環境生態工程實驗教學改革探討

袁遠爽 陳麗娟

貴州民族大學 （貴州省貴陽市 550025）

1 引言

環境生態工程普遍被認為是一門學科交叉性和實踐性很強的工程學科，涉及化學、生物學、地理學、生態學和工程學等學科。社會和用人單位要求學校培養的該專業的學生具備較強的動手能力、解決實際問題的能力和應對一些突發事件的能力。環境生態工程專業實驗教學過程中必須加強實踐教學環節，必須以培養環境生態工程專業學生分析問題、動手解決實際問題的能力為落腳點。因此，加強實踐教學是環境生態工程專業教學培養的重要組成部分；同時，加強實踐教學也是人才培養的重要環節和必要支撐[1-2]。本文結合貴州民族大學環境生態工程人才培養的鮮明特點，闡述了環境生態工程專業的環境生態實驗教學改革措施，認為良好的實驗平臺、恰當的教學方法以及科學的考核評價體系是深入改革環境生態實驗教學的有力措施。相關實踐表明，我們實施的實驗教學改革措施有效地激發了學生實驗課堂上的主觀能動性，為社會和用人單位培養了大批動手能力強、會解決實際問題和能應對一些突發事件的有用人才。

2 實驗教學內容的改革

制定實驗課程教學新大綱，優化教學內容，適應人才培養需要。環境生態工程實驗具有基礎性、實踐性和技術性等特征屬性[2]。因此，高校環境生態工程專業開設的環境生態工程實驗課程應注重“厚基礎和重實踐”的課程框架體系，這對于培養動手能力強、會解決實際問題和能應對一些突發事件的有用人才具有重要的促進作用[3]。此外，在確立實驗教學內容主體框架的前提下，適時適當的引入教師們的科研項目課題，引進與區域環境生態問題相關內容，實現教學內容的特色化。這不僅可以增加環境生態工程實驗課程的生動性，也有助于將“綠水青山就是金山銀山”的生態文明意識根植于學生腦海中，為日后投入到生態文明國家戰略的建設中進行必要的知識儲備。

2.1 構建高質量實踐教學平臺

良好的實驗教學平臺能保障環境生態工程實驗教學得以順利開展。以往，由于學校對本科實踐教學的投入有限，學生所接觸到的實驗儀器和實驗裝置絕大多數都是最基本的。近幾年，雖然學校也投入一些精密一點的實驗儀器，但學生在實驗課中接觸到的先進儀器還是較少。想要讓所有參與實驗的學生在實驗課上了解精密儀器的使用方法及儀器的功能特性還有很大的難度。因此，加速構建高質量實踐教學平臺是保障環境生態工程實驗教學得以順利開展的先決條件。然而，建設高質量實踐教學平臺就意味著要教育主管部門持續不斷地投入大量的人力、物力和財力，尤其要投入大量的財力，這種持續的大資金投入對普通高等學校來說也是個不小的挑戰。

2.2 適當引入研究型實驗

近幾年的環境生態教學改革，我們在保留大多基礎實驗和綜合實驗的基礎上，結合大學生“挑戰杯”項目以及大學生創新創業項目，適當引入教師的國家級科研項目課題和省級科研課題或者是科研課題某一階段的實驗，這種實驗教學模式我們也把它叫做課題式實驗教學[3]。通過引入這些創新性的科研課題，將科研態度和科學方法以及科學精神細雨無聲地滲透到環境生態工程實驗教學的各個環節；同時，引入研究型實驗還可把最新的科研成果運用到實驗教學中，讓學生能在實驗中逐漸接觸最新的科技發展動態，從而激發學生做實驗的興趣，這樣可以培養并提升學生科研創新的能力，為后續進一步培養適應性與發展性并重的創新型人才奠定扎實的科研基礎。

