海洋化學(xué)實驗教學(xué)實踐與創(chuàng)新探索

彭詩云++孔德明

摘 要：海洋化學(xué)實驗教學(xué)是海洋科學(xué)專業(yè)教學(xué)方向的重要組成部分，科學(xué)的實驗教學(xué)設(shè)計與實踐，為學(xué)生熟練、準(zhǔn)確地掌握理論知識和實驗分析操作技能打下基石；為學(xué)生畢業(yè)后，進入社會從事相關(guān)的分析檢測和海洋環(huán)境類工作打好基礎(chǔ)。該文從課程體系、教學(xué)評價、綜合型-開放性實驗等方面實踐創(chuàng)新，以期實現(xiàn)良好的實驗教學(xué)效果，培養(yǎng)熟練掌握海洋科學(xué)理論知識與實踐能力的優(yōu)質(zhì)畢業(yè)生。

關(guān)鍵詞：海洋化學(xué) 實驗 教學(xué) 實踐 創(chuàng)新

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0177-02

海洋環(huán)境與資源近年來受到政府和社會的關(guān)注，海洋科學(xué)是研究海洋環(huán)境與資源問題的一個重要的學(xué)科分支。為響應(yīng)我國海洋經(jīng)濟建設(shè)、海洋環(huán)境與資源保護，我們應(yīng)該將實踐與創(chuàng)新科學(xué)合理的貫穿在海洋化學(xué)實驗教學(xué)大綱中。海洋化學(xué)專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)定位是：學(xué)生在四年大學(xué)教育期間，掌握理論知識、具備熟練的實驗技能，具有從事基礎(chǔ)研究、實踐應(yīng)用能力；具備良好的海洋科學(xué)素養(yǎng)的人才，能參與我國海洋事業(yè)的建設(shè)。海洋化學(xué)實驗課程是整個教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，是維系理論與實踐的“紐帶”。實驗教學(xué)效果的優(yōu)劣不僅能體現(xiàn)學(xué)生對該方向?qū)W科的掌握情況，也是檢驗實際的理論教學(xué)效果的重要方式之一。

1 實驗課程建設(shè)

1.1 課程內(nèi)容、體系建設(shè)

在大學(xué)教育四大化學(xué)基礎(chǔ)上，以實驗教學(xué)的一般規(guī)律為前提，科學(xué)的將四大化學(xué)基礎(chǔ)實驗與海洋學(xué)相融合，突出海洋特色，設(shè)計合理化、系統(tǒng)化、創(chuàng)新型的海洋化學(xué)實驗課程教學(xué)大綱。實現(xiàn)海洋學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)的學(xué)科交叉，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力、適應(yīng)能力的基礎(chǔ)和實用的復(fù)合型人才。

海洋化學(xué)實驗主要包括海洋科學(xué)基礎(chǔ)實驗和海洋化學(xué)專業(yè)化實驗兩個大類，是針對我校海洋科學(xué)系教學(xué)大綱設(shè)定的海洋化學(xué)方向的一系列實驗課程。目前我們設(shè)計的海洋化學(xué)實驗課程分為基礎(chǔ)和專業(yè)兩個層次，基礎(chǔ)層次的教學(xué)面向海洋化學(xué)、海洋物理、海洋地質(zhì)三個專業(yè)方向的本科生開放，專業(yè)層次的則為海洋化學(xué)專業(yè)方向本科生和研究生進一步提高的專門性實驗課程。

依照海洋科學(xué)學(xué)科教學(xué)大綱要求，開展海洋類理論課程教學(xué)，穿插進行實驗課程教學(xué)。主要開設(shè)的課程包括：海水分析化學(xué)、海洋有機化學(xué)、海洋無機化學(xué)、海洋物理化學(xué)、儀器分析等。其實驗課程涵括的知識點主要有，海水的化學(xué)組成、海水中的常量元素與微量元素、主要生源要素的生物地球化學(xué)循環(huán)、海水中的懸浮顆粒、海洋有機地球化學(xué)、海水中的離子平衡、海水中的溶解氣體、海水中二氧化碳-碳酸鹽體系等。具體開設(shè)的實驗課有，標(biāo)準(zhǔn)海水配制、海水鹽度和pH的測定、海洋水中COD的測定、海水營養(yǎng)鹽測定、葉綠素a的測定等。其中，部分課程面向整個海洋科學(xué)系開放，部分課程主要針對海洋化學(xué)專業(yè)學(xué)生。海洋化學(xué)專業(yè)化實驗則進一步引導(dǎo)學(xué)生，掌握海洋化學(xué)研究中常規(guī)調(diào)查項目的樣品采集、樣品處理與貯存、分析測試、數(shù)據(jù)分析處理的方法和原理[1]。提高其專業(yè)化的海洋環(huán)境調(diào)查技能能力，具備一定的海洋環(huán)境分析研究能力與水平。

