创新实验引领开放教学模式

王齐

摘 要： 针对《环境化学实验》教学中存在的问题，文章提出将创新实验引入实验课程，引领开放教学模式，提高实验教学质量，培养学生理论联系实际的能力。

关键词： 创新实验 《环境化学实验》 课堂教学

1.《环境化学实验》教学存在的问题

《环境化学》是高等院校环境科学、环境工程、资源环境等专业的一门主干课程。目前很多污染控制问题的解决都离不开环境化学的理论和技术。作为《环境化学》的配套实验课程，《环境化学实验》旨在使学生深化理解《环境化学》课程讲授的基本知识，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高实验数据科学分析能力和实验技能，使学生具备初步的独立科研能力。

然而《环境化学实验》教学目前还存在诸多问题：（1）实验学时少、内容陈旧。只有30学时，按照教学计划只能安排五六个实验。实验内容多来自于教学参考书，无法反映环境化学的最新进展；（2）实验教学方法单一。一般按教师准备实验、讲解实验原理/步骤、学生操作的顺序展开，虽有利于在有限的课堂时间内完成实验，但是学生失去独立思考、独立设计的机会；（3）实验教学安排僵化。一次实验课学校一般安排最多三节课，对于基础性实验一般可满足，但对于综合性实验，很多实验指标需一次性采集，一次五六课时才能完整将实验做完，硬性分2次课进行无法达到预期教学效果；（4）学生作为实验课的主角，其主体地位有待提升。学生对实验内容没有选择权，只能跟着教学大纲走，主观能动性得不到充分发挥。

2.创新实验引领开放教学模式

创新实验有别于传统的课堂教学实验，它以问题和课题为核心，使学生在导师的指导下能充分发挥自身能动性的教学实践[1]。近年来，教育部和各高校已经意识到创新实验在培养创新性人才方面的重要作用，大力推进本科生创新实践活动。从2006年开始启动国家大学生创新性实验计划，浙江省启动新苗人才计划，倡导以本科学生为主体的创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，在校园内形成创新教育氛围，建设创新教育文化。项目实施几年来得到大学生的普遍认可，有调查显示70%以上参与创新实验的同学是源于兴趣所在，且在实验过程中综合能力得到大幅提高，专业认同感加深，对以后的发展有更清醒的认识[2]。

由于创新实验能最大限度地发挥学生的主体作用，将其巧妙引入传统课堂实验教学中，构建基础、综合、创新的多层次实验教学体系[3][4]，有望引领开放教学模式，培养出适应时代需求的专业人才。

3.《环境化学实验》教学改革设计

我校《环境化学实验》共设有五个实验，分别为：（1）空气中挥发性有机物的污染调查；（2）水体富营养化程度的评价；（3）有机物的正辛醇-水分配系数；（4）水中痕量有毒有机污染物的分析；（5）重金属在土壤-植物体系中的迁移转化量。除（3）为基础性实验外，其余均为综合性实验。由于受大型仪器（GC、HPLC、AES）的限制，实验（1）、（4）和（5）在分组过程中只有极少数动手能力、主动性均强的同学有机会操作仪器，虽然每组均能顺利完成实验，但不利于个体的培养。如何在有限的时间内提高每个学生的实践能力，要对课程进行改革。

初步尝试将实验（4）替换成创新实验，设计多个兴趣实验供学生自主选择，例如头发中含汞量的测定、无磷洗衣粉含磷量测定、印染废水深度处理新技术-光催化、厨房油烟中芳香烃化合物的测定。学生也可自拟题目。教学改革第一年的结果表明，学生在创新实验时表现得更主动，文献调研、实验方案设计、药品/仪器预订等均需自己独立完成，指导老师审阅后再进行实验。例如学生对市售某品牌无磷洗衣粉进行显色法测定总磷后，发现其严重超标，提高动手实验的乐趣和自信。进一步拟深化改革，将基础性、综合性、创新性实验的比例控制在20%、40%和40%，突出《环境化学实验》在解决实际环境问题中的作用。

当然，创新实验的引入无疑能解决传统实验的很多不足，但是同时会带来实验管理上的难度。例如药品费用增加、仪器实用时间加长等。作为一种新的教学模式，要顺利实施需要多方面的配合和努力。学院鼓励学生申请学校的创新实验项目，获得校级立项一般有1200元～3000元不等的经费资助，对于未获得校级立项的给予800元的院级项目支持；设立研究生助教制度，弥补实验室管理人员不足的现状，方便学生在课堂教学时间之外继续展开实验。

4.结语

根据《环境化学实验》课程的特点，通过引入创新实验的方式，引领开放教学模式，提高学生分析问题﹑解决环境问题的能力，为以后完成毕业论文设计及走上工作岗位开创新工作打下坚实的基础。

参考文献：

[1]谢晓梅.环境化学实验教学开放模式研究[J].高等理科教育，2007（3）：89-92.

[2]黄阿霁，崔云鹤，肖格磊，陈立章.在校本科生对大学生创新实验计划项目的认可度调查[J].湖南师范大学教育科学学报，2009，8（2）：113-115.

[3]李娟英，江敏，彭自然，罗春芳.环境化学实验教学体系的优化与改革[J].实验科学与技术，2008，6（1）：69-70.

[4]程金平，郑敏，袁涛，王文华，李春杰，贾金平.优化环境化学实验教学改革的途径[J].实验室研究与探索，2006，25（11）：1409-1411.

基金项目：浙江工商大学课堂教学改革项目（正能量强化微学习时代翻转课堂研究）资助。