在環(huán)境類課程中通過實踐教學強化認知水平和創(chuàng)新意識

趙陽國 高孟春 佘宗蓮 郭亮

［摘要］在本科專業(yè)課學習過程中，有意識地通過實踐教學激發(fā)大學生的創(chuàng)新能力，提高大學生對專業(yè)知識的認知深度，是提升其自身素質增強就業(yè)競爭力的需要，也是其成為具有創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力的復合型人才的先決條件。在環(huán)境類課程“環(huán)境工程學”教學過程中，通過應用“問題-實踐-反饋”式的教學過程，可以激發(fā)學生探索問題的原動力，提高創(chuàng)新意識，增強理論知識的認知水平，形成明晰的思維脈絡，收到很好的教學效果。

［關鍵詞］創(chuàng)新意識問題－實踐－反饋原動力教學模式

［中圖分類號］G642［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）11-0046-03培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是當前高等教育中的一項重大課題，實踐對增強學生的理論知識認知水平、激發(fā)學生的創(chuàng)新精神具有重要作用。[1] [2]在環(huán)境工程學教學過程中，實踐教學對理論知識的深化和創(chuàng)新意識的引導尤為重要。胡錦濤同志在清華大學百年校慶講話時強調：“創(chuàng)新教育教學方法，強化實踐教學環(huán)節(jié)”，“在實踐中發(fā)現(xiàn)新知、運用真知，在解決實際問題的過程中增長才干，不斷提高實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，切實掌握建設國家、服務人民的過硬本領，為走上社會、成就事業(yè)打下堅實基礎”。[3]在我國《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中也明確指出，要提高學生“勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力”，“支持學生參與科學研究，強化實踐教學環(huán)節(jié)”。[4]可見，實踐教學是培養(yǎng)學生理論知識應用能力、鍛煉職業(yè)和崗位技能，實現(xiàn)應用型人才培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)，實踐是對專業(yè)理論知識的提煉和升華，更是創(chuàng)新的動力和源泉。

然而近年來，環(huán)境類課程教學課時量逐年減少與教學內容增加之間的矛盾越來越突出。如何在有限的時間內，讓學生靈活、扎實地掌握專業(yè)知識精髓已經成為創(chuàng)新意識培養(yǎng)的瓶頸。[5]基于此，我們探索一種“問題-實踐-反饋”式教學過程，通過在環(huán)境工程學教學中應用這種教學方式，可以高效利用有限的教學時間，同時激發(fā)學生的能動性，培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新和團隊協(xié)作意識，達到事半功倍的教學效果。

一、“問題-實踐-反饋”式教學過程

“問題-實踐-反饋”式教學過程的主要目的在于在較短時間內系統(tǒng)地學習理論知識，培養(yǎng)學生自主學習的方法，提高學生參與學習的主動性，激發(fā)求知欲，增強創(chuàng)新實踐能力。其過程可依次分解為教師根據(jù)教學大綱、教學內容和學生的知識背景將部分教學內容單獨拿出來，并設置成有針對性的“科學問題”；學生針對“科學問題”，自行設計方案，自發(fā)組織團隊進行文獻檢閱、調研與實踐；師生互動反饋調研與實踐結果并使問題得以解決，具體過程如圖1。

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圖1 “問題-實踐-反饋”式教學過程

二、教學過程的實施

在“問題-實踐-反饋”式教學過程中，“科學問題”的合理設計是教學實施的關鍵步驟。在教師的指導下，學生調研與實踐是解決這一問題的重要途徑；而調研結果的交流、問題總結提煉、成績評定是對理論知識的系統(tǒng)掌握和學生付出的肯定，同時也能夠激發(fā)學生獲取新理論、新知識的欲望，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供先決條件。

（一）設計“科學問題”

“科學問題”的提煉和設置是教學過程順利進行的關鍵，提出、歸納、總結出具有針對性、啟發(fā)性的問題比解決問題往往更重要。愛因斯坦曾說過“提出一個問題比解決一個問題更重要”。對于學生來說，要利用學生已有知識創(chuàng)設問題情境，那些了解而又沒有完全理解的問題，最能激發(fā)學生的認知興趣，最能有效地驅使學生進行有目的的探究。