1.2 教學(xué)隊伍建設(shè)

實驗課程教學(xué)的開展形式以承擔(dān)理論教學(xué)的教師為主導(dǎo)，專業(yè)實驗教學(xué)教師為輔助進行。理論教學(xué)的教師具有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)，在其所從事的具體研究領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗，科研能力強、底子厚，對當(dāng)前研究熱點把握深入而及時。在綜合性、研究性、創(chuàng)新性的實驗課程環(huán)節(jié)，結(jié)合當(dāng)前研究熱點進行實驗教學(xué)，發(fā)揮了基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容與當(dāng)前的研究熱點相結(jié)合的優(yōu)勢，有效提升整體實驗教學(xué)水準(zhǔn)，對啟發(fā)學(xué)生的探索性、積極性起到重要作用。

隨著海洋化學(xué)學(xué)科的發(fā)展與教學(xué)方式的多樣化，如何建設(shè)優(yōu)良的實驗教學(xué)團隊也是實現(xiàn)實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新的一大探索方向。近年，我校不斷有新老師加入海洋類實驗教學(xué)的團隊。為確保實驗教學(xué)團隊教學(xué)水平的穩(wěn)定并逐步提高，持續(xù)對教學(xué)團隊進行培訓(xùn)提升，發(fā)展以豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師為主導(dǎo)，新教師現(xiàn)場觀摩授課的方式。相互借鑒、共同進步，使實驗教學(xué)能達到舉一反三的效果。教學(xué)團隊中不斷優(yōu)選各個教學(xué)方向能力出色的教師，進行對應(yīng)的實驗方向教學(xué)工作，實現(xiàn)教學(xué)團隊合理化、科學(xué)化、專業(yè)化的效果。

2 評判與教學(xué)

2.1 評判標(biāo)準(zhǔn)靈活

評判是海洋化學(xué)實驗教學(xué)的重要組成部分，科學(xué)的評判標(biāo)準(zhǔn)與方法為積極的引導(dǎo)學(xué)生參與實驗和反饋教學(xué)效果起著重要作用[2]。對于不同性質(zhì)的實驗，在不偏離合理、科學(xué)的評判標(biāo)準(zhǔn)前提下，對學(xué)生的實驗成績評判應(yīng)靈活變通，引導(dǎo)學(xué)生重視實驗過程，評判學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)重心從實驗結(jié)果適當(dāng)轉(zhuǎn)移。在實驗課程的評價標(biāo)準(zhǔn)中引入論述性的實驗總結(jié)評價，既能體現(xiàn)學(xué)生通過參與實驗后獲得的實驗技能、想法與體會，也能加強學(xué)生對實驗內(nèi)容的思考，激發(fā)其創(chuàng)新性的提升。

2.2 教學(xué)方式創(chuàng)新

實驗課程開展的主要模式是以理論課程為主導(dǎo)，期間進行實驗的穿插與訓(xùn)練，在時間上把握好了理論與實踐相結(jié)合的良好時機。有機的將理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合，使海洋科學(xué)的理論知識與學(xué)生的實驗實踐互為補充、相互強化促進。教學(xué)的過程中突出重點難點，條理清楚，做到深入淺出，讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識與技能的過程層層遞進、逐步加深，以實現(xiàn)較為良好的理論帶動實踐、實踐提升理論的實驗課程教學(xué)效果。

實驗課程開展的方式方法需要不斷的適應(yīng)當(dāng)前海洋科學(xué)研究與創(chuàng)新性教學(xué)要求。實驗傳統(tǒng)的化學(xué)實驗內(nèi)容中包括大量的驗證性實驗，學(xué)生對實驗熱情不高。尤其是基礎(chǔ)性、驗證性化學(xué)實驗難以收到良好的教學(xué)效果的問題，一直是實驗教學(xué)過程中需要不斷探索和創(chuàng)新的方向。

