实验教学模式构建下的环境科学论文

一、研究性实验教学模式构建的必要性

资源环境科学专业课程的教学内容比较宽泛，特别注重土地资源开发利用、养分资源开发利用、生物资源开发利用、废弃物无害化处理与资源化等方面的理论与技术，其中大部分教学内容都跟人们日常的社会生产活动紧密相连，但基于实验平台的构建原则和教学方式的限制，许多实验内容均浅尝辄止，或只有比较简单的示范和机械式的操作内容，缺乏具体的实践操作应用实例，学生掌握起来感觉内容宽泛，不能具体化和灵活应用，缺少深入的实践认识，造成学生对实验内容的掌握不能深入和全面。研究性实验教学是以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。研究性实验教学强调认知主体的能动性，强调从主体内部产生认知的需要，认知过程也充分尊重主体的内在性，认为认知是一个自内而外的、由认知主体主动发起的、在一定情境中与主体过去经验相结合的过程。资源环境科学专业作为与人们社会实践生活紧密相联的平台性基础课程，需要在学生掌握理论知识的过程中采用研究性实验教学方法。这样做一方面有利于激发学生自主学习和探究的动机；另一方面也可以培养学生的学习兴趣和积极性，达到培养学生创新能力、增强学生综合竞争力的目的。然而，开展研究性实验教学必须增设研究性实验教学平台。平台的构建将改变单一的课堂实验教学模式，形成良性互动的教学相长的新局面，从而提高资源环境科学实验课程的教学质量。因此，资源环境科学专业实验教学模式的构建大有必要。

二、资源环境科学专业研究性实验教学的选题原则

研究性实验教学模式的创新是一个新课题，必须坚决克服用“一个套路”来培养人才实践能力的问题。要改变以教师为中心的传统教育方法，而代之以教师与学生之间要相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励。要减少强制性，增强选择性和开放性。要构建以学生为“主体”、教师为“主导”，以学生自主的学习活动为基础的开放式实验教学模式。在教学大纲规定的时间段内，学生可以打破专业和班级的限制，自主选择实验课题，自主选择做实验的时间。教师在设计研究性实验教学项目时，要注意合理的实验难度，实验项目知识面选择过小或过于简单，都难以达到培养学生创新能力的目的；反之，实验项目知识面选择过大或实验难度过高，学生难以在规定时间内完成，学生又不能得到全面的训练。因此，设计研究性教学实验项目时，应注意两点：一是选择的实验项目必须有利于发挥学生主观能动型，通过查阅资料和自己动手、动脑而有所创新；二是实验项目既不能超出学生的基本操作能力和知识水平，又不能照搬已做过的实验方法，实验项目应有一定的综合型。资源环境科学专业研究性实验教学的组织实施经历了较长一段时间的准备与逐步推进的过程。起初，只是在专业基础课程《植物学实验》、《土壤与土地资源实验》等少数课程的部分教学内容中进行尝试，取得明显成效后，才从局部应用逐步扩大到全面推开。当前，在资源环境科学专业实验课程教学中提倡研究性教学模式，以进一步巩固研究性教学在该专业教学中应有的地位，使研究性教学贯穿于整个专业培养高素质人才的全过程。为此，课程组全体教师在研究性实验教学理念的指导下，从研究性实验教学的思想、方法、策略等方面进行了实验教学内容与进程的重新设计与整合。

三、资源环境科学专业研究性实验教学的适用原则

创新始于问题、源于实践。实践性教学过程在观念和方法上从单科性向综合性转变、从认识性和继承性向科研性转变、从验证性向创新性转变、从灌输式向启发式转变、从传统内容向新知识与新技能转变，这是研究性实验教学的必然趋势。资源环境科学研究性实验教学的实验类型有三个：一是最简单的验证性实验，这种实验在教材中给出实验要求、仪器和试剂，以及给出详细的实验步奏，要求学生按照教材要求，完成实验；二是较简单的设计性实验，这种实验在教材中给出实验要求以及给出实验所需大致仪器和试剂，要求学生设计出操作步骤，并完成实验；三是较完整的综合性实验，这种实验在教材中只给出实验目的和要求，需要学生自己选取和制定实验仪器、试剂和操作步骤。对于低年级的学生或者各实验课程前期的几个实验，适宜于第一种最简单的验证性实验；而对于已开设相当科目专业课且已经掌握一定专业知识的学生来说，除了要做较简单的设计性实验外，还应进一步做较完整的综合性实验。

四、资源环境科学专业研究性实验教学成果提交形式和评价标准

在资源环境科学专业研究性实验教学课程考核中，改变传统的一个“实验报告”定全局的模式，实行过程评价和终结评价相结合，课内验证性实践与课外设计及综合性实践相结合的全程评价体系。学生实验课程的成绩构成包括验证性实验成绩、设计性实验成绩和综合性实验成绩，按一定比例综合成实验课程总成绩。验证性实验成绩来自于对学生的课堂验证性实验操作与实践能力的观察，课堂讨论、课外实践与社会调查、科技创新中的表现等。开课前，将研究性实验课程考核评价方法公开告知学生，让学生知晓并积极参与评价过程，及时了解自己在构建知识体系中的成绩和不足，使考核评价变成鞭策学生继续学习和不断进步的动力。验证性实验课程结束后，让学生独立完成设计性及综合性实验方案，是研究性实验教学中的重要环节。让学生通过设计实验方案体会到从实验立题、资料查阅、开展专题调查研究，到完成实验方案的全过程。研究性实验中的设计性和综合性实验题目由学生自主拟定，并在课堂上介绍形成实验课题的思路及其实验方案。教师根据学生对所设计实验的熟悉程度、方案的成熟度及可行性，并结合后期实验过程中的流畅度及所获实验结果的可信度，给学生相应的评价。

五、结语

对于资源环境科学专业研究性实验教学模式的构建，笔者在这方面进行了一些有益的尝试和探索，取得了一定的成绩。近年来，相继建立资源环境科学类学生综合性、设计性实验平台，引导学生开展科技创新活动，学生的创新能力明显提高，获得国家、省、校级实践与创新项目资助，并在各级科技学术竞赛中获奖。教学效果显示开展研究性实验教学，不仅有利于教学效果的提高，教学内容的延拓，更有利于培养学生创新实践和自主探索的能力，这正是研究性实验教学改革的目的所在。

作者：单玉华 柏彦超 赵海涛 王小治 封克 钱晓晴 盛海君 尹微琴 单位：扬州大学环境科学与工程学院