关于地理科学实验教学改革的思考

祝云龙 ，张 弢

(襄樊学院 管理学院，湖北 襄樊 441053)

关于地理科学实验教学改革的思考

祝云龙 ，张 弢

(襄樊学院 管理学院，湖北 襄樊 441053)

地理科学实验教学是提升人才培养质量、增强专业特色优势和服务社会可持续发展的需要. 结合高校实际，指出了地理科学专业实验教学中存在的问题：重视理论教育、忽视实验教学，重视知识传授、忽视技能培养；实验教学作为理论教学的附属课程，缺乏评价激励机制和考核体系；实验教学内容陈旧；实验设施不完备等. 鉴于此，提出实验教学改革的思路是：规范实验教学，建立合理的考核评价体系，增加综合性、设计性的实验项目，加强师资队伍建设、完善实验室管理制度. 并在此基础上提出地理科学专业实验教学改革的措施.

地理科学；实验教学；教学改革

地理科学是一门实践性很强的科学，而实验教学是大学实践教学体系中的最重要组成部分，是对学生进行综合素质教育、创新教育、培养高科技人才的的重要课堂，是学生理论结合实际，巩固和延伸课堂知识的重要环节，是促进教育教学质量提高的重要保证[1]. 因此，通过实验教学，不仅可以授人以知识和技术，培养学生动手能力和分析问题、解决问题的能力，而且影响人的世界观、思维方法和作风.

经过50多年的发展，我国高等教育已经由精英教育进入到大众化教育阶段，高等师范院校地理科学专业在高校趋向于学术性、应用性、技术性三类人才培养格局，人才培养定位趋向于基础研究型、应用型和复合型三个方向，地理教育的“认知”、“实用”、“修身”等功能日益凸现[2]. 从适应市场需求角度来看，专业基础宽泛，具有一定技术专长、适应职业类别变化要求、发展后劲强的地理专业人才是地理科学专业人才培养的主要方向. 因此，高校地理科学专业的人才培养方向越来越倾向于应用型和复合型人才的培养，而应用型和复合型人才的培养就需要在实验(实践)教学突出特色、凸显优势[3].

1 实验教学改革的意义

首先，实验教学环节薄弱是制约我国高等教育质量的瓶颈，提高本科教育质量必须强化实践(实验)环节. 实验教学是根据地理专业教学大纲的要求，在实验室内组织学生进行实际操作的教学活动，在地理专业教学中具有不可替代的作用[4].

其次，实验教学是提升人才培养质量的需要. 根据教育部、财政部于2007年1月22日起实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求[5]：提高我国的高等教育质量，提高学生就业能力和创新能力，引导高等教育教学改革和实践(实验)教学改革方向，共享优质教学资源，完善终身学习的支持服务体系，建设创新型国家，构建社会主义和谐社会. 因此，高校师范院校地理科学专业只有加强实践(实验)教学才能满足国家对创新型、复合型人才的需要，才能提升人才的培养质量，才能在高校间的竞争中立于不败之地.

再次，实验教学是增强学科专业特色优势的需要. 实验教学离不开具体的地理环境要素，而各要素会因经纬度、海拔高度、降雨、光照、生物的差异而在不同的地区间表现出不同的特性，因此各高师院校要依据区域特色，设置相关的实验教学内容，使实验内容本土化、具体化，从而调动学生学习地理的积极性，增强学科专业的特色优势.

最后，实验教学是服务社会可持续发展的需要. 高校是人才资源和智力支持的重要来源，对本地区及其周边地区的科研水平和技术应用具有强大的辐射和带动作用. 如襄樊学院组建的地理科学实验教学中心既可以提高我校的实验(实践)教学水平和科研层次，也可以为襄樊市及周边地区在汉江滩涂演变、汉江中游水环境安全及城镇规划、产业布局等方面提供决策依据和智力支持，为社会可持续发展服务.

2 实验教学存在的主要问题

1)实验教学观念落后 目前，我国高等师范院校地理教育仍以传统的教育模式为主，重视自然地理环境要素、人文地理要素的理论教学，忽视实践(实验)动手能力的培养和综合素质的教育；重视知识的传授，忽视学生技能的培养；注重部门学科传统原理、方法和操作步骤及相关注意事项的讲解，忽视现代相关技术、原理、方法在实践教学中的运用，综合性、设计性的实验项目和课时较少，学生能力培养受到了限制，实验教学效果也不甚理想.