這就要求教師全面掌握教材，反復斟酌，共同討論，實踐驗證，這樣才能提煉出代表性和深度適中的問題，才能夠起到以點帶面的作用。環(huán)境工程學教學內容主要包括水、大氣、固廢三種主要污染的預防與治理，同時還涉及噪聲、光、電磁等污染的防治，內容龐雜，涉及面較廣，無法在有限的教學時間內做到面面俱到。由于噪聲、光、電磁等內容為非主講內容，可首先作為學生調研、自主認知的知識點，然后根據(jù)效果進一步擴展調研認知范疇。由任課教師首先針對這部分預留的教材內容提出“科學問題”，如我們提出“中國海洋大學及周邊區(qū)域噪聲污染現(xiàn)狀及防治措施”，“我們生活中意想不到的電磁污染及防護方法”，“在學校里我們喝的水從哪里來又到哪里去”，“學校自來水和鍋爐開水能否飲用”，“學校不同功能區(qū)大氣污染現(xiàn)狀”，“一個垃圾袋的歸宿”等問題。這些問題提出后交由教研組進行討論，然后通過幾輪教學實踐加以改進，最終形成“科學問題”題庫。

（二）調研與實踐是解決問題的根本途徑

在教師的引導下，學生自發(fā)結成調研團隊，從題庫中選擇感興趣、最迫切解決的“科學問題”作為調研的方向。在調研實踐過程中，同任課教師相互交流，針對“問題”查閱文獻，撰寫調查、設計方案，鼓勵學生在“問題”中加入自己的想法。在此過程中，教師進行必要的指導并提供必要的實驗場地、實驗器材及分析試劑，以保證調查實踐的順利進行。

調查實踐的過程能夠幫助學生更加牢固掌握環(huán)境工程學中的重要原理與方法。噪音的產生以及防治在教學大綱中是不作為重點內容的，如果學生不去調查，不自己搞清楚基本原理，可能沒有機會去學習。針對“中國海洋大學及周邊區(qū)域噪聲污染現(xiàn)狀及防治措施”這一問題，2009年春季學期中某實踐小組，首先詳細分析問題，在進行學校周邊車輛噪聲污染調查中，小組成員各負其責，有學生負責操作聲級計，有的學生在進行現(xiàn)場記錄，還有學生數(shù)著來往的車輛。這樣下來，學生們能夠體會到，只有相互協(xié)助和配合，才能最終形成比較理想的調查結果和答案。在調查結果匯報時，該組匯報不但能夠向大家展示生動的調查結果，而且對噪聲的來源、儀器使用，以及如何防治噪聲等內容進行了較為細致的分析，讓大家耳目一新?？梢姡槍@一科學問題，學生在課下查閱了大量的文獻資料，并親身進行了實踐，進而對這方面理論知識掌握得更加嫻熟。

（三）“科學問題”的解答

學生小組通過調查、實驗等實踐活動，尋找到“問題”的答案，最終將實踐過程以及結論，通過PPT形式進行展示，并與全體學生和教師進行交流，在相互討論的過程中，使理論知識在探討過程中得到進一步升華，讓全體學生對專業(yè)理論有了深入認知。不但如此，調研實踐還回答了大家非常感興趣、并存在我們周邊的熱點環(huán)境問題。如學生的調研結果表明，學校教學區(qū)內鍋爐開水可以放心飲用；學校主要對游泳池和浴室用水進行處理和回用，并用于廁所沖洗；在我們接觸的電磁輻射中，電腦鍵盤輻射最大；學校周邊最主要的噪聲來源于石料開采時機器作業(yè)聲音等。這些調研的結果，極大地激發(fā)了學生們對環(huán)境保護的責任感，對理論知識學習的迫切感，增強了其創(chuàng)新實踐的主體意識。

