創(chuàng)新實驗引領(lǐng)開放教學(xué)模式

王齊

摘 要： 針對《環(huán)境化學(xué)實驗》教學(xué)中存在的問題，文章提出將創(chuàng)新實驗引入實驗課程，引領(lǐng)開放教學(xué)模式，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

關(guān)鍵詞： 創(chuàng)新實驗 《環(huán)境化學(xué)實驗》 課堂教學(xué)

1.《環(huán)境化學(xué)實驗》教學(xué)存在的問題

《環(huán)境化學(xué)》是高等院校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、資源環(huán)境等專業(yè)的一門主干課程。目前很多污染控制問題的解決都離不開環(huán)境化學(xué)的理論和技術(shù)。作為《環(huán)境化學(xué)》的配套實驗課程，《環(huán)境化學(xué)實驗》旨在使學(xué)生深化理解《環(huán)境化學(xué)》課程講授的基本知識，掌握研究環(huán)境化學(xué)問題的基本方法和手段，提高實驗數(shù)據(jù)科學(xué)分析能力和實驗技能，使學(xué)生具備初步的獨(dú)立科研能力。

然而《環(huán)境化學(xué)實驗》教學(xué)目前還存在諸多問題：（1）實驗學(xué)時少、內(nèi)容陳舊。只有30學(xué)時，按照教學(xué)計劃只能安排五六個實驗。實驗內(nèi)容多來自于教學(xué)參考書，無法反映環(huán)境化學(xué)的最新進(jìn)展；（2）實驗教學(xué)方法單一。一般按教師準(zhǔn)備實驗、講解實驗原理/步驟、學(xué)生操作的順序展開，雖有利于在有限的課堂時間內(nèi)完成實驗，但是學(xué)生失去獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計的機(jī)會；（3）實驗教學(xué)安排僵化。一次實驗課學(xué)校一般安排最多三節(jié)課，對于基礎(chǔ)性實驗一般可滿足，但對于綜合性實驗，很多實驗指標(biāo)需一次性采集，一次五六課時才能完整將實驗做完，硬性分2次課進(jìn)行無法達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果；（4）學(xué)生作為實驗課的主角，其主體地位有待提升。學(xué)生對實驗內(nèi)容沒有選擇權(quán)，只能跟著教學(xué)大綱走，主觀能動性得不到充分發(fā)揮。

2.創(chuàng)新實驗引領(lǐng)開放教學(xué)模式

創(chuàng)新實驗有別于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)實驗，它以問題和課題為核心，使學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下能充分發(fā)揮自身能動性的教學(xué)實踐[1]。近年來，教育部和各高校已經(jīng)意識到創(chuàng)新實驗在培養(yǎng)創(chuàng)新性人才方面的重要作用，大力推進(jìn)本科生創(chuàng)新實踐活動。從2006年開始啟動國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃，浙江省啟動新苗人才計劃，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實驗改革，調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，在校園內(nèi)形成創(chuàng)新教育氛圍，建設(shè)創(chuàng)新教育文化。項目實施幾年來得到大學(xué)生的普遍認(rèn)可，有調(diào)查顯示70%以上參與創(chuàng)新實驗的同學(xué)是源于興趣所在，且在實驗過程中綜合能力得到大幅提高，專業(yè)認(rèn)同感加深，對以后的發(fā)展有更清醒的認(rèn)識[2]。

由于創(chuàng)新實驗?zāi)茏畲笙薅鹊匕l(fā)揮學(xué)生的主體作用，將其巧妙引入傳統(tǒng)課堂實驗教學(xué)中，構(gòu)建基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新的多層次實驗教學(xué)體系[3][4]，有望引領(lǐng)開放教學(xué)模式，培養(yǎng)出適應(yīng)時代需求的專業(yè)人才。

