高校環(huán)境科學(xué)專業(yè)開放式實驗教學(xué)的探討的論文
【摘要】為培養(yǎng)合格的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才，建設(shè)環(huán)境科學(xué)專業(yè)開放式實驗室已是大勢所趨。文章首先闡述了開放式實驗教學(xué)對環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的意義。接著從觀念意識上、時間空間上、實驗內(nèi)容上、實驗室的管理和師資人員等方面探討了如何構(gòu)建環(huán)境科學(xué)專業(yè)開放式實驗教學(xué)體系。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境科學(xué)開放式實驗教學(xué)教學(xué)改革
【中圖分類號】H191【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1673-8209(2010)08-0-02
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展和人類對環(huán)境的重視，我國環(huán)境治理力度也進(jìn)一步加大。社會對環(huán)境專業(yè)人才的需求呈旺盛增長趨勢，對于環(huán)境科學(xué)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。這對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)來說既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。我們培養(yǎng)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才將面臨著更加嚴(yán)峻的人才市場的競爭。
環(huán)境科學(xué)是匯集環(huán)境化學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境管理學(xué)、又結(jié)合系統(tǒng)學(xué)、信息學(xué)、法學(xué)、人文學(xué)等學(xué)科的一個交叉性、綜合性的專業(yè)。環(huán)境科學(xué)也是一個理論性與實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，要求培養(yǎng)學(xué)生具有一定的科學(xué)研究能力、運(yùn)行管理能力、動手能力和一些基本技能。為增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)合格的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才，結(jié)合我院現(xiàn)有的實際條件，建設(shè)環(huán)境科學(xué)開發(fā)式實驗教學(xué)體系已經(jīng)成為大勢所趨。
教學(xué)實驗室是高校完成實驗教學(xué)及師生進(jìn)行科學(xué)研究的必備場所。開發(fā)式實驗教學(xué)擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)適應(yīng)時代要求的高科技人才的重任。它的實驗技術(shù)水平與管理開放程度從一個側(cè)面標(biāo)志了一個學(xué)校的教學(xué)科研水平，因此它是大學(xué)的基礎(chǔ)建設(shè)。加強(qiáng)高校開發(fā)式實驗教學(xué)工作是符合高教事業(yè)發(fā)展的需要，也充分體現(xiàn)了教學(xué)實驗室工作在高校建設(shè)發(fā)展中的作用和地位。開放教學(xué)實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新途徑，是大學(xué)本科教學(xué)上水平的重要標(biāo)志，并越來越顯示出其重要作用。但是應(yīng)該看到，由于各地區(qū)、各高校情況不同，開放實驗室工作至今還不同程度地存在一定的問題。主要表現(xiàn)在：對實驗室工作地位認(rèn)識不足；實驗室建設(shè)和管理工作不落實；經(jīng)費(fèi)投入不足，相當(dāng)一部分實驗室，尤其是基礎(chǔ)教學(xué)實驗室環(huán)境設(shè)施不合要求，儀器設(shè)備數(shù)量種類缺乏，陳舊；實驗室設(shè)備利用率不高，資源不能共享，特別是教學(xué)實驗室開放力度不夠，認(rèn)為實驗室開放只是時間和設(shè)備概念上的開放等。因此有必要對這些問題進(jìn)行研討。
1必須首先在觀念意識上開放
隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，學(xué)生是否具有較強(qiáng)的實踐和創(chuàng)新能力是衡量高素質(zhì)人才的重要標(biāo)志。因此我們要積極探索教學(xué)實驗室如何在培養(yǎng)大學(xué)生的實踐動手和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮重要作用。課堂教學(xué)可以授人以知識，而在實驗室學(xué)生可以通過自己動手觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)、總結(jié)實驗結(jié)果，從中獲得知識和技能，培養(yǎng)動手能力和分析問題、解決問題的能力。學(xué)生在實驗室的這種觀察、分析、總結(jié)的過程，是一個積極的、發(fā)揮主觀能動性的再創(chuàng)造過程，它還能影響人的思維方法和世界觀。可以培養(yǎng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，可以理解、感覺知識的產(chǎn)生和發(fā)展。所以實驗室在教學(xué)過程中起著課堂教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的重要作用。因此我們要樹立教學(xué)實驗室的開放意識，以充分發(fā)揮它的作用。
1)改變以灌輸傳授知識為主的傳統(tǒng)的教育方式，樹立以傳授知識與培養(yǎng)能力并重的原則。
2)改變在實驗室以教師為主人，以“教”為中心的舊教學(xué)方式，樹立“教”和“學(xué)”并重的原則，“教”應(yīng)向“學(xué)”全面開放。
3)教學(xué)驗室的開放不僅指儀器設(shè)備與時間概念上的開放，而是指實驗課程、實驗項目、研究課題的開放。教學(xué)實驗室的開放，是高校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要，是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的客觀要求，為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展服務(wù)，也是自身發(fā)展和提高的需要。它應(yīng)以精心設(shè)計的課題、優(yōu)秀的管理、良好的儀器設(shè)備和一定的實驗研究基金鼓勵和吸引教師與學(xué)生參與，并為學(xué)生開展課外科技活動提供良好的環(huán)境。
2實驗室在時間空間上的開放是教學(xué)實驗室開放的必要條件
我們應(yīng)抓住高校體制改革這一有利時機(jī)對基礎(chǔ)教學(xué)實驗室進(jìn)行相應(yīng)的`體制改革，變分散、單一的實驗室為集中、復(fù)合型的中心實驗室。開放教學(xué)實驗室，打破地域界限、學(xué)校院系界限，改變各自為政局面，共同協(xié)作，互通有無，取長補(bǔ)短；打破學(xué)科、專業(yè)界限，相互支持，共同發(fā)展。推行開放式實驗教學(xué)模式，學(xué)校實驗室要向校內(nèi)外開放，為學(xué)生提供各類基礎(chǔ)教學(xué)實驗室，解決其因空間條件限制而不能解決的問題，充分發(fā)揮高校實驗室的優(yōu)勢，提高辦學(xué)效益。高校應(yīng)對教學(xué)實驗室實行主任負(fù)責(zé)制，在實驗室經(jīng)費(fèi)、物資、設(shè)備使用上，由實驗室主任統(tǒng)一掌握調(diào)度。對實驗技術(shù)人員和管理人員每年進(jìn)行崗位考核，并和崗位津貼掛鉤。對開放教學(xué)實驗室工作，學(xué)校給予經(jīng)費(fèi)上的支持和保證，專門設(shè)立開放教學(xué)實驗室補(bǔ)助費(fèi)，對在晚上、雙休日和節(jié)假日從事開放實驗室工作的人員所付出的勞動給于尊重和承認(rèn)，并給予一定的補(bǔ)貼，以保護(hù)從事實驗室工作人員的工作積極性。對開放的教學(xué)實驗室從人員、計劃、儀器設(shè)備、經(jīng)費(fèi)實行一條龍管理，合理安排使用儀器設(shè)備和實驗室，避免多個實驗同時使用某臺儀器設(shè)備。這樣，學(xué)生的實驗場所相對擴(kuò)大，同時提高了儀器設(shè)備的使用率。在辦學(xué)經(jīng)費(fèi)分配上逐漸加大向基礎(chǔ)教學(xué)實驗室建設(shè)傾斜的力度。南京大學(xué)在創(chuàng)建世界高水平大學(xué)建設(shè)中專門調(diào)拔專項經(jīng)費(fèi)新建了2萬平方米基礎(chǔ)教學(xué)實驗大樓，添置了大量教學(xué)儀器設(shè)備，使基礎(chǔ)教學(xué)實驗室設(shè)施得到了很大的改善。要盡可能延長教學(xué)實驗室開放時間，有條件的可實行24小時全天開放，鼓勵和支持教學(xué)實驗室利用寒暑假、雙休日向?qū)W生開放，以拓寬實驗時間和空間。
3實驗內(nèi)容的開放是教學(xué)實驗室開放的重要保障
3.1對學(xué)生實行分層次開放實驗
根據(jù)學(xué)院的教學(xué)計劃分不同的層次進(jìn)行實驗教學(xué)，第一層次為基礎(chǔ)教學(xué)實驗層次。主要對一、二年級學(xué)生開放，利用雙休日開放。第二層次為綜合教學(xué)實驗層次。對高年級學(xué)生開放，主要以設(shè)計型和研究型實驗為主，所使用儀器全天候開放，每個學(xué)生上機(jī)前需經(jīng)考核獲上機(jī)證，方可上機(jī)操作使用。第三層次為研究式實驗層次。在二年級下學(xué)期開始對部分優(yōu)秀生進(jìn)入導(dǎo)師實驗室，讓這些學(xué)生早期進(jìn)入科研，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ)。對第三層次的學(xué)生進(jìn)行科研實驗工作，學(xué)生可不受教材內(nèi)容模式的限制，自由地去設(shè)計實驗和實現(xiàn)自己的構(gòu)思，創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用自己所學(xué)的知識。在整個實驗過程中，學(xué)生為主，教師為輔。對出現(xiàn)的問題，教師盡量以啟發(fā)的方式與學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生自己去解決。按三個層次開放教學(xué)實驗室，并將有關(guān)實驗內(nèi)容綜合到各層次實驗教學(xué)中，逐步提高了學(xué)生操作規(guī)范與技能，和對實驗現(xiàn)象的觀察、分析、總結(jié)能力的要求。
