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1、环境化学实验教学体系的优化与改革 通过分析传统环境化学实验教学体系中存在的问题，结合我校环境工程专业实验教学改革的实际经验，提出环境工程实验教学改革的新思路以及具体的实施方案，包括改变环境化学实验教学观念、采取“双生”的实验教学内容、引进具有特色的实验教学内容、采用先进的多媒体技术、建立完善的实验考核方式等，从而实现培养高素质、综合型、创新型环境工程人才的目的。 环境化学是一门综合性的多学科交汇的边缘学科，它包括大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物的运动、典型有害污染物及放射性固体废物等内容1。学生通过对化学物质在环境介质中的源、存在方式、迁移、反应、归宿和效应的学习，学会阐
2、述环境问题的本质，找到控制和改善环境质量的化学原理和方法。第一层次是一个基础理论的学习，第二个层次必须要配以一定的实践活动。然而，目前我国高校教学存在的普遍现象是重理论教学，轻实验教学，其结果是直接影响着高校教学的教学质量和学生的质量。 当前，我国环境问题日趋复杂，环境分析和污染治理所需要的技术越来越复杂，社会对环境专业人才的实践技能的需求也进一步提高。这些均要求高校环境工程专业改革实验教学体系，深化素质教育，增强学生的实践能力和创新能力，培养出高品质的创新性人才来满足社会的需求2-4。 1 改变环境化学实验教学观念 在现今的环境化学实验教学中, 仍存在着一个明显的不足，那就是将环境化学实验教
3、学等同于普通化学实验教学，这使得实验教学功能得不到充分的发挥。环境化学是一门环境学科的基础课，是环境类各专业以及生物工程、应用化学、化学工程、环境科学、矿物加工工程等相关专业的一门重要的专业基础课程。而环境化学实验作为该门课程不可或缺的一部分是学生在理论学习中获取信息、培养创造性思维和能力的主要渠道之一。实验的目的不仅仅只是验证规律、培养学生的动手能力和实验技能, 更重要的是要使学生通过实验在科学的理论学习和研究方法上获取感性体会。必须使学生在有限的时间内能对化学物质在环境介质中迁移转化规律有一个直观的、全面的认识，而不应该将化学物质在环境介质中的形态、来源、不同相之间的迁移、不同物质间转化、
4、汇等概念割裂开来开展教学，是学生对环境化学研究有一个较为全面的认识, 能够综合运用所学到的知识与实验技能, 提高分析问题和解决问题的能力。 因此一定在环境化学实验与普通化学实验区别出来，突出环境化学实验的特点，尤其是其分析化学物质在环境介质中迁移转化规律的特点，重在过程的研究，不是过程的演示，也不是过程的验证。研究对象不是化学或化工中的物质，而是环境介质中的物质，大多是微量的或者痕量的，有的是有毒有害的，是在一个复杂的介质（有时是包括气液固三相），而不是一个单一项的介质中开展研究。 作为环境保护事业的参与者, 在实验的全过程(从实验内容的设计到实施) 都应该有绿色实验的观念。首先，在实验的设计
5、上，尽量做到微量化，减少化学物质的环境投放量；此外，对于实验过程中产生的有毒、有害、环境相容性差的物质决不随意排放，均用特定的专门容器收集，再送交有关部门统一进行无害化处理。 2 采取“双主”的实验教学模式 目前，高校的环境化学实验教学普遍存在以下的问题（1）只重视实验的数量，不注重实验过程的质；（2）只重视获得实验结论,不重视展示实验的过程；（3）只重视实验的操作或演示，忽视实验过程的问题设置；（4）只注重对学生动手能力的训练，不注意对学生科研习惯的培养；（5）照方抓药的验证性实验多，探索、设计性实验少等。 针对以上问题，需在“教”与“学”中找到最佳的结合点，根据教学内容与目标，创设一个既能