2.3 以解決區域環境生態問題為己任而激發學生獲取實驗的價值感

根據環境生態工程專業的特點，在充分了解學生實際能力和知識水平的大前提下，針對當地的環境生態問題，對環境生態工程實驗教學內容適當進行了調整，這些優化或調整均以培養學生“學以致用”為落腳點[4]。經過專業實驗教師們的多輪討論，我們確定了一些本土實驗，如：貴州民族大學校園水環境質量監測與綜合評價、貴州民族大學校園不同區域噪音監測與綜合評價以及貴州民族大學校園周邊地區大氣污染物成分與來源解析等實驗項。此外，我們還安排學生在實習基地進行一些相關的實驗，如：環保監測站和城市垃圾處理廠等。在專業實驗教師和實踐基地工程師的共同指導下，學生自己動手采集樣品，并對樣品進行監測和分析。這些本土實驗的開設，一方面一定程度上加深了學生對環境生態工程實驗“重實踐”的感性認識；另一方面這些本土實驗與學生自身環境密切相關，還與社會生活熱點有關，學生在做實驗時，實驗興趣和主動性都會大大提高。當然，學生臨場分析和解決實際問題的能力也得到了有效的提高。此外，本土實驗的增設，將環境生態工程這門課致力于解決環境問題的價值感潛移默化地傳達給了我們的學生。

3 實驗教學方法的改革

3.1 良好的實驗教學氛圍是激發學生求知欲的關鍵

古板的不良實驗教學課堂氛圍會使得多數學生在環境生態工程實驗課堂上產生厭學態度，及其不利于激發學生的求知欲，從而不利于學生理解和掌握知識，也不利于學生對實際問題的分析和解決。因此，營造良好的實驗教學氛圍是激發學生求知欲的關鍵舉動。那么，如何營造良好的實驗教學氛圍呢？一方面，在強化實踐教學內容的基礎上，改善實驗教學條件，比如加強實踐教學基地建設。比如我們會帶學生到當地的林場（有合作關系）實習，讓學生了解和學習林場植被的種植方法和經驗，了解林場的生物多樣性等等；另一方面，在實驗教學過程中，變“填鴨式教學”為“參與式教學”，探索課堂啟發式和參與式的教學模式，讓學生通過做實驗，更系統、深入地理解環境生態工程的基本理論。此外，我們還將學生帶至實習基地，邀請從事生態保護、生態治理與環境修復方面的工程師或者技術負責人給學生講學，增加學生對一些比較抽象知識的理解，同時也調動他們學習的積極性，培養他們發現問題、分析問題和解決問題的能力。

3.2 兩名實驗指導教師共同為一堂環境生態實驗課保駕護航

隨著本科擴招的逐年增加，現在每個班級基本都是40 名同學左右，然而在這樣多學生的班級里，僅安排一位實驗指導老師承擔實驗課程的教學無疑是不能保證教師對學生及時進行指導的。所以，一門實驗課安排兩名實驗指導教師承擔是非常有必要的?；诖?，筆者所在的生態環境工程學院安排了兩名實驗指導教師共同為一堂環境生態實驗課保駕護航。

學院近年新進高學歷教師人數較多，是教學團隊建設的重要優勢，依據專業方向和教學能力，我們構建在專業領域、年齡和職稱（技術水平）上合理的環境生態教學團隊。在開展實驗課時，每門實驗課由兩名教師來承擔，這樣不僅能加強指導老師對學生的及時指導（例如：在開展“不同土壤類型土壤有機碳含量的比較（重鉻酸鉀加熱法）”實驗項目時，會用到濃硫酸和180攝氏度油浴高溫，如果只安排一名老師授課，是存在很大的實驗風險的。所以需要兩名實驗教師共同指導，才能有效監管學生的實驗才做并及時規避一些風險），還能加強老師和學生之間在實驗課堂上充分交流和互動（例如，學生的課堂提問）。此外“一門課程兩名老師”的舉措還能加強實驗指導教師之間的經驗交流與教學研討（例如，針對一些新教師缺乏教學經驗的問題，能充分發揮老教師在團隊建設中的帶動作用）。

3.3 多發問和強互動的實驗教學方法讓學生有存在感、參與感和收獲感

“填鴨式教學”對于環境生態工程實驗不奏效,尤其是教學對象中有相當一部分是來自于少數民族區域的基礎知識相對薄弱的學生[2]。因此，如何讓學生在實驗過程中有存在感、參與感和收獲感是上好環境生態工程實驗的關鍵問題之一。

在筆者經歷過的實驗教學過程中,證明了以多發問的方式是上好實驗課行之有效的良方。例如引導和鼓勵學生思考“我為什么要做這個實驗項目?”，“要怎么操作才能行之有效?”,“通過本次實驗我希望獲得什么結果？”，“本項實驗的結果能說明什么問題？對解決區域環境生態問題有什么啟示和幫助？”等等。讓學生有存在感、參與感和收獲感[2]。此外，在環境生態實驗教學過程中，還要增強師生之間的互動,多互動更能激發學生積極主動地思考并嘗試提出解決相關問題的辦法,從而使得學生提高解決實際問題的能力。