3.2加強(qiáng)對開放實驗室實驗內(nèi)容的科學(xué)安排
(1)按照實驗大綱和實驗進(jìn)度，分段列出實驗。有些實驗內(nèi)容比課堂實驗要求高，操作要求也高；有些與課堂內(nèi)容接近，但又不是簡單重復(fù)，以供不同需要學(xué)生選擇。
(2)將一些經(jīng)典實驗安排成探索性實驗。如血清乳酸脫氫酶活性測定，要求學(xué)生不同外緣物質(zhì)，及不同濃度的外緣物質(zhì)對酶活的影響，要求學(xué)生探索試劑用量，以取得最佳實驗效果。讓學(xué)生初步了解什么是科學(xué)研究。
(3)讓學(xué)生自帶課題。比如有的學(xué)生從家鄉(xiāng)帶水來作水質(zhì)分析等。
(4)增加綜合性新實驗，減少驗證性實驗。實驗題目取材于實際應(yīng)用中的問題，學(xué)生要運(yùn)用幾門課的綜合知識才能完成，這樣有益于開拓學(xué)生的思路，加深對理論知識的理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。
4加強(qiáng)對開放實驗室的管理
1)開放教學(xué)實驗室根據(jù)學(xué)生水平和要求，確定開放內(nèi)容。開放內(nèi)容包括補(bǔ)做實驗和增強(qiáng)實驗技能的訓(xùn)練、學(xué)生自擬實驗等。
2)開放形式可采取定時開放或預(yù)約開放。定時開放即由實驗室固定開放時間，進(jìn)行教學(xué)大綱規(guī)定必做的或有關(guān)自選實驗小課題。預(yù)約開放即由學(xué)生預(yù)先向?qū)嶒炇姨岢隹陬^或書面申請，講明要做實驗的內(nèi)容。學(xué)生在進(jìn)入開放實驗室之前一星期，可向?qū)嶒炇翌A(yù)約登記所做實驗項目，以便實驗室做好各種條件準(zhǔn)備。自擬實驗和設(shè)計型實驗預(yù)先做好方案給指導(dǎo)老師審閱，根據(jù)實驗室儀器設(shè)備器材等條件，安排開放時間。
3)實驗室根據(jù)學(xué)生人數(shù)多少和實驗內(nèi)容做好一切準(zhǔn)備工作，并配派一定數(shù)量的指導(dǎo)老師和實驗技術(shù)人員。
4)學(xué)生進(jìn)入開放實驗室前須做好有關(guān)準(zhǔn)備，查閱有關(guān)實驗內(nèi)容資料，并制定實驗實施方案。
5)學(xué)生完成實驗項目后應(yīng)向?qū)嶒炇姨峤粚嶒瀳蟾婊?/p>
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6)開放教學(xué)實驗室可根據(jù)開放時間、內(nèi)容、學(xué)生人數(shù)，向?qū)W校實驗室管理職能部門申請開放實驗補(bǔ)助費(fèi)。
5實驗師資人員的開放管理是教學(xué)實驗室開放的有效保障
教學(xué)實驗室建設(shè)要有一批教學(xué)學(xué)術(shù)骨干帶頭人，同時也要有一支高水平、穩(wěn)定的實驗師資隊伍。高校實驗師資隊伍包括實驗課老師、實驗技術(shù)人員和實驗室管理人員。教學(xué)實驗室開放需要做好實驗內(nèi)容的科學(xué)安排和實驗室的科學(xué)管理。在這諸多因素中，人的因素是最重要的，也就是說，實驗師資隊伍建設(shè)是教學(xué)實驗室開放的有效保障，是開展創(chuàng)新教育成功的保障。由于長期輕視實驗教學(xué)，缺乏對實驗師資隊伍的長遠(yuǎn)規(guī)劃，高水平的實驗師資留不住、調(diào)不進(jìn)，造成高校實驗師資隊伍不穩(wěn)定狀況。因此要搞好教學(xué)實驗室開放，就要把封閉單一的集中指令性的實驗師資管理體制轉(zhuǎn)換為開放的、動態(tài)的、計劃管理與自動調(diào)節(jié)相結(jié)合的實驗師資管理機(jī)制。實驗師資隊伍不能僅限于在本圈子范圍內(nèi)調(diào)整、充實，要向校內(nèi)外開放、要服從教學(xué)實驗室開放的需要，形成大家推薦、培養(yǎng)、評價和造就高校實驗師資隊伍建設(shè)的路子。采用專兼結(jié)合、特別是兼職人員，不一定明確編制性質(zhì)，對碩士以上畢業(yè)留校的年輕教師可以充實實驗教學(xué)工作，工作若干年也可再流動，使實驗師資隊伍保持開放性、動態(tài)性、使實驗教學(xué)工作保持生機(jī)和活力。
總之，環(huán)境科學(xué)專業(yè)開放式實驗教學(xué)體系的建設(shè)是一個長期的任務(wù)，必須從觀念意識上、時間空間上、實驗內(nèi)容上、實驗室的管理和師資人員等方面不斷完善，使開放式實驗教學(xué)體系不斷與時俱進(jìn)，適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需要。
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