為進一步激勵學生在實踐中投入更多的時間和精力，需要對學生實踐的結果給予肯定。在實踐小組匯報過程中，以各調研小組組長為評委，按A（20分），B（15分），C（10分），D（5分）給出成績，取平均值，作為實踐小組成員期末考試成績的重要組成部分。

三、實踐教學過程中需要注意的問題

學生針對提出的“科學問題”進行文獻查閱、課外調查、室內實驗、總結匯報，通過這種“問題-實踐-反饋”式教學過程，不但提高了學生的學習主動性，還讓學生在實踐過程中開闊了思維，激發(fā)了興趣，鍛煉了各方面的能力，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定了基礎。在這種教學實踐過程中，還有以下幾點需要注意。

（一）教師需要做好充分準備

哪些教學“內容”可以留下來作為學生自主認知的“問題”需要周密考慮，不能因為這些內容的分離而影響課程和知識的整體性，而且這些內容還需要具備較強的實踐性，這需要教研組成員討論協(xié)商及實踐檢驗確定。另外，針對學生實踐過程中出現(xiàn)的問題要有充分的理論知識儲備，并能為學生提供必要的實踐條件。

（二）學生組內成員需要通力合作，密切配合

通過種教學方式，無形中強化了學生們的團隊協(xié)作意識，這種團隊合作精神在學生將來學習和工作中是非常寶貴的。如在2011年春季學期中某實踐小組，針對“學校自來水和鍋爐開水能否飲用”這一問題，進行了詳細分工，4名組員中，1名學生負責飲用水指標、微生物檢測方法等文獻查閱，2名學生負責水樣采集，4名學生共同采用平板法對細菌總數(shù)計數(shù)，1名學生負責結果分析及PPT制作，4人通過討論確定最終的PPT報告。通過這些分工合作，學生們進一步體會到，只有相互協(xié)助和配合，才能獲得問題的答案。

（三）要給學生充分展示的機會

古人云“聞道有先后，術業(yè)有專攻”，學生在某些方面，如果能夠深入進去，他們調研寫出來的東西，教師也是應該學習的。通過將近一個學期的調查，學生已經對自己調查的領域非常熟悉，如果給他們適當?shù)臋C會加以展示，不但是對他們的認同和肯定，同時也是教師和其他學生的一個學習過程。需要提及的是，因為學生有了檢索資料、圍繞某個主題進行論證、在大眾面前演講的經歷，這無疑對他們的成長是極有利的。但由于課時限制，可選擇一個共同的課余時間，像學術會議一樣，給每個實踐小組一定時間進行匯報，并與教師和其他學生相互交流。

四、結語

興趣是最好的老師。學生們選擇自己感興趣的環(huán)境“問題”，通過調查實踐解決這一問題，通過向大家匯報共同進步。這種“問題-實踐-反饋”式的教學過程，不但可以激發(fā)學生主動學習的興趣，還能夠提高學生動手動腦的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐意識。

如何在有限時間內讓學生靈活、牢固地掌握重要知識精髓，并能夠舉一反三、觸類旁通，是環(huán)境類專業(yè)課程教學過程中的難題。“問題-實踐-反饋”式的教學能夠克服這些問題，同時，也能夠進一步激發(fā)學生探索問題的原動力，增強理論知識的認知水平，提高創(chuàng)新意識，具有很好的推廣意義。

［參考文獻］

［1］程萍,李美星.從實驗學化學——“氨”的教學設計及思考［J］.化學教學,2013（6）.

［2］范炳良,徐小美,王愛華.論社會實踐活動對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的作用［J］.淮海工學院學報（人文社會科學版）,2002（4）.

［3］胡錦濤.胡錦濤在清華大學百年校慶大會上的重要講話［EB/OL］.http://www.bj.xinhuanet.com/bjpd_sdzx/2011-04/

25/content_22604972.htm.

［4］陳雪光,韓子強.壓縮課時量需要解決的問題及對策［J］.中國校外教育,2012（2）.

［5］劉雪珠,王健鑫.基于“問題”的微生物學研究型教學的探索與實踐［J］.教育教學論壇,2013（6）.

［責任編輯：陳明］