环境生态工程实验教学改革探讨

袁远爽 陈丽娟

贵州民族大学 （贵州省贵阳市 550025）

1 引言

环境生态工程普遍被认为是一门学科交叉性和实践性很强的工程学科，涉及化学、生物学、地理学、生态学和工程学等学科。社会和用人单位要求学校培养的该专业的学生具备较强的动手能力、解决实际问题的能力和应对一些突发事件的能力。环境生态工程专业实验教学过程中必须加强实践教学环节，必须以培养环境生态工程专业学生分析问题、动手解决实际问题的能力为落脚点。因此，加强实践教学是环境生态工程专业教学培养的重要组成部分；同时，加强实践教学也是人才培养的重要环节和必要支撑[1-2]。本文结合贵州民族大学环境生态工程人才培养的鲜明特点，阐述了环境生态工程专业的环境生态实验教学改革措施，认为良好的实验平台、恰当的教学方法以及科学的考核评价体系是深入改革环境生态实验教学的有力措施。相关实践表明，我们实施的实验教学改革措施有效地激发了学生实验课堂上的主观能动性，为社会和用人单位培养了大批动手能力强、会解决实际问题和能应对一些突发事件的有用人才。

2 实验教学内容的改革

制定实验课程教学新大纲，优化教学内容，适应人才培养需要。环境生态工程实验具有基础性、实践性和技术性等特征属性[2]。因此，高校环境生态工程专业开设的环境生态工程实验课程应注重“厚基础和重实践”的课程框架体系，这对于培养动手能力强、会解决实际问题和能应对一些突发事件的有用人才具有重要的促进作用[3]。此外，在确立实验教学内容主体框架的前提下，适时适当的引入教师们的科研项目课题，引进与区域环境生态问题相关内容，实现教学内容的特色化。这不仅可以增加环境生态工程实验课程的生动性，也有助于将“绿水青山就是金山银山”的生态文明意识根植于学生脑海中，为日后投入到生态文明国家战略的建设中进行必要的知识储备。

2.1 构建高质量实践教学平台

良好的实验教学平台能保障环境生态工程实验教学得以顺利开展。以往，由于学校对本科实践教学的投入有限，学生所接触到的实验仪器和实验装置绝大多数都是最基本的。近几年，虽然学校也投入一些精密一点的实验仪器，但学生在实验课中接触到的先进仪器还是较少。想要让所有参与实验的学生在实验课上了解精密仪器的使用方法及仪器的功能特性还有很大的难度。因此，加速构建高质量实践教学平台是保障环境生态工程实验教学得以顺利开展的先决条件。然而，建设高质量实践教学平台就意味着要教育主管部门持续不断地投入大量的人力、物力和财力，尤其要投入大量的财力，这种持续的大资金投入对普通高等学校来说也是个不小的挑战。

2.2 适当引入研究型实验

近几年的环境生态教学改革，我们在保留大多基础实验和综合实验的基础上，结合大学生“挑战杯”项目以及大学生创新创业项目，适当引入教师的国家级科研项目课题和省级科研课题或者是科研课题某一阶段的实验，这种实验教学模式我们也把它叫做课题式实验教学[3]。通过引入这些创新性的科研课题，将科研态度和科学方法以及科学精神细雨无声地渗透到环境生态工程实验教学的各个环节；同时，引入研究型实验还可把最新的科研成果运用到实验教学中，让学生能在实验中逐渐接触最新的科技发展动态，从而激发学生做实验的兴趣，这样可以培养并提升学生科研创新的能力，为后续进一步培养适应性与发展性并重的创新型人才奠定扎实的科研基础。