3.《環(huán)境化學(xué)實驗》教學(xué)改革設(shè)計

我?！董h(huán)境化學(xué)實驗》共設(shè)有五個實驗，分別為：（1）空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的污染調(diào)查；（2）水體富營養(yǎng)化程度的評價；（3）有機(jī)物的正辛醇-水分配系數(shù)；（4）水中痕量有毒有機(jī)污染物的分析；（5）重金屬在土壤-植物體系中的遷移轉(zhuǎn)化量。除（3）為基礎(chǔ)性實驗外，其余均為綜合性實驗。由于受大型儀器（GC、HPLC、AES）的限制，實驗（1）、（4）和（5）在分組過程中只有極少數(shù)動手能力、主動性均強(qiáng)的同學(xué)有機(jī)會操作儀器，雖然每組均能順利完成實驗，但不利于個體的培養(yǎng)。如何在有限的時間內(nèi)提高每個學(xué)生的實踐能力，要對課程進(jìn)行改革。

初步嘗試將實驗（4）替換成創(chuàng)新實驗，設(shè)計多個興趣實驗供學(xué)生自主選擇，例如頭發(fā)中含汞量的測定、無磷洗衣粉含磷量測定、印染廢水深度處理新技術(shù)-光催化、廚房油煙中芳香烴化合物的測定。學(xué)生也可自擬題目。教學(xué)改革第一年的結(jié)果表明，學(xué)生在創(chuàng)新實驗時表現(xiàn)得更主動，文獻(xiàn)調(diào)研、實驗方案設(shè)計、藥品/儀器預(yù)訂等均需自己獨(dú)立完成，指導(dǎo)老師審閱后再進(jìn)行實驗。例如學(xué)生對市售某品牌無磷洗衣粉進(jìn)行顯色法測定總磷后，發(fā)現(xiàn)其嚴(yán)重超標(biāo)，提高動手實驗的樂趣和自信。進(jìn)一步擬深化改革，將基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性實驗的比例控制在20%、40%和40%，突出《環(huán)境化學(xué)實驗》在解決實際環(huán)境問題中的作用。

當(dāng)然，創(chuàng)新實驗的引入無疑能解決傳統(tǒng)實驗的很多不足，但是同時會帶來實驗管理上的難度。例如藥品費(fèi)用增加、儀器實用時間加長等。作為一種新的教學(xué)模式，要順利實施需要多方面的配合和努力。學(xué)院鼓勵學(xué)生申請學(xué)校的創(chuàng)新實驗項目，獲得校級立項一般有1200元～3000元不等的經(jīng)費(fèi)資助，對于未獲得校級立項的給予800元的院級項目支持；設(shè)立研究生助教制度，彌補(bǔ)實驗室管理人員不足的現(xiàn)狀，方便學(xué)生在課堂教學(xué)時間之外繼續(xù)展開實驗。

4.結(jié)語

根據(jù)《環(huán)境化學(xué)實驗》課程的特點(diǎn)，通過引入創(chuàng)新實驗的方式，引領(lǐng)開放教學(xué)模式，提高學(xué)生分析問題﹑解決環(huán)境問題的能力，為以后完成畢業(yè)論文設(shè)計及走上工作崗位開創(chuàng)新工作打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝曉梅.環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)開放模式研究[J].高等理科教育，2007（3）：89-92.

[2]黃阿霽，崔云鶴，肖格磊，陳立章.在校本科生對大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目的認(rèn)可度調(diào)查[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報，2009，8（2）：113-115.

[3]李娟英，江敏，彭自然，羅春芳.環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)體系的優(yōu)化與改革[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2008，6（1）：69-70.

[4]程金平，鄭敏，袁濤，王文華，李春杰，賈金平.優(yōu)化環(huán)境化學(xué)實驗教學(xué)改革的途徑[J].實驗室研究與探索，2006，25（11）：1409-1411.

基金項目：浙江工商大學(xué)課堂教學(xué)改革項目（正能量強(qiáng)化微學(xué)習(xí)時代翻轉(zhuǎn)課堂研究）資助。