鉴于此,我们首先将实验内容从课程教学内容中剥离出来,把实验内容加以汇总,淘汰与当前应用脱节的陈旧老化的实验内容,更新和引入学科发展趋势需要的实验内容;其次,把实验教学内容由简单到复杂、由浅到深、由分散到系统地加以科学的重组,明确环境化学实验教学内容的层次性,将实验教学内容大概分为基础性、综合系统性、设计研究性3个基本层次。
基础性实验主要是对学生进行仪器设备的识别和操作,以及基本分析测试方法等基本技能的训练;综合系统性实验把知识点紧密相关的实验内容连贯起来,体现出内容的系统性,通过这类实验培养学生多维的、动态的、连贯的和有机组合的系列化操作技能,使学生综合地接受知识,提高实际运用的能力;设计研究性实验是授之于“渔”的实验教学新模式,与学生的个性化教育相结合,充分发挥学生的特长,以培养学生独立思考、综合运用知识能力和设计创新能力为目的,我们针对性地设计了“重金属在土壤-植物体系中的迁移转化”、“有机农药在环境中的降解行为研究”、“土壤中重金属的微生物生态效应研究”等题目,供学生选择。
2.2创造一个开放的探究平台
在实验教学体系革新优化的前提下,我们还着重进行开放式实验教学模式的探索与实践,开放实验资源,让学生成为教学的主体,打破实验室的局限,让实验活动走进现实环境,深入实际,切实体会环境问题与人类生活的息息相关,培养具有社会使命感的专门人才。
首先,对于综合系统性实验和设计研究性实验,改变按照教师事先拟定的步骤,一步一步去模仿的做法。教师仅提出选题和要求,允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生根据所学的理论和方法,自己去想、去做、去发现问题、去解决问题。这样,使学生能自主选择,充分发挥想象力和创造力,学生能够亲身体验知识的力量、思维的奥秘和创造的神奇,从而逐步培养创新能力。此外,我们还改变原有的在固定时间里完成单一化实验的教学模式,实行实验室开放,拓宽实验时间与空间。具体就是,不集中做实验,只要求学生在一个规定时间跨度内必须完成某一实验项目,学生可以根据自己的实际情况与实验室预约,安排具体的实验时间,给学生提供更多的独立思维空间和不断操作的摸索过程。
环境科学专门人才培养的目标,不仅应该着眼于宽厚的知识基础,更应该强调学生社会使命感的培养。在实验模式改革中,我们深深感到,有必要打破实验室的局限性,深入实际环境现场,让学生深刻地体会到自己作为未来的环境工作者所肩负的社会和历史使命,因此,我们结合突出的环境问题来设计实验项目,同时把多个知识点有机地结合起来。例如,在“水体富营养化评价”实验中,我们改变以往由教师事先配制实验用水体样本的做法,将学生带到真实的环境中,把题目布置给学生,学生结合所学的知识和技能,制定出严密可行的实验方案,现场采集水样,再带回实验室进行分析。与以往的做法相比,不仅巩固复习了环境监测实验中有关水样采集的原则与方法,对我们生活其中的具体环境进行了评价,还能在更深的层次上理解水体富营养化的成因及防治对策。
在“城市交通干道大气氮氧化物日变化研究”实验中,学生们带着仪器设备走上城市交通干道,不仅采集到一手的现场实验数据,而且对汽车尾气对城市大气环境的影响有了真切的感受。现场采集吸引了很多市民的眼球,面对着人们的好奇和提问,学生们也作了一回环保宣传员。
3结束语
经过几年的探索与实践,环境化学实验课程建设的实效已经凸显,学生的学习兴趣明显提高,对于理解环境化学领域研究动态及前沿、掌握研究环境化学问题的基本方法和手段、提高实验数据的科学分析能力以及实验技能产生了显著的促进作用。在所有参与教师的共同努力下,我院的环境化学课程(含实验)获20xx年度国家级精品课程建设项目。在构建环境化学实验教学体系以及进行教学模式创新所进行的摸索及实践过程中,在取得可喜成绩的同时,我们对所出现的问题也保持着清醒的认识,并进行了认真的考虑。