2.3 以解决区域环境生态问题为己任而激发学生获取实验的价值感

根据环境生态工程专业的特点，在充分了解学生实际能力和知识水平的大前提下，针对当地的环境生态问题，对环境生态工程实验教学内容适当进行了调整，这些优化或调整均以培养学生“学以致用”为落脚点[4]。经过专业实验教师们的多轮讨论，我们确定了一些本土实验，如：贵州民族大学校园水环境质量监测与综合评价、贵州民族大学校园不同区域噪音监测与综合评价以及贵州民族大学校园周边地区大气污染物成分与来源解析等实验项。此外，我们还安排学生在实习基地进行一些相关的实验，如：环保监测站和城市垃圾处理厂等。在专业实验教师和实践基地工程师的共同指导下，学生自己动手采集样品，并对样品进行监测和分析。这些本土实验的开设，一方面一定程度上加深了学生对环境生态工程实验“重实践”的感性认识；另一方面这些本土实验与学生自身环境密切相关，还与社会生活热点有关，学生在做实验时，实验兴趣和主动性都会大大提高。当然，学生临场分析和解决实际问题的能力也得到了有效的提高。此外，本土实验的增设，将环境生态工程这门课致力于解决环境问题的价值感潜移默化地传达给了我们的学生。

3 实验教学方法的改革

3.1 良好的实验教学氛围是激发学生求知欲的关键

古板的不良实验教学课堂氛围会使得多数学生在环境生态工程实验课堂上产生厌学态度，及其不利于激发学生的求知欲，从而不利于学生理解和掌握知识，也不利于学生对实际问题的分析和解决。因此，营造良好的实验教学氛围是激发学生求知欲的关键举动。那么，如何营造良好的实验教学氛围呢？一方面，在强化实践教学内容的基础上，改善实验教学条件，比如加强实践教学基地建设。比如我们会带学生到当地的林场（有合作关系）实习，让学生了解和学习林场植被的种植方法和经验，了解林场的生物多样性等等；另一方面，在实验教学过程中，变“填鸭式教学”为“参与式教学”，探索课堂启发式和参与式的教学模式，让学生通过做实验，更系统、深入地理解环境生态工程的基本理论。此外，我们还将学生带至实习基地，邀请从事生态保护、生态治理与环境修复方面的工程师或者技术负责人给学生讲学，增加学生对一些比较抽象知识的理解，同时也调动他们学习的积极性，培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3.2 两名实验指导教师共同为一堂环境生态实验课保驾护航

随着本科扩招的逐年增加，现在每个班级基本都是40 名同学左右，然而在这样多学生的班级里，仅安排一位实验指导老师承担实验课程的教学无疑是不能保证教师对学生及时进行指导的。所以，一门实验课安排两名实验指导教师承担是非常有必要的。基于此，笔者所在的生态环境工程学院安排了两名实验指导教师共同为一堂环境生态实验课保驾护航。

学院近年新进高学历教师人数较多，是教学团队建设的重要优势，依据专业方向和教学能力，我们构建在专业领域、年龄和职称（技术水平）上合理的环境生态教学团队。在开展实验课时，每门实验课由两名教师来承担，这样不仅能加强指导老师对学生的及时指导（例如：在开展“不同土壤类型土壤有机碳含量的比较（重铬酸钾加热法）”实验项目时，会用到浓硫酸和180摄氏度油浴高温，如果只安排一名老师授课，是存在很大的实验风险的。所以需要两名实验教师共同指导，才能有效监管学生的实验才做并及时规避一些风险），还能加强老师和学生之间在实验课堂上充分交流和互动（例如，学生的课堂提问）。此外“一门课程两名老师”的举措还能加强实验指导教师之间的经验交流与教学研讨（例如，针对一些新教师缺乏教学经验的问题，能充分发挥老教师在团队建设中的带动作用）。

3.3 多发问和强互动的实验教学方法让学生有存在感、参与感和收获感

“填鸭式教学”对于环境生态工程实验不奏效,尤其是教学对象中有相当一部分是来自于少数民族区域的基础知识相对薄弱的学生[2]。因此，如何让学生在实验过程中有存在感、参与感和收获感是上好环境生态工程实验的关键问题之一。

在笔者经历过的实验教学过程中,证明了以多发问的方式是上好实验课行之有效的良方。例如引导和鼓励学生思考“我为什么要做这个实验项目?”，“要怎么操作才能行之有效?”,“通过本次实验我希望获得什么结果？”，“本项实验的结果能说明什么问题？对解决区域环境生态问题有什么启示和帮助？”等等。让学生有存在感、参与感和收获感[2]。此外，在环境生态实验教学过程中，还要增强师生之间的互动,多互动更能激发学生积极主动地思考并尝试提出解决相关问题的办法,从而使得学生提高解决实际问题的能力。

