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环境科学设计性实验课的探新

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1综合性设计性实验教学内容的改革

1.1实验内容的选择

如表1所示,分别选取“固体废弃物资源化”“A2O法处理生活污水”和“校园环境质量综合评价”等三个综合性实验。前2个实验分别是对固体废弃物处理和水处理领域实验技能的综合;第3个实验则训练学生在大气、噪音等方面的试验技能,并加强了学生编制环境质量报告的能力。通过上述实验的进行,可以有效地强化学生在大气、水、固体废弃物、噪声等环境保护领域进行科学研究和具体操作的能力。实验项目的选择结合了当前学生就业的需要和乐山师范学院在化学、生物领域的优势,并将这种优势转化为学生的能力。选择的实验内容更加贴近学生的就业目标,能更好地激发学生的实验积极性,提高实验教学的效果。学生所学的实验技能更好的同乐山当地环保企业需求对接,提高了学生的就业竞争力,同时也能更好地实现学校服务地方经济社会发展的职能。

1.2实验讲授和实验方式的改革

目前,我国各大高校的环境科学实验中普遍存在着实验项目繁多、单个实验课时偏低的问题。目前,单个实验设计课时多在3-4学时之间。由于时间紧迫,大多高校均采用实验教师将所需试剂、仪器准备妥当后,学生直接操作的模式。该模式条件下,学生缺乏实验试剂配制的锻炼机会,学生进入研究生学习阶段或走上相应工作岗位后,普遍存在着实验入手难的问题。

改革后,综合性设计性实验教学以科研课题研究小组的形式进行,以学生为中心,教师起引导作用。指导教师和试验教师对相应的实验提出总目标和阶段性要求,学生通过资料查阅设计实方案,在指导教师同意后按设计进行实验。若实验设计不合理,教师提出指导意见,学生按要求返修合格后实验方可进行。实验技术人员负责提供试剂材料,而试剂的配制均需由学生自己动手完成。教师密切关注实验的进行,引导学生独立思考、培养锻炼协作完成实验操作技能。综合设计性实验增加实验仪器维护相关教学内容。环境科学专业是一门交叉学科,涉及学科门类众多,因此该专业的实验设备也较为繁杂。除本专业特有设备外,化学、生物等交叉学科的实验设备也经常使用。实验室多年运行情况表明,环境科学专业实验设备寿命普遍偏短。其中学生使用、操作不规范是一个重要原因。在环境科学综合性实验中,增加实验设备仪器维护相关内容,要求学生在实验结束后按规定程序对仪器设备进行维护。

维护不合格者不同意结束实验。针对学生人数相对较多,可能存在部分学生难以理解的问题,建议采用教学录像的方式予以弥补。实验教师对各实验仪器的操作步骤和维护方法进行示范,并将示范录像上传至校园网实验教学平台,供学生下载。学生在上课前的预习、和实验中均可以通过录像视频确定仪器的正确使用方法和维护操作。

2综合性实验考核成绩综合评定的综合改革

2.1学生实验报告内容的改革

目前,各大高校综合性实验的实验报告同普通实验报告相比没有太大差异。主要内容为:实验目的、实验步骤、实验仪器和实验结果。这些报告的内容除实验结果外,均在实验教材上详细列出。学生在实验报告过程中,均是简单的将上述内容抄写在实验报告中。这种实验报告形式对环境化学、环境监测等常规实验教学极为有效,能有效地促进学生进行课前预习,提高实验教学的效率和质量。但是,在综合性试验中,学生对简单的测定操作已经较为熟悉,实验报告的内容应侧重于对实验结果的分析和讨论。通过这些讨论,也能提高学生的论文写作能力。

综合性实验报告要求学生按照论文的要求撰写实验结果和讨论部分。在实验结果部分要求学生使用Excel表格处理数据。图表格式参见环境领域期刊《环境科学》执行。要求学生熟练的掌握各种图标的制作方法;对具体的实验数据进行误差分析;对标准曲线进行拟合,并给出拟合公式。要求学生对实验结果进行综合分析。引导学生查阅期刊文献,并在讨论中合理的使用期刊文献内容,用以详细阐述、分析实验结果。每个综合性实验,要求学生阅读3-5篇相关参考文献,并将参考文献中的内容同在讨论部分同自己实验结果进行对比分析。每个综合性设计实验讨论部分字数不少于500字。实验报告最终以电子版打印后提交。

2.2学生考核指标的改革

综合设计性实验与传统实验内容比较起来,最大的特点就是没有标准的步骤与实验结果。因此,在综合设计性实验的成绩评定不是简单地看实验结果是否正确,而应把学生资料查询(占总成绩10%)、实验方案设计(包括实验目的、实验原理、实验方案占总成绩15%)、实际操作与团队协作(占总成绩30%)、实验报告撰写(占总成绩25%)、PPT制作与报告(占总成绩20%)等各个环节纳入考核中进行综合评定。综合设计性实验的考核还注重考查团队精神,让学生严于律己,明白个人对团队的影响,自觉完成实验的各个环节。相对于环境监测多数实验中存在的一人做、多人看的问题。由于综合性设计性实验的实验强度大、内容多,所以许多学生偷懒的现象将会得到较大程度上的抑制。但在考核过程中,还是应当对个实验小组的团队协作做相应考核,增强学生的团队意识和团队合作能力。

3结语

总体来看,综合性设计性专业实验的设置,可使环境工程专业实验教学体系得到有益的补充和完善,使专业实验教学从单一、平面型向多样性、立体交叉型转变。师范院校的综合设计性实验教学的改革是一个不断探索的过程。要结合师范院校的办学特点,根据校地合作、服务地方经济要求不断改进。最后,通过综合设计性实验的锻炼,提高学生的实验设计能力。

作者:江滔杨孝容唐琼韩耀霞李琼单位:乐山师范学院化学学院

环境科学设计性实验课的探新责任编辑:田老师    阅读:人次