2)实验教学是理论教学的附属课程 实验教学与理论教学混合开设，实验教学不能摆脱理论教学附属课程，不能体现突出实验实践教学的需要. 各门课程为了各自的系统性、完整性均自成体系，这种设置直接导致了实验教学系统的不完善，具体表现在：不同课程之间部分实验内容有交叉重复，不同课程实验之间缺乏有效地联系，缺乏相关实验课程之间融会贯通和综合应用，进而制约了综合性、设计性实验的开出，制约了学生创新意识的培养，部分实验项目责任不明甚至出现遗漏的现象.

3)实验教学作为理论教学的附属课程，缺乏评价、激励机制和考核体系 传统的实验教学内容在很大程度上依赖于理论教学，甚至降格为理论教学的附庸，这一点在实验教学的考试考核上尤为明显，实验总成绩仅占全部成绩的10%~20%，而且这部分成绩包括了实验考勤、实验基本技能、实验报告撰写的质量以及实验态度等各方面.

4)实验人才队伍建设滞后，实验室建设与管理不能适应实验教学的发展 实验人才队伍包括专任实验教师、实验技术人员和技术工人. 受人员编制限制，多数地方高校没有专门的实验教师；同时受经费限制，实验教师的培训、进修和野外考察不够，大型的、先进的实验仪器操作不规范或闲置浪费，致使实验教学水平难以提高.

5)实验教学内容陈旧，落后于现代学科发展的步伐 实验教学内容简单，陈旧，演示性实验多，综合性、设计性、创新性实验少，跟不上学科的时代发展. 地理科学实验教学内容大多是一些经典性、验证性的实验，对于涉及到相关学科的发展趋势和最新成果的实验内容却相当少. 地理科学实验在教学内容上验证性实验占的比重大，而创新性、综合性、探究性、设计性实验所占比重小，可见实验教学多数是用来帮助学生理解和巩固所学的理论知识，在教学中一直处于一种理论教学的附属地位，但验证性的实验过多、过泛、过滥会产生负面效应，如制约学生的发散性、创造性思维的发展，影响其创新意识、创新精神的培养及综合素质的提高.

6)实验设施不完善 由于实验设施不完善，实验课时又少，实验课仍停留在教师口头讲述实验原理、实验方法、实验步骤及实验注意事项等方面，且以演示为主，学生实际动手操作的机会较少，所使用的教学手段简单、粗糙，理论性强，直观性不足，影响学生的学习积极性和老师解惑答疑的主观能动性.

3 实验教学改革的思路

1)规范实验教学，建立合理的考核评价体系 建立科学规范的实验教学体系的直接途径是要合理配置实验室，组建大型、综合的实验教学中心，独立设置课程，独立考试考核. 独立开课是为了更好的规范实验教学，有独立的教学文件、教学计划、教学大纲、实验大纲、实验指导书和实验报告等，形成完整科学的实验教学课程体系，形成一套功能强劲，管理高效的实验教学运行机制，以满足课内外学生日益增长的创新实验活动的需要. 建立健全质量监控与评价体系，主要推行通过学生对实验教学内容的掌握程度进行评定的方法. 实验成绩采取考试与考核相结合的原则进行评定，考核主要是基于学生对实验仪器操作的规范和熟练程度、实验纪律、实验考勤、实验报告撰写质量的优劣等方面进行评定；考试主要是基于学生对已做实验的掌握程度进行验证，主要是包括实验原理、目的、实验操作步骤和实验注意事项等. 除此之外，在考试过程中适当增设一些综合性、创新性、设计性实验项目要求学生查阅相关资料、做出切实可行的实验方案，以激发学生的创新意识，提高科研水平.