4 考核评价体系的改革

4.1 单一的考评方式理应被摒弃

传统的环境生态工程实验课程成绩的考核注重实验报告的成绩，以实验报告成绩来论实验做的好坏。这种考评体系忽视了对实验过程的考核，特别是忽视了对学生的动手操作能力的考查[5]。因此，仅以实验报告好坏论成绩的考评方式理应被摒弃。另一种传统的考评方式也被叫作“30%+70% 制”，也就是学生平时出席情况和实验报告成绩的加权，即学生平时出席情况占总成绩的30%，而实验报告成绩占总成绩的70%。这种考核评价体系不能很好地体现学生对实验教学的参与度，对那些对实验参与度高的同学来说极为不公平。

4.2 构建能全面、客观、公正地反应学生学习环境生态工程实验课程的多元考核评价体系

高校实验教师对环境生态工程实验课程的考核应注重过程性评价和终结性评价的有机结合，这样才能更加全面和客观地评价学生在实验过程中的参与度以及学生学习环境生态工程实验课程的效果[2,6]，进而反哺环境生态工程的理论教学。

基于此，笔者所在生态环境工程学院实验教师对环境生态工程实验评价体系进行了一些改革。改革后的考核模式为“60%+40 % 制”，其中60 % 是过程性评价，即平时成绩，包括实验预习（10%）+实验参与度（30%）+实验报告（20%），40 % 是终结性评价，即期末考试成绩，包括对实验目的、实验原理、实验操作、结果计算和分析的考査。此举的目的不仅为全面和客观地考评学生，还为了使学生明实验目的、知实验原理、善实验操作、能实验计算和会实验分析。这种考评体系也被应用到我们的环境生物化学实验考核中[7]。

在过程性评价中，对学生和指导教师的要求如下：首先着重要求学生在实验课前完成实验预习报告的撰写，实验指导教师应当在当次实验课前认真检查学生撰写实验预习报告的情况；其次对实验参与度的考査主要是从对实验仪器实验操作的正确性和实验步骤的正确性、动手能力及实验态度（比如是否偷懒，是否和组员积极配合）等方面对学生进行着重考查。在实验操作过程中，实验指导教师要细观察，多提问，还要对学生的实验操作情况进行详细记录，为学生实验参与度的考査提供依据。最后，指导教师对实验报告应仔细评阅，对实验报告进行重点考查，因为实验报告不仅体现了学生对实验数据的处理和实验结果的分析，还体现了学生对整个实验过程的掌控[8-10]。

在终结性评价中，我们做了一些尝试，打破了传统的以笔试为主的环境生态工程实验期末考试形式。本着让学生明实验目的、知实验原理、善实验操作、能实验计算和会实验分析的初心，我们采用笔试加面试的形式分组进行考核。考试内容从环境生态工程实验中随机抽选3 个实验进行。考核步骤如下：首先，由小组组长抽签决定考试的实验（通常我们将4—5 个同学分为一个小组）；其次，由本小组组员抽签决定自己的考试内容，究竟是实验目的，还是实验原理亦或是实验步骤和结果计算；最后，各环节分数的加权为本组所有同学终结性考评的得分。值得一提的是，这种实验考核方式基本能全面和客观地反应学生学习环境生态工程实验课程的情况。

总之，采用多元考核评价体系，能更加全面和客观地评价学生在实验过程中的参与度以及学生学习环境生态工程实验课程的效果。同时，在这种考评体系运作下，能培养大学生对环境生态工程的学习兴趣，并能激发他们的学习热情与主观能动性，从而将学生从被动学习环境生态工程实验转变主动学习该门课程。

5 结语

目前完善的环境生态工程实验平台（基地）和专业的环境生态工程实验指导教师仍然处于匮乏的状态，这对高校境生态工程实验教学和人才培养提出了考验。只有通过不断深化教学改革，使教学平台（基地）、教学内容、以及相应的考核评价体系逐渐完善，才能提高环境生态工程实验教学效果，进而为社会和用人单位培养大批拥有动手能力强、会解决实际问题和能应对一些突发事件的有用人才。