基于綜合理論與設(shè)計實(shí)驗(yàn)的水環(huán)境評價與保護(hù)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)

薛聯(lián)青 張鵬 遲藝俠

摘 要：綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。針對水環(huán)節(jié)評價與保護(hù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題與不足，提出了水環(huán)境評價與保護(hù)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)理念、教學(xué)模式及考核方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐，以激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)研究能力。

關(guān)鍵詞：綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)；水環(huán)境評價與保護(hù)；創(chuàng)新性；實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段改革的重要內(nèi)容之一[1，2]，也是高等院校培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要途徑[3]。水環(huán)境評價與保護(hù)課程是水務(wù)工程以及水文水資源工程專業(yè)本科學(xué)習(xí)的必修課程，該課程具有應(yīng)用廣泛、工程實(shí)踐性強(qiáng)以及理論概念性復(fù)雜的特點(diǎn)，要求學(xué)生知識面相對寬廣的同時，對水資源保護(hù)和環(huán)境調(diào)查、分析評價等實(shí)際工程的操作實(shí)踐能力也要求較強(qiáng)。近幾年，河海大學(xué)在規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理規(guī)定的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，以推動開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，形成動態(tài)、開放、自主、多元的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)研究能力。本文基于作者多年來從事水環(huán)境評價與保護(hù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)角度，探索水環(huán)境評價與保護(hù)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1 傳統(tǒng)的教學(xué)存在的問題與不足

傳統(tǒng)的水環(huán)境評價與保護(hù)教學(xué)主要從課堂理論概念方法著手，實(shí)踐教學(xué)依附于理論教學(xué)，實(shí)用性的綜合性實(shí)驗(yàn)較少，缺少必要的監(jiān)測、取樣、調(diào)查、數(shù)據(jù)處理和計算機(jī)輔助計算等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對一些水環(huán)境評價的新方法的創(chuàng)新性教學(xué)無法展開。演示性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程難以達(dá)到啟發(fā)學(xué)生思維和培養(yǎng)他們設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力以及獨(dú)立進(jìn)行有關(guān)研究性實(shí)驗(yàn)的能力。這種單一的教學(xué)模式極大地制約了學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，更不利于培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力和創(chuàng)新能力[3]。傳統(tǒng)的考核機(jī)制以實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)報告作為主要依據(jù)，容易出現(xiàn)改動數(shù)據(jù)或抄襲實(shí)驗(yàn)報告等不良現(xiàn)象。

2 水環(huán)境評價與保護(hù)教學(xué)改革

針對上述問題，需要改變傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)依附于理論教學(xué)的現(xiàn)狀，開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程體系。在具體教學(xué)內(nèi)容實(shí)施時，針對不同專業(yè)和不同層次的學(xué)生的教學(xué)需要，開展基于綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的水環(huán)境評價與保護(hù)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)，其中包括調(diào)查取樣分析、數(shù)據(jù)處理、仿真實(shí)驗(yàn)及分析評價結(jié)果的處理和發(fā)布等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，全面地從改進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)形式、實(shí)驗(yàn)教材及考核方法等方面進(jìn)行創(chuàng)新和實(shí)踐。

2.1 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

基于綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的水環(huán)境評價與保護(hù)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)為目標(biāo)的教學(xué)舉措，要求老師和學(xué)生根據(jù)課堂理論教學(xué)的進(jìn)度，由教師提出一組與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系的實(shí)用性課題，由若干名學(xué)生自由組合成一個研究小組，自主完成有關(guān)課題的文獻(xiàn)查閱，學(xué)會選擇可行的研究方法并獨(dú)立制定研究方案，搭建實(shí)驗(yàn)平臺、進(jìn)行數(shù)據(jù)測試、數(shù)據(jù)分析整理等。在整個過程中，教師和研究生作為指導(dǎo)者及共同的學(xué)習(xí)者，對學(xué)生整個實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行跟蹤和評估。實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生將研究結(jié)果按照研究論文的格式整理出來并加以陳述，從而完成理論學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)過程這樣一個綜合性的創(chuàng)新性教學(xué)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論進(jìn)行創(chuàng)新研究的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、科學(xué)求知和撰寫科技論文的能力。

