資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)實驗教學改革研究

陳亞恒， 劉會玲， 劉樹慶

（河北農(nóng)業(yè)大學，河北 保定 071001）

實驗教學是高等學校教育教學體系不可或缺的重要組成部分，在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面起著重要的作用［1］。資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)（以下簡稱資規(guī)專業(yè)），是資源、環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃的交叉學科專業(yè)，涉及的應用面相當廣，如區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、資源的優(yōu)化配置、土地管理與規(guī)劃、城市與區(qū)域規(guī)劃等，在當前我國生態(tài)文明村和城鄉(xiāng)一體化建設中具有廣闊發(fā)展前景。資規(guī)專業(yè)實踐性強，要求有較強的實際操作能力［2］。實驗教學質(zhì)量的高低，對學生實際操作能力的培養(yǎng)有直接的影響。長期規(guī)范的實驗教學可以培養(yǎng)、發(fā)展學生的科學素養(yǎng)、實驗技能和創(chuàng)造性，并有助于學生掌握科學的研究方法［3］。通過實驗教學，可以使學生增加對專業(yè)的興趣和學習主動性，掌握儀器設備使用和操作技能，提高書面和口頭表達能力，激發(fā)批判性和創(chuàng)造性思維，提升科學研究能力。河北農(nóng)業(yè)大學資規(guī)專業(yè)主要從培養(yǎng)學生實驗興趣、實驗預習、C3H3素質(zhì)培養(yǎng)等幾方面入手，抓好實驗教學各個環(huán)節(jié)，以期全面提高教學質(zhì)量。

一、重視實驗預習，做好實驗準備工作

傳統(tǒng)的實驗教學模式是以教師為中心，教師講解實驗原理、目的意義、操作步驟及注意事項，學生按教師布置或指導書上的步驟，按部就班地完成實驗，得出預期的結(jié)果，最后形成實驗報告。很多學生不預習，對實驗內(nèi)一知半解，缺少積極主動的思考，對實驗提不出問題。實質(zhì)上是處于被動接受的狀態(tài)，不能激發(fā)學生的興趣；不利于其分析解決問題能力的提高，也不利于創(chuàng)新精神和科學思維能力的培養(yǎng)。

為了改變學生實驗前對實驗一無所知、實驗課滿堂灌的狀況，在課堂教學時做好引導，引發(fā)學生對課程的興趣。提前給學生布置要預習的實驗內(nèi)容，提出一些思考題，讓學生預習實驗內(nèi)容，寫出預習報告。通過預習能夠?qū)嶒炗幸粋€全面的了解，做到心中有數(shù)，可以更好地完成實驗，達到實驗教學的目的。同時在預習中發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題做實驗，有利于培養(yǎng)學生解決問題的能力。如果不預習而直接做實驗，那只會在實驗過程中邊看邊做，沒有一個完整的概念，達不到實驗教學的目的。

二、有目的地進行實驗，培養(yǎng)學生實驗興趣

很多學生對實驗教學的重要性和必要性認識不夠充分，學習態(tài)度不端正，不重視實驗教學，應付過關(guān)了事，實驗課的目的就是取得實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告［4］，獲得學分，因此，在實驗時不愿動手動腦，對實驗項目知其然不知其所以然，嚴重影響了實驗教學的效果。

興趣是最好的老師，對實驗的興趣影響學生的學習積極性，也影響實驗教學的效果。只有學生對實驗產(chǎn)生了興趣，才會積極主動地參與到實驗教學之中。教師在實驗過程中耐心指導，鼓勵學生進行思考，積極探索，不怕失敗，學生沒有了心理壓力，就能最大限度地發(fā)揮主觀能動性，主動參與。實驗教學的最終目的是要讓學生能夠?qū)⑺鶎W運用到科研和實際工作中［5］。針對這種情況，將實驗教學與生活實際結(jié)合起來，選取學生比較熟悉和關(guān)心的素材進行實驗，如自來水、礦泉水、湖水、廢水、污泥、土壤、肥料、水果、蔬菜等等。學生對與生活息息相關(guān)的肥料質(zhì)量、蔬菜品質(zhì)及土壤污染狀況產(chǎn)生了濃厚的興趣，學習積極性提高，實驗操作一絲不茍，結(jié)果分析認真負責。學生反映效果非常好，不但自己學到了知識，掌握了儀器設備的基本操作，而且能理論聯(lián)系實際把知識運用到實踐中。

三、合理安排實驗內(nèi)容，循序漸進

實驗教學的整體內(nèi)容設置安排不夠合理，有的實驗內(nèi)容之間沒有系統(tǒng)性，存在實驗內(nèi)容重復、脫節(jié)的現(xiàn)象。有些內(nèi)容脫離實際生產(chǎn)、生活，學生很少有機會接觸和解決實際問題，限制了學生自主性和創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。實驗內(nèi)容相對穩(wěn)定，許多先進的科學技術(shù)沒有能及時融入高校的教學課程［6］，學生不能及時掌握學科前沿的知識。例如傳統(tǒng)的土壤學實驗，其中驗證性實驗比較多，體現(xiàn)現(xiàn)代技術(shù)、真正培養(yǎng)學生獨立思考、創(chuàng)新能力的實驗很少或沒有。

