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1綜合性設計性實驗教學內容的改革
1.1實驗內容的選擇
如表1所示,分別選取“固體廢棄物資源化”“A2O法處理生活污水”和“校園環境質量綜合評價”等三個綜合性實驗。前2個實驗分別是對固體廢棄物處理和水處理領域實驗技能的綜合;第3個實驗則訓練學生在大氣、噪音等方面的試驗技能,并加強了學生編制環境質量報告的能力。通過上述實驗的進行,可以有效地強化學生在大氣、水、固體廢棄物、噪聲等環境保護領域進行科學研究和具體操作的能力。實驗項目的選擇結合了當前學生就業的需要和樂山師范學院在化學、生物領域的優勢,并將這種優勢轉化為學生的能力。選擇的實驗內容更加貼近學生的就業目標,能更好地激發學生的實驗積極性,提高實驗教學的效果。學生所學的實驗技能更好的同樂山當地環保企業需求對接,提高了學生的就業競爭力,同時也能更好地實現學校服務地方經濟社會發展的職能。
1.2實驗講授和實驗方式的改革
目前,我國各大高校的環境科學實驗中普遍存在著實驗項目繁多、單個實驗課時偏低的問題。目前,單個實驗設計課時多在3-4學時之間。由于時間緊迫,大多高校均采用實驗教師將所需試劑、儀器準備妥當后,學生直接操作的模式。該模式條件下,學生缺乏實驗試劑配制的鍛煉機會,學生進入研究生學習階段或走上相應工作崗位后,普遍存在著實驗入手難的問題。
改革后,綜合性設計性實驗教學以科研課題研究小組的形式進行,以學生為中心,教師起引導作用。指導教師和試驗教師對相應的實驗提出總目標和階段性要求,學生通過資料查閱設計實方案,在指導教師同意后按設計進行實驗。若實驗設計不合理,教師提出指導意見,學生按要求返修合格后實驗方可進行。實驗技術人員負責提供試劑材料,而試劑的配制均需由學生自己動手完成。教師密切關注實驗的進行,引導學生獨立思考、培養鍛煉協作完成實驗操作技能。綜合設計性實驗增加實驗儀器維護相關教學內容。環境科學專業是一門交叉學科,涉及學科門類眾多,因此該專業的實驗設備也較為繁雜。除本專業特有設備外,化學、生物等交叉學科的實驗設備也經常使用。實驗室多年運行情況表明,環境科學專業實驗設備壽命普遍偏短。其中學生使用、操作不規范是一個重要原因。在環境科學綜合性實驗中,增加實驗設備儀器維護相關內容,要求學生在實驗結束后按規定程序對儀器設備進行維護。
維護不合格者不同意結束實驗。針對學生人數相對較多,可能存在部分學生難以理解的問題,建議采用教學錄像的方式予以彌補。實驗教師對各實驗儀器的操作步驟和維護方法進行示范,并將示范錄像上傳至校園網實驗教學平臺,供學生下載。學生在上課前的預習、和實驗中均可以通過錄像視頻確定儀器的正確使用方法和維護操作。
2綜合性實驗考核成績綜合評定的綜合改革
2.1學生實驗報告內容的改革
目前,各大高校綜合性實驗的實驗報告同普通實驗報告相比沒有太大差異。主要內容為:實驗目的、實驗步驟、實驗儀器和實驗結果。這些報告的內容除實驗結果外,均在實驗教材上詳細列出。學生在實驗報告過程中,均是簡單的將上述內容抄寫在實驗報告中。這種實驗報告形式對環境化學、環境監測等常規實驗教學極為有效,能有效地促進學生進行課前預習,提高實驗教學的效率和質量。但是,在綜合性試驗中,學生對簡單的測定操作已經較為熟悉,實驗報告的內容應側重于對實驗結果的分析和討論。通過這些討論,也能提高學生的論文寫作能力。
綜合性實驗報告要求學生按照論文的要求撰寫實驗結果和討論部分。在實驗結果部分要求學生使用Excel表格處理數據。圖表格式參見環境領域期刊《環境科學》執行。要求學生熟練的掌握各種圖標的制作方法;對具體的實驗數據進行誤差分析;對標準曲線進行擬合,并給出擬合公式。要求學生對實驗結果進行綜合分析。引導學生查閱期刊文獻,并在討論中合理的使用期刊文獻內容,用以詳細闡述、分析實驗結果。每個綜合性實驗,要求學生閱讀3-5篇相關參考文獻,并將參考文獻中的內容同在討論部分同自己實驗結果進行對比分析。每個綜合性設計實驗討論部分字數不少于500字。實驗報告最終以電子版打印后提交。
2.2學生考核指標的改革
綜合設計性實驗與傳統實驗內容比較起來,最大的特點就是沒有標準的步驟與實驗結果。因此,在綜合設計性實驗的成績評定不是簡單地看實驗結果是否正確,而應把學生資料查詢(占總成績10%)、實驗方案設計(包括實驗目的、實驗原理、實驗方案占總成績15%)、實際操作與團隊協作(占總成績30%)、實驗報告撰寫(占總成績25%)、PPT制作與報告(占總成績20%)等各個環節納入考核中進行綜合評定。綜合設計性實驗的考核還注重考查團隊精神,讓學生嚴于律己,明白個人對團隊的影響,自覺完成實驗的各個環節。相對于環境監測多數實驗中存在的一人做、多人看的問題。由于綜合性設計性實驗的實驗強度大、內容多,所以許多學生偷懶的現象將會得到較大程度上的抑制。但在考核過程中,還是應當對個實驗小組的團隊協作做相應考核,增強學生的團隊意識和團隊合作能力。
3結語
總體來看,綜合性設計性專業實驗的設置,可使環境工程專業實驗教學體系得到有益的補充和完善,使專業實驗教學從單一、平面型向多樣性、立體交叉型轉變。師范院校的綜合設計性實驗教學的改革是一個不斷探索的過程。要結合師范院校的辦學特點,根據校地合作、服務地方經濟要求不斷改進。最后,通過綜合設計性實驗的鍛煉,提高學生的實驗設計能力。
作者:江滔楊孝容唐瓊韓耀霞李瓊單位:樂山師范學院化學學院