徐曉峰 王發(fā)園 石兆勇 王浩 李亞娟 常會(huì)慶 郭大勇 王旭剛

摘 要：實(shí)驗(yàn)課程是資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)素質(zhì)形成的重要培養(yǎng)途徑，如何適應(yīng)當(dāng)代科技發(fā)展，適時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置，改善專業(yè)培養(yǎng)效果，是該專業(yè)面臨的急迫問(wèn)題。該文分析了資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程所面臨的問(wèn)題，探討了實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的核心目標(biāo)和綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，并從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)課堂考核和實(shí)驗(yàn)課程考核等多個(gè)方面對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)途徑進(jìn)行了初步的探索。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué) 綜合素質(zhì) 資源環(huán)境科學(xué)專業(yè) 素質(zhì)培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（a）-0155-02

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案中的一個(gè)特色，實(shí)驗(yàn)課程數(shù)量多，涉及面廣，及包括原土壤農(nóng)化分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也包括環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的內(nèi)容，并且貫穿于整個(gè)培養(yǎng)階段。近十幾年，自動(dòng)化分析儀器發(fā)展非常迅速，原本作為高端設(shè)備的ICP、原子吸收、氣相和液相色譜等大型設(shè)備得到普及，環(huán)境領(lǐng)域各種便攜式測(cè)定儀器也很豐富。原本需要實(shí)驗(yàn)室分析的許多項(xiàng)目，現(xiàn)在不少已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目，分析測(cè)試的程序也得到極大簡(jiǎn)化和便利。傳統(tǒng)資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的不少實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，現(xiàn)在已經(jīng)為儀器所替代。這一現(xiàn)狀迫使人們思考一個(gè)問(wèn)題，資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該如何改革。其中，關(guān)鍵是什么是資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的核心實(shí)驗(yàn)素質(zhì)？該文擬從資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的問(wèn)題分析入手，探討資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)核心實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，并初步探索了資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)核心實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)途徑。

1 資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革面臨的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目陳舊

以環(huán)境監(jiān)測(cè)為例，便攜式水質(zhì)測(cè)定儀可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)包括溶解氧、Eh、COD、氨氮、銅、鐵、鎳、六價(jià)鉻、磷酸根、亞硝酸鹽、硝酸鹽等多個(gè)指標(biāo)。但在實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中，仍然分別開(kāi)設(shè)溶解氧、COD的測(cè)定、氨氮、銅、鐵、鎳、磷酸根等，涉及眾多儀器設(shè)備。不但操作步驟繁復(fù)，也不切實(shí)用。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師在教學(xué)中工作量繁重，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也很迷茫，不知道學(xué)了有什么用。而實(shí)際到用的時(shí)候，往往又測(cè)不準(zhǔn)，不會(huì)用儀器設(shè)備。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置未能充分反映現(xiàn)代科技最新進(jìn)展，也未實(shí)現(xiàn)與實(shí)踐工作的接軌。這一現(xiàn)狀導(dǎo)致不少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中消極怠工、甚至逃課。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)于強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟的掌握

實(shí)驗(yàn)課程中，往往把如何做作為教學(xué)的重點(diǎn)。這一教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，一方面是演示實(shí)驗(yàn)的特性決定；另一方面也是出于安全，而現(xiàn)在的學(xué)生往往實(shí)驗(yàn)技能較弱。由于這些原因，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中往往手把手地教如何移液、如何消煮、如何定容等，把具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程盯的很牢。結(jié)果導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視怎么做，而忽視實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。同時(shí)，由于教學(xué)過(guò)程中，雖然指導(dǎo)教師是圍繞學(xué)生開(kāi)展教學(xué)，而實(shí)際上學(xué)生往往被動(dòng)依從教師的指導(dǎo)，亦步亦趨地完成實(shí)驗(yàn)程序，容易使學(xué)生逐漸形成對(duì)指導(dǎo)教師的依賴，缺乏主動(dòng)性和積極性，更談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和原理的分析與探討了。

1.3 忽視分析測(cè)試質(zhì)量意識(shí)的培養(yǎng)