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標，對實驗課程體系進行優(yōu)化整合，使實驗教學內(nèi)容有連貫性和層次性。把方法類似、原理相同或相近、內(nèi)容有聯(lián)系的實驗合并講解，這樣有助于學生進行比較，理解掌握學習內(nèi)容。對實驗教學內(nèi)容進行改革，保留必要的驗證性實驗，增加反映新技術(shù)、新知識的實驗內(nèi)容。增開綜合性、設計性實驗，在土壤學、土壤農(nóng)化分析課程中，設置諸如“土壤中速效N、P、K的測定”、“某地土壤養(yǎng)分肥力評價”等綜合性實驗。

四、加強實驗教學設施建設，提供良好的實驗條件

教育經(jīng)費不足導致實驗器材、設備等配套設施不足或陳舊，致使一些需要先進儀器設備的實驗無法開出，不能滿足學生掌握新技術(shù)的需要，導致學生在一定程度上理論與實踐脫節(jié)。實驗室多采用封閉式的管理，時間上缺乏開放性，限制了學生進行實驗活動。學生只能在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗內(nèi)容，有時間壓力，容易處于一種焦躁狀態(tài)，想盡快結(jié)束實驗，做實驗急躁不認真，只求得到實驗結(jié)果，不去深入思考，導致實驗過程淡化［7］。不能充分發(fā)揮學生的積極性、主動性，更無從談起對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

為了促進實驗教學工作的全面發(fā)展，學院積極籌措資金，加強實驗教學設施建設。成功申報了兩個河北省精品課程，分別是土壤學和植物營養(yǎng)學。學院積極籌措資金10余萬元建立了土壤、地質(zhì)標本室，內(nèi)有豐富的巖石、礦物、以及土壤標本。制作了與實驗內(nèi)容相關(guān)的圖片、錄像等影像資料，豐富了實驗教學內(nèi)容。更新了部分儀器設備，學校投資100多萬元購買了原子吸收分光光度計、離子色譜、氣相色譜、總碳分析儀等大型先進儀器。最近學校又投資30余萬元購置了野外測繪儀器設備，改善了實驗條件。進行試驗室建設的同時大力推進和開展實驗室開放工作，有效地利用和挖掘?qū)嶒灲虒W資源，為學生實驗活動提供良好的實驗條件和場所。學院現(xiàn)有4個開放實驗室，學生可以在實驗室開放時間來進行實驗活動。在沒有時間壓力的情況下進行實驗，可以從容地觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，并進行仔細分析思考，研究解決辦法，促進學習的遷移，提高綜合能力。學生在開放實驗室積極進行科技創(chuàng)新實驗活動，已有6人次獲得省級以上獎勵。

五、采用靈活多樣的授課方式，改進實驗教學方法

充分發(fā)揮學生的主體作用。改變教師單向傳授、學生被動學習的模式，采用啟發(fā)式和討論式教學，在實驗中引導學生仔細觀察，認真思考。土壤學和植物營養(yǎng)學精品課程的實驗課，通過優(yōu)化教學方法，營造寬松的活躍的氣氛，學生主動參與到實驗教學中。通過提問、討論，進行啟發(fā)、引導，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。實驗過程中有計劃地進行指導，對一些實驗現(xiàn)象和學生提出的問題，少示范多啟發(fā)，引導學生運用已有知識認真思考，解決問題，加深對知識的理解和掌握。

充分運用現(xiàn)代教學手段，推廣現(xiàn)代教育技術(shù)。利用多媒體直觀方便的特點進行實驗教學，演示一些實驗內(nèi)容、過程、儀器使用等，增強學生的感性認識，提高他們的學習興趣，更好地掌握實驗的重點內(nèi)容、基本操作及儀器的正確使用，達到事半功倍的效果。

六、完善實驗考核方式，建立科學、合理的評價機制

科學、合理的實驗考核方式是調(diào)動學生學習積極性、檢查學生學習效果、提高教學質(zhì)量的有效方法［8］。實驗教學的考核評價方式不夠科學，不利于促進學生的全面發(fā)展。以往多數(shù)實驗課的成績主要是通過實驗報告成績來判定。實驗報告成績重點強調(diào)實驗結(jié)果是否正確，這種考核比較主觀，不能考察出學生的實踐動手動腦能力，難以調(diào)動學生學習的積極性、主動性，導致部分學生不重視實驗教學，做實驗態(tài)度不端正，甚至出現(xiàn)個別缺課、抄襲實驗報告的現(xiàn)象。一個實驗完成后，實驗成功了，學生得到預期的數(shù)據(jù)和結(jié)果；如果實驗失敗了或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，學生不知怎么去找原因。例如在土壤肥料學課程實驗——碳酸氫銨含氮量的測定中，有同學的測定結(jié)果＞18%，卻不知道從那里入手去分析原因。因此，考查學生的操作能力和綜合分析能力是完善未來實驗教學考核方式的重點。