2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

把傳統(tǒng)的灌輸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主題、教師為主導(dǎo)的模式，構(gòu)建以學(xué)生自主活動為基礎(chǔ)的新型教學(xué)過程[3]。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，課內(nèi)教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，本科生和研究生課題研究相結(jié)合開展本科生的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，演示教學(xué)和學(xué)生獨(dú)立自主取材設(shè)計實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，不僅培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要手段，也可以大大減輕學(xué)生畢業(yè)設(shè)計時自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計和自主完成一項(xiàng)工程設(shè)計任務(wù)時茫然不知所從的現(xiàn)象發(fā)生，切實(shí)促進(jìn)水環(huán)境評價與保護(hù)課程教學(xué)質(zhì)量的提升，提高學(xué)生的科研素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。

將實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)（包括調(diào)查取樣分析、數(shù)據(jù)處理、仿真實(shí)驗(yàn)及分析評價結(jié)果的處理和發(fā)布等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)）應(yīng)用于專業(yè)課教學(xué)中的各個環(huán)節(jié)，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)設(shè)計、實(shí)踐教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評價體系中，課內(nèi)教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，而不是單純地評價書本卷面成績，進(jìn)一步強(qiáng)化對有關(guān)基礎(chǔ)性理論的認(rèn)識，培養(yǎng)基本的實(shí)驗(yàn)技能技巧、動手能力，避免學(xué)生死讀書、讀死書，充分調(diào)動學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和廣趣。

2.3 改進(jìn)考核辦法

傳統(tǒng)的考核機(jī)制以實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)報告作為主要依據(jù)，將綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)引入的水環(huán)境評價與保護(hù)，考核辦法不能只依賴實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)報告，而應(yīng)該綜合學(xué)生在設(shè)計、準(zhǔn)備、操作及結(jié)果的分析和實(shí)驗(yàn)討論幾個方面的表現(xiàn)，對學(xué)生的獨(dú)立自主學(xué)習(xí)及研究能力進(jìn)行綜合評定，按照一定的百分比將各環(huán)節(jié)成績進(jìn)行綜合。這種改進(jìn)的考核辦法不僅能夠全面、客觀地反映出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和能力水平，也切實(shí)促進(jìn)水環(huán)境評價與保護(hù)課程教學(xué)質(zhì)量的提升。

3 綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

將基于綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的水環(huán)境評價與保護(hù)創(chuàng)新性教學(xué)在我校水務(wù)工程專業(yè)2014級學(xué)生四個班進(jìn)行實(shí)踐，收到了良好的教學(xué)效果。針對原有的單純的理論教學(xué)的現(xiàn)狀，利用4個學(xué)時開設(shè)了水環(huán)境監(jiān)測、采樣和處理分析的試驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生了解掌握了分光光度計測定COD氨氮＼總磷＼硝酸鹽氮等要素，學(xué)會了便攜式pH計、溶解氧儀、多參數(shù)水質(zhì)分析儀、冷凍干燥箱、烘干法試驗(yàn)等相關(guān)的樣本采集、處理及檢測數(shù)據(jù)分析等技術(shù)方法。

同時，通過機(jī)房學(xué)生用軟件模擬水環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)模擬預(yù)測的仿真。由此教師提出一組與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系的實(shí)用性課題，由若干名學(xué)生自由組合成一個研究小組，自主完成有關(guān)課題的文獻(xiàn)查閱，學(xué)會選擇可行的研究方法并獨(dú)立制定研究方案，搭建實(shí)驗(yàn)平臺、進(jìn)行數(shù)據(jù)測試、數(shù)據(jù)分析整理等。通過實(shí)際工程案例的講解和演示，激發(fā)學(xué)生自己動手進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，與理論教學(xué)同步實(shí)驗(yàn)。開放實(shí)驗(yàn)，除理論教學(xué)，設(shè)計部分開放實(shí)驗(yàn)拓展學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及融會貫通能力。

4 結(jié)束語

實(shí)踐證明，開設(shè)綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方向。改革后的水環(huán)境評價與保護(hù)注重對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力以及解決實(shí)際問題的能力，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。然而，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅需要長時間的探索，也需要得到學(xué)校、院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，以及老師和學(xué)生的相互配合方能得以實(shí)現(xiàn)。因此，水環(huán)境評價與保護(hù)綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之路仍在探索和嘗試，還需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)逐步完善，讓學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)真正落到實(shí)處。

參考文獻(xiàn)

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