目前的教學(xué)過(guò)程中，往往把實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等作為核心講解內(nèi)容，同時(shí)重視對(duì)實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防。然而，如何保證實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精密性，在很多實(shí)驗(yàn)課程中往往被忽視。由于在教學(xué)實(shí)踐中缺乏有意識(shí)地設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師對(duì)這一教學(xué)內(nèi)容忽視，學(xué)生更不會(huì)意識(shí)到這一部分內(nèi)容的重要性。結(jié)果導(dǎo)致雖然學(xué)習(xí)了很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但沒(méi)有培養(yǎng)起分析測(cè)試的質(zhì)量意識(shí)。

1.4 不善于運(yùn)用自動(dòng)測(cè)定分析儀器開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課程

在農(nóng)化和環(huán)境監(jiān)測(cè)中，pH儀、溶解氧儀、噪聲儀等設(shè)備已經(jīng)得到應(yīng)用。這些自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的引入課堂，簡(jiǎn)化了課堂中操作步驟。也給教學(xué)帶來(lái)了問(wèn)題。自動(dòng)測(cè)定儀器獲得數(shù)據(jù)快，學(xué)生要做的工作也少，所需時(shí)間也少。如pH測(cè)定，從準(zhǔn)備到獲得數(shù)據(jù)，也就半個(gè)多小時(shí)；溶解氧儀測(cè)溶解氧更快，幾分鐘就搞定了。在現(xiàn)有的課程教學(xué)模式中，自動(dòng)測(cè)定儀器的引入，并沒(méi)有為教學(xué)帶來(lái)新動(dòng)力，反而令教學(xué)陷入尷尬。如何有效利用自動(dòng)分析測(cè)試儀器，已經(jīng)是亟待解決的問(wèn)題了。

2 實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的核心目的和核心實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的反思

實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的到底是什么？是掌握實(shí)驗(yàn)方法嗎？還是只是為了掌握原理？實(shí)驗(yàn)課是為培養(yǎng)實(shí)踐技能服務(wù)，還是為了理論課程服務(wù)？如何結(jié)合資源環(huán)境科學(xué)這一專業(yè)的整體培養(yǎng)目標(biāo)，不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的顯然不應(yīng)該是上述內(nèi)容。資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，動(dòng)手能力強(qiáng)，應(yīng)該是就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主要特色與優(yōu)勢(shì)。分析測(cè)試，是很多企事業(yè)單位的一項(xiàng)基本工作內(nèi)容。顯然，分析測(cè)試的質(zhì)量攸關(guān)重要。分析測(cè)試不但要求會(huì)測(cè)定，更需要測(cè)的準(zhǔn)，測(cè)的精密，能反應(yīng)樣品的基本特性。要實(shí)現(xiàn)這一目的，就需要分析測(cè)試人員具有科學(xué)規(guī)范的取樣計(jì)算，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰷y(cè)試工作作風(fēng)，和高超的實(shí)驗(yàn)技能。而這一切，離不開(kāi)下述素質(zhì)：嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度；扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；科學(xué)的取樣方法；嚴(yán)格的質(zhì)量控制；嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能。為此，實(shí)驗(yàn)課程的訓(xùn)練內(nèi)容，有必要圍繞上述目標(biāo)展開(kāi)。

3 培養(yǎng)核心實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的途徑初探

要實(shí)現(xiàn)以上培養(yǎng)目標(biāo)，關(guān)鍵一方面是充分調(diào)動(dòng)同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性；另一方面教學(xué)內(nèi)容要具有吸引力。也就是說(shuō)，同學(xué)們要愿意學(xué)，學(xué)的有興趣，學(xué)過(guò)感覺(jué)有價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，初步形成了以下培養(yǎng)措施。

首先，在教學(xué)內(nèi)容的制定方面，推行以測(cè)定項(xiàng)目為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，替代原來(lái)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容。從而實(shí)現(xiàn)以能力培養(yǎng)為主，替代原來(lái)的技能培養(yǎng)為主的教學(xué)內(nèi)容。以水體溶解氧的測(cè)定為例。在開(kāi)展溶解氧測(cè)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容包括：首先講解實(shí)驗(yàn)原理、步驟、計(jì)算方法等；而后讓同學(xué)們利用實(shí)驗(yàn)員預(yù)先準(zhǔn)備好的水樣和實(shí)際，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，在獲得滴定值后，用指導(dǎo)教師所給的公式計(jì)算結(jié)果，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這一實(shí)驗(yàn)程序下來(lái)，同學(xué)們雖然學(xué)習(xí)了溶解氧的具體測(cè)定原理與方法，然而并未掌握取樣方法、樣品預(yù)處理與保存方法。也不會(huì)配置所用試劑?；仡^到單位工作，仍然不會(huì)測(cè)定溶解氧這一項(xiàng)目。試想，分析員做分析，難道還要再為他配置一位試劑配制員？