6、起到老师导学作用，又能实现个别化交互与协作学习的教学环境。故而提出的新型教学模式为双主模式，它既可发挥教师的主导作用，又充分体现了学生的认知主体作用5。“双主”模式通过实验教学手段的创新引发实验教学改革，使教师的角色从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者，即由教师变为导师。新的人才培养模式要有相应的措施保障，否则再多设想也只能是纸上谈兵。“双主”模式更加重视能力与素 质的培养，因而在相应的培养手段上要多给学生提供实践动手的机会，除提供教学计划规定的实验项目外，还需给学生提供自选实验、开放实验以及科技创新活动的条件。同时，学校必须制定相应的激励措施鼓励广大教师参与实验教学研究与改革
7、的积极性。 3 引进具有特色的实验教学内容 为适应环境化学学科发展的特点，应该在传统的环境化学实验教学基础上，引入学科前沿的概念和思路，结合各个学校的学科特点，拓展环境化学实验内容，以着重培养和拓展本专业本科生专业实践能力和学科前沿意识，使其具备更强的，有特色的竞争优势。针对我校的学科特色，为全院本科生设计了两个有特色的实验，一个是综合性实验“头发中含汞量的测定”，以便巩固和提高同学们已学过的实验技能；另一个是研究型实验“煤渣水污染可能性研究”，以增强学生分析问题和解决问题的能力，同时，能多了解有关煤炭方面的知识。 环境化学实验是环境科学和工程及其相关专业学生在理论学习中获取信息、培养创造性思
8、维和能力的主要渠道之一。由于课时的限制，虽然只设计了两个实验，但环境化学这两个实验的内容非常丰富，包括环境分析化学、污染化学和污染治理化学的基本原理。所研究的环境样品存在的介质涉及到大气、水、土壤、植物和生物。使学生在有限的时间内能对环境化学研究有一个较为全面的认识，能够综合运用所学到的知识与实验技能，提高分析问题和解决问题能力。 4 采用先进的多媒体技术 多媒体教学是指利用多媒体计算机综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种媒体信息，把各个要素按教学要求有机组合并显示在屏幕上进行教学。多媒体实验教学可以使学生获得多种刺激，从而提高学习和记忆的效果，有利于激发学生的兴趣，帮助学生
9、建立新旧知识之间的联系，调动学生的学习主动性和积极性，促使学生自觉地进行学习。多媒体技术使教案图文并茂、动静结合，从而使知识获得全面表达，有利于提高学生认知能力。多媒体教学已广泛应用于课堂上，而实验课的教学并没有普及。要上好实验课，学生预习和教师讲解是两个非常基本的环节。对于学生来讲首先应该做好预习工作，要求学生预习有关理论，掌握实验原理、目的、方法、仪器、试剂和步骤。而对于教师来说如何讲解实验是关键，如果能把多媒体运用到环境化学实验教学中，同时又把实验教学课件放置在教学平台上作为计算机辅助教学使用，由学生自己操作，这样就能大大激发学生进行实验预习的主动性和积极性。环境化学实验与多媒体的组合教
10、学并不是简单的图像代替，而是从形象的感知向抽象的思维过度，使的教师在讲解过程中难以讲清楚、学生难以理解的抽象原理和实验步骤转化为客观事物的直观形象。多媒体辅助教学具有以下优势形象直观、增强记忆；激发兴趣、陶冶情操；增大容量、提高效率；突破难点、深入浅出；人机交互、启发思维等，它在实验教学中具有不可替代的优势。 5 建立完善的实验考核方式 通常实验成绩都是教室通过审阅实验报告和实验数据后给出的，但这一做法并不能很好地应用于综合性和设计性实验的考核。因为这两种实验重点是考查学生理论联系实际、自己动脑构建实验方案并解决实际问题的能力，最终的实验数据可能不太理想，但这并不能代表实验就是失败的。所以对于
11、这两类实验, 考核也不应仅仅局限于最后的实验结果，而应贯穿整个实验过程中，包括实验预习、方案设计、实验准备、实验操作、实验结果和实验报告以及最后的实验现象和误差分析(或实验失败的原因分析) , 考核更应侧重于反映学生科研思维和解决问题的能力, 特别是科学严谨的实验设计和创造性解决问题的能力方面, 从而形成科学、客观的评价体系6。表1为环境化学实验成绩评定标准。 为了适应未来社会的需要, 特别是适应环境保护事业迅猛发展的需要，实施高等素质教育、培养科技创新型人才必须从基础做起，也就是要从高校环境类实验教学做起。改变过去那种单一、老化的教学形式，树立新的教学理念，提倡节约资源已刻不容缓。只有这样，才能真正提高各高校的社会效益，实现培养科技创新人才的目标。 第 7 页