2)紧扣学科发展前沿动态，增加综合性、设计性和创新性的实验项目 地理科学实验是实验原理、实验方法、实验技术的有机组合，在实施过程中要体现出实验内容的层次性、系统性、可以采取由浅及深、逐步深入的方式开展层次性实验教学. 第一阶段：开设基础性地理科学实验，主要包括熟悉实验仪器的使用方法、用途、操作中的注意事项及一些实验的基本常识、概念、操作技能和实验报告撰写方法等方面的教学，针对地理科学专业招生实行文理兼收的特点，重点锻炼学生的基本动手能力、常规实验的观察、思考、总结能力；第二阶段：开设一些综合性实验，主要选取一些有代表性的、能融合多种信息的实验，锻炼学生综合运用学过的知识进行相关的实验；第三阶段：开设设计性实验，即给学生一定的科研课题项目(或教师科研项目的子课题，或大学生科研项目)，让学生通过查阅相关的文献资料，独立设计完整的实验方案，独立进行科学性分析，然后在与老师进行交流讨论并最终确立可行的实验方案，然后进行相关实验的独立实施.

3)提高实验教师综合素质 实验教师不仅是实验教学的直接实施者，也是实验建设和科研工作中的主要力量，直接影响着高校教学质量和科研水平，直接关系到人才的培养质量. 随着实验教学在高校教学环节中地位的提高，结构合理、能熟练掌握现代实验技术的实验教师队伍对培养具有创新和实践能力的高层次人才具有重要的意义. 因此，实验教师的理论水平和实践能力将直接影响学生的社会认知能力和创造力.

专业的实验教师要坚信自己在教学工作中的重要地位，热爱本职工作、安心本职工作，树立职业荣誉感，努力进取，不断提高自己的专业理论水平和实践动手能力. 坚信实验教学在强化学生基础，拓宽学生思维，培养学生创新能力等方面有着理论教学不可替代的作用.

专业的实验教师要有扎实的专业理论知识，不仅要了解和掌握所承担专业学科的历史和现状，还要关注本学科的新发展、新成就；不仅要熟悉与本学科传统知识体系相应的实验项目设置，还要把本学科前沿的新知识、新内容充实到实验项目中去；不仅要学习和掌握现代教育的基本理论，还要学习和运用现代化的教育手段. 因此，要求专业实验教师要不断更新自己的专业知识理论体系，加强与外界的交流与合作，而且要把这种新知识、新技术充实到实验教学内容中去，更好地传播给学生.

同时，实验教师要对本实验室常用仪器设备的工作原理、技术性能、规范操作、注意事项有足够的了解和掌握，对一般故障能及时排除或维修；对国家的各种标准、数据规范、实验结果分析等能熟练掌握；要有熟练使用国内外先进仪器设备和分析软件进行操作和分析的能力；实验教师是实验室队伍的重要组成部分，从实验室建设和实验教学计划的制定、落实到设备的使用维护，实验教师都要参与其中. 因此，实验教师必须与实验技术人员、管理人员密切配合、团结协作，更好地完成实验教学工作，发挥最好的实验教学效果.

4 实验教学改革的措施

1)转变实验教学观念，充实师资队伍 由于受教育观念、实验室设施、仪器设备、经费不足和师资水平等诸多因素的影响，大多数教师不愿做专职实验教师甚至兼职实验教师. 因此，要把实验教师队伍建设提高到同教师队伍建设同等的高度上来，建立实验教师队伍激励机制，消除实验教师的顾虑，摒弃实验教师为“教辅人员”的陈旧意识，充分认识实验室工作的重要性，充分肯定其成绩，提高实验教师的待遇.

组织具有硕士、博士学位或具有副教授、教授职称、理论知识扎实、动手能力强的优秀教师，定期轮流到实验室工作并形成相应规章制度，确保每门实验课的教师队伍保持相对稳定. 年轻教师尤其是博士要在相应专业实验室工作1到2年，熟悉实验环境、仪器操作、管理流程，让自己的专业理论知识与实践相结合，为上好实验课作准备.

建立切实可行的实验教师的进修机制和培养机制. 包括制订明确的进修制度，有切实可行的培训计划，注重进行有关新技术的探讨、学习等. 有步骤、分批次的执行好预定的方案，有计划的达到近、远期的学习目标. 如安排好时间、课程、人员比例、考核方式方法等，使实验教师能够以各种形式更新知识，如定期举办实验技术讲座、国外先进技术讲座．引进新的实验理论和手段，不断拓展实验教师的思路，使他们的理论水平和实验手段始终保持在一个较高的层面上.