如何提高學(xué)生做實驗的積極性、主動性、準(zhǔn)確性，實現(xiàn)良好的實驗教學(xué)效果是我們亟需解決的問題之一。不少學(xué)生馬虎對待實驗課程預(yù)習(xí)、實驗操作隨意、實驗結(jié)果不理想，對實驗過程中不規(guī)范的操作方式、實驗的細節(jié)不重視，難以意識到自身在實驗過程中存在的問題與不足。因此，如何引導(dǎo)學(xué)生正確、準(zhǔn)確的開展實驗實踐，是我們在實驗教學(xué)過程中難以回避的問題。通過增加隨堂教師人數(shù)，及時糾正學(xué)生實驗操作錯誤能有效的提高實驗教學(xué)效果。同時，引入虛擬仿真的海洋化學(xué)實驗室，讓同學(xué)們通過仿真的實驗操作過程，及時發(fā)現(xiàn)其在實驗過程中存在的錯誤，進行改正和強化訓(xùn)練。不僅能提高學(xué)生對實驗課程的興趣，也為其今后在實際的實驗操作過程中，規(guī)范其實驗操作技能、技巧，獲得良好、準(zhǔn)確的實驗結(jié)果打下基礎(chǔ)。

3 綜合型—開放性實驗

綜合型—開放性實驗的設(shè)計與創(chuàng)新是海洋類實驗課程教學(xué)改革的重點方向之一，優(yōu)秀的綜合型-開放性實驗設(shè)計是基礎(chǔ)性實驗教學(xué)成果的體現(xiàn)與升華。近年來，有不少高校都開展了海洋化學(xué)類的綜合性實驗教學(xué)實踐探索，也取得了一定的教學(xué)成果[3-4]。學(xué)生通過該類型的實驗課程訓(xùn)練，進一步夯實了基礎(chǔ)實驗理論技能，同時也激發(fā)其創(chuàng)新的興趣與能力，在實驗實踐過程中，往往能收獲不錯的教學(xué)效果。

目前，綜合型—開放性實驗主要在學(xué)生的實習(xí)課程中進行。首先開展對海洋、湖泊、海陸潮間帶等區(qū)域的現(xiàn)場觀測與實地調(diào)查；其次，教師在實習(xí)方案中設(shè)計所需測量的參數(shù)與實驗方法，引導(dǎo)學(xué)生自行選擇實驗參數(shù)、設(shè)計合理的實驗方法、方案開展實驗實習(xí)。最后，學(xué)生通過提交的實驗實習(xí)報告，完整的呈現(xiàn)整個實習(xí)過程，其精華部分是體現(xiàn)在學(xué)生對實驗方案的設(shè)計上與理解上。這個過程需要學(xué)生在基礎(chǔ)性的實驗理論與技能上，通過進一步閱讀文獻等拓展性知識體系延伸，設(shè)計出合理的有血有肉的實驗方案。在提升其基礎(chǔ)實驗知識與技能的同時，進一步開發(fā)學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新能力。該實驗的開展方式不僅檢驗了其基礎(chǔ)性實驗知識與技能的積累，更提高了他們對海洋化學(xué)實驗課程的認識。

4 結(jié)語

海洋科學(xué)是開放性的、融合性、交叉性的學(xué)科，不少觀點和理論會隨著研究的深入而不斷更新。對于海洋化學(xué)實驗課程，我們在不斷夯實基礎(chǔ)的前提下，也要不斷地更新我們的教學(xué)內(nèi)容和方式。淘汰不實用的、過時的知識和理論，融入新的、前沿性的內(nèi)容，不斷探索與創(chuàng)新，為祖國培養(yǎng)與時俱進，具備優(yōu)秀的理論和實踐能力的綜合型素質(zhì)人才；為國家海洋事業(yè)的進步而貢獻自己的一份力量。

參考文獻

[1] 陳法錦.面向研究生的海水分析化學(xué)課程教學(xué)探索[J].大學(xué)教育，2016（1）：98-99.

[2] 楊紅麗，夏松養(yǎng).海洋類院校化學(xué)實驗課程改革與創(chuàng)新研究[J].邊疆經(jīng)濟與文化，2010（9）：131-132.

[3] 鄭愛榕，陳清花，陳慈美.開設(shè)海洋化學(xué)綜合性設(shè)計性教學(xué)實驗的探索[J].實驗室研究與探索，2001（1）：18-19.

[4] 徐秀麗，劉寶林，楊娟.海洋化學(xué)課程建設(shè)與改革初探[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（26）：169.