在以測(cè)定項(xiàng)目為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容的中心放在了如何準(zhǔn)確獲取溶解氧數(shù)據(jù)上。要求同學(xué)在這一要求的基礎(chǔ)上，積極參與到水樣的采集、溶解氧的固定保存、試劑配置、測(cè)定、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果計(jì)算、報(bào)告撰寫(xiě)等整個(gè)過(guò)程。也就是要教全套的實(shí)驗(yàn)方法，同學(xué)們也要學(xué)全套的實(shí)驗(yàn)方法。在溶解氧這個(gè)例子中，溶解氧能不能測(cè)的準(zhǔn)，關(guān)鍵環(huán)節(jié)當(dāng)然不止一兩個(gè)，但取樣方法不科學(xué)，溶解氧固定保存方法不合適，顯然是決定溶解氧這一測(cè)定項(xiàng)目是否準(zhǔn)確的首要環(huán)節(jié)。如果取樣隨意，沒(méi)有嚴(yán)格按照取樣方法的規(guī)范采集水面下一定深度的水樣；取樣過(guò)程如果不能有效避免擾動(dòng)，又如何代表原水體的溶解氧水平？

采用一測(cè)定項(xiàng)目為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，不但可以讓同學(xué)們掌握全套的實(shí)驗(yàn)技能，也可以培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)?，所學(xué)與以后工作中的所用是一致的。由于同學(xué)們完全可以看到，實(shí)驗(yàn)課中所學(xué)，就是以后工作中所用的方法，學(xué)習(xí)起來(lái)自然有動(dòng)力。而經(jīng)過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，以后在工作中遇到，也不會(huì)感到不知所措。

其次，切實(shí)改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)與指導(dǎo)模式，為測(cè)定項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容服務(wù)。以河水中全磷含量的測(cè)定為例，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師可以引導(dǎo)同學(xué)們組成實(shí)驗(yàn)小組，制定實(shí)驗(yàn)方案，決定具體的取樣方法、樣品保存方法、分析測(cè)試方法的選擇。指導(dǎo)教師可以就同學(xué)們所提供的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)指導(dǎo)，分析優(yōu)點(diǎn)與問(wèn)題，提出改進(jìn)的建議。總之，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師一定要從實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位轉(zhuǎn)向服務(wù)的地位，讓同學(xué)們來(lái)主導(dǎo)整個(gè)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，這一實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ讲⒉皇窃谒械膶?shí)驗(yàn)項(xiàng)目都可以開(kāi)展。但資源環(huán)境科學(xué)專業(yè)卻適合開(kāi)展這一教學(xué)模式。在理論課教學(xué)中，已經(jīng)講解了大量的各類測(cè)定項(xiàng)目的測(cè)定理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法。如果實(shí)驗(yàn)課仍講解這些內(nèi)容，顯然是不合適的。

再次，切實(shí)改變實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)考核內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范、測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度等方面開(kāi)展考核，以替代傳統(tǒng)上以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的考核模式。在考核中，要充分突出實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣，包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度認(rèn)真、仔細(xì)，動(dòng)作規(guī)范有序，愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約實(shí)驗(yàn)耗材，遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律，保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境整潔，重視實(shí)驗(yàn)室安全。通過(guò)對(duì)工作習(xí)慣的重視和培養(yǎng)，既可以有效防止實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題，也有利于培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。

最后，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定內(nèi)容，以成績(jī)?yōu)橐龑?dǎo)動(dòng)力，引導(dǎo)同學(xué)們改變學(xué)習(xí)習(xí)慣，主動(dòng)培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定過(guò)程中，要充分引入全面的評(píng)價(jià)機(jī)制，既要評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)技能，也要評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，更好評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣。

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