2)改变实验教学指导方式 对于基础性的实验，应事先把实验原理、实验内容和方法、实验步骤、实验注意事项告知学生提前预习，缩短教师讲解时间，增加学生操作时间，以便克服实验教学长期存在的受到课堂、课时限制和人数过多的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸，满足不同层次学生学习的需求. 对于综合性、设计性和创新性实验，应在老师的指导下，让学生自己设计方案独立完成实验. 学生围绕某一问题，组成实验小组，观察实验现象、分析结果、提交实验报告，给予充分的思考、讨论和分析的时间，激发学生学习的主动性、互动性和积极性.

3)改革实验成绩考核方法 为了引起学生和老师对实验课的重视，应将实验课从理论课中独立出来，进行单独考核，制定相应的考核标准. 对于基础性的实验，拟从出勤率、实验态度、实验预习报告(实验目的和意义、原理、注意事项、实验中的思考题)、实验操作规范、结果准确度、实验记录、实验报告等方面进行评分，对每一项，各制定一个评分标准；对于设计性、综合性实验，拟从查阅资料，设计实验方案(原理、药品和试剂、步骤、结果计算、影响因素等)、实验操作，实验方案执行、实验质量分析等方面进行评分，对每一项，同样制定一个评分标准. 在考试内容上，既要考核理论知识，也要考核实际知识和学生运用理论解决实际问题的能力. 而在考核的方法上，既要通过各种形式的题目让学生作书面或口头回答，也要用实际形式，让学生进行实地的观察、操作和设计实验等. 要把平时考核与阶段考核结合起来综合评价，并且以平时考核为主加强学生实验成绩考核的过程管理.

4)改革实验室管理方法 在常规实验室管理的基础上，建立更加灵活的开放实验室管理办法. 为学生实验提供全天候的服务，并且根据学生的兴趣和爱好，可以自主选择实验项目、设计实验方法和流程，发掘大型精密仪器的综合性能. 加强指导老师对学生在实验项目设计上的指导，不定期检查学生的实验预习情况，严格批改学生提交的实验报告、审阅实验论文，结合学生实验情况评定开放实验成绩.

地理科学专业实验教学是理论教学的深化和补充，具有很强的实践性和可操作性. 通过实验教学使学生巩固和加深理论知识，加强独立分析问题和解决问题的能力，提高学生的综合素质和社会竞争力. 地理科学专业只有加强实验教学，凸显专业人才培养特色和质量，才能在激烈的专业竞争中立于不败之地.

[1] 朱正伟, 刘东燕, 何 敏. 进一步加强高校实践教学环节的思考[J]. 高等理科教育, 2008(2): 74-76.

[2] 史培军, 宋长青. 中国地理教育: 继承与创新[J]. 地理学报, 2003, 58(1): 9-16.

[3] 何燕子. 地理科学基础实验教学体系与教学计划的构建[D]. 长沙: 湖南师范大学, 2005.

[4] 李粉茹, 段立珍, 张永锋. 土壤地理学实验教学改革探讨[J]. 安徽农学通报, 2009, 15(12): 207-209.

[5] 教育部, 财政部. 高等学校本科教学质量与教学改革工程[S]. 教高(2007)1号文件, 北京: 中国教育部, 2007.

Thinking on Reform of Experimental Teaching in Geoscience

ZHU Yun-long, ZHANG Tao
(School of Management, Xiangfan University, Xiangfan 441053, China)

It is necessary for experimental teaching in Geoscience to promote the quality of talent-training, to heighten the peculiarity of Geoscience and to serve sustainable development of society. There are many problems in the experimental teaching: attaching more importance to theories, neglecting experimental teaching; emphasizing the importance of know ledge, despising the importance of training skills; an assessment mechanism and an evaluation system are absent; contents are stale and equipments are not enough. The countermeasures are: to standardize the experimental teaching, to build a reasonable assessment and evaluation system, to increase the comprehensive projects and designing projects, to pay much attention to the teacher training and to perfect laboratory management system

Geoscience; Experimental teaching; Teaching reform

G642.423

A

1009-2854(2010)11-0061-04

(责任编辑：陈 丹)

2010-09-25;

2010-10-20

湖北省教育厅教学研究项目(2008216); 襄樊学院教学研究项目(JG200908)

祝云龙(1978－ ), 男, 河南太康人, 襄樊学院管理学院讲师, 博士.