在實驗教學的考核中盡量做到合理化和公平化，對實驗課成績實行綜合測評，而不是單純看實驗結(jié)果的好壞。綜合測評成績包括出勤率、實驗預習、實驗態(tài)度、實驗操作、回答問題、實驗報告等。實驗操作能力固然重要，實驗報告的重要性也不可忽視。實驗操作能力能反映出學生的動手能力，實驗報告卻能反映出學生對所學知識的應用和表達能力，以及學生對所做實驗的分析總結(jié)能力［9］，即反映出動腦能力。實驗報告中的分析、討論與總結(jié)，能體現(xiàn)學生對實驗的理解掌握程度，也能體現(xiàn)學生分析問題、解決問題的能力，為以后學生從事科學研究打下了良好的基礎(chǔ)［10］。因此，把實驗報告中學生對實驗的思考和討論作為衡量實驗成績的重要標準。這種考核方式，不僅能調(diào)動學生的積極性和主動性，引發(fā)學生主動思考，提高動手動腦能力，有利于實驗教學改革取得突破性進展。

七、從始至終，注重學生“C3H3”素質(zhì)的培養(yǎng)

著名化學家盧嘉錫提到“C3H3”（Clean Habit，Clear Head，Clever Hands）素質(zhì)［11］，即整潔的習慣，清晰的頭腦，靈巧的雙手。具備這些素質(zhì)需要教師和學生共同努力，不斷培養(yǎng)和訓練。在資規(guī)專業(yè)的實驗教學中，從始至終都非常注重對學生“C3H3”素質(zhì)的培養(yǎng)。

（一）良好實驗習慣的培養(yǎng)

整潔的習慣是良好的實驗習慣，即做實驗時有計劃、有條理，保持實驗儀器設備的清潔、實驗臺面的整潔有序。實驗課上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有學生儀器藥品用完后不放回原處，試劑瓶的塞子、滴管亂放，實驗后玻璃儀器忘記清洗、實驗臺面不整理等等；還有一些學生做實驗沒有計劃、條理性差，不會統(tǒng)籌安排，浪費時間和藥品。教師在實驗課上發(fā)現(xiàn)問題及時耐心地糾正，逐步培養(yǎng)學生良好實驗習慣的形成。實驗課結(jié)束及時總結(jié)，對實驗中好的做法及時予以肯定，進行正強化；對存在的問題進行分析予以糾正，促進學生良好習慣和態(tài)度的培養(yǎng)。經(jīng)過訓練，學生在做土壤微量元素測定實驗時，會統(tǒng)籌安排時間，在等待振蕩的兩小時時間里，做其他的實驗，而不是一味的等待。

（二）規(guī)范性實驗操作的訓練

靈巧的雙手指的是動手能力強，最起碼的標準是實驗基本操作的規(guī)范性。只有熟練掌握實驗基本操作，才能做到動作的準確、規(guī)范、嫻熟，保障實驗的安全和成功。在進行實驗分組時，除必須由學生合作才能完成的實驗外，一般一人一組，給每個學生訓練的機會。對學生不規(guī)范的操作，及時糾正，培養(yǎng)實驗操作的規(guī)范性。

（三）勤于思考和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

清醒的頭腦指的是能獨立思考，有創(chuàng)新精神。學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的要求，也是實驗教學的宗旨。實驗教學過程中，教師通過各種方式激勵、啟發(fā)、引導學生，進行創(chuàng)造性思維。例如有些實驗項目之間存在類似的地方，在實驗中部分學生不去思考為什么，只是按照教材內(nèi)容操作。培養(yǎng)良好的觀察思考習慣，在教學過程中增設相似實驗對比，將相似的實驗進行比較。通過提問、討論不斷培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和獨立思考能力。如：鉀肥測定和銨態(tài)氮肥測定中有哪些類似之處？為什么？通過讓學生歸納其異同點并分析原因，訓練培養(yǎng)其獨立思考的能力，使學生勤于的思考、善于思考，為以后的學習和工作打下良好的基礎(chǔ)。

八、結(jié)束語

實驗教學是一項實踐性較強的教學活動，在培養(yǎng)學生分析解決實際問題能力、啟迪創(chuàng)新思維、提高綜合素質(zhì)方面發(fā)揮著重要的作用。為提高實驗教學質(zhì)量，許多高校都在努力探索，從多方面進行改革。河北農(nóng)業(yè)大學資規(guī)專業(yè)的實驗教學，從培養(yǎng)實驗興趣出發(fā)，進行了改革，通過合理安排實驗教學內(nèi)容、優(yōu)化實驗教學方法、完善考核方式，注重“C3H3”素質(zhì)培養(yǎng)，不僅讓學生驗證理論，培養(yǎng)動手能力，掌握實驗技能，更重要地是培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、創(chuàng)新能力、思維能力和科研能力，提高綜合素質(zhì)。實驗教學改革取得了良好的效果，很好地提高了學生的實驗興趣和學習積極性，促進了學生實踐能力的提高。多年平均授學位率在99．5%以上，2009年就業(yè)率達到95%，畢業(yè)生以“基礎(chǔ)扎實、能力強、勇于創(chuàng)新、甘于奉獻”的特點受到用人單位的廣泛贊譽。

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