4 考核評價體系的改革

4.1 單一的考評方式理應被摒棄

傳統的環境生態工程實驗課程成績的考核注重實驗報告的成績，以實驗報告成績來論實驗做的好壞。這種考評體系忽視了對實驗過程的考核，特別是忽視了對學生的動手操作能力的考查[5]。因此，僅以實驗報告好壞論成績的考評方式理應被摒棄。另一種傳統的考評方式也被叫作“30%+70% 制”，也就是學生平時出席情況和實驗報告成績的加權，即學生平時出席情況占總成績的30%，而實驗報告成績占總成績的70%。這種考核評價體系不能很好地體現學生對實驗教學的參與度，對那些對實驗參與度高的同學來說極為不公平。

4.2 構建能全面、客觀、公正地反應學生學習環境生態工程實驗課程的多元考核評價體系

高校實驗教師對環境生態工程實驗課程的考核應注重過程性評價和終結性評價的有機結合，這樣才能更加全面和客觀地評價學生在實驗過程中的參與度以及學生學習環境生態工程實驗課程的效果[2,6]，進而反哺環境生態工程的理論教學。

基于此，筆者所在生態環境工程學院實驗教師對環境生態工程實驗評價體系進行了一些改革。改革后的考核模式為“60%+40 % 制”，其中60 % 是過程性評價，即平時成績，包括實驗預習（10%）+實驗參與度（30%）+實驗報告（20%），40 % 是終結性評價，即期末考試成績，包括對實驗目的、實驗原理、實驗操作、結果計算和分析的考査。此舉的目的不僅為全面和客觀地考評學生，還為了使學生明實驗目的、知實驗原理、善實驗操作、能實驗計算和會實驗分析。這種考評體系也被應用到我們的環境生物化學實驗考核中[7]。

在過程性評價中，對學生和指導教師的要求如下：首先著重要求學生在實驗課前完成實驗預習報告的撰寫，實驗指導教師應當在當次實驗課前認真檢查學生撰寫實驗預習報告的情況；其次對實驗參與度的考査主要是從對實驗儀器實驗操作的正確性和實驗步驟的正確性、動手能力及實驗態度（比如是否偷懶，是否和組員積極配合）等方面對學生進行著重考查。在實驗操作過程中，實驗指導教師要細觀察，多提問，還要對學生的實驗操作情況進行詳細記錄，為學生實驗參與度的考査提供依據。最后，指導教師對實驗報告應仔細評閱，對實驗報告進行重點考查，因為實驗報告不僅體現了學生對實驗數據的處理和實驗結果的分析，還體現了學生對整個實驗過程的掌控[8-10]。

在終結性評價中，我們做了一些嘗試，打破了傳統的以筆試為主的環境生態工程實驗期末考試形式。本著讓學生明實驗目的、知實驗原理、善實驗操作、能實驗計算和會實驗分析的初心，我們采用筆試加面試的形式分組進行考核?？荚噧热輳沫h境生態工程實驗中隨機抽選3 個實驗進行?？己瞬襟E如下：首先，由小組組長抽簽決定考試的實驗（通常我們將4—5 個同學分為一個小組）；其次，由本小組組員抽簽決定自己的考試內容，究竟是實驗目的，還是實驗原理亦或是實驗步驟和結果計算；最后，各環節分數的加權為本組所有同學終結性考評的得分。值得一提的是，這種實驗考核方式基本能全面和客觀地反應學生學習環境生態工程實驗課程的情況。

總之，采用多元考核評價體系，能更加全面和客觀地評價學生在實驗過程中的參與度以及學生學習環境生態工程實驗課程的效果。同時，在這種考評體系運作下，能培養大學生對環境生態工程的學習興趣，并能激發他們的學習熱情與主觀能動性，從而將學生從被動學習環境生態工程實驗轉變主動學習該門課程。

5 結語

目前完善的環境生態工程實驗平臺（基地）和專業的環境生態工程實驗指導教師仍然處于匱乏的狀態，這對高校境生態工程實驗教學和人才培養提出了考驗。只有通過不斷深化教學改革，使教學平臺（基地）、教學內容、以及相應的考核評價體系逐漸完善，才能提高環境生態工程實驗教學效果，進而為社會和用人單位培養大批擁有動手能力強、會解決實際問題和能應對一些突發事件的有用人才。