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教改论文


打造专业实验精品

夯实创新教育根基

摘要:专业实验是对专业和专业基础知识的综合运用过程,通过精品实验项目建设,对专业实验进 行改革,使之成为创新教育的有力保障。在实验内容上提高了实验项目的知识面跨度和综合度;在 学生参与方式上增加了学生自主创新部分,变被动实验为主动实验;在实验报告撰写上变格式化的 实验报告为多元化的科技论文写作;考核重点在于实验设计的科学性和创新性、实验结果的理论和 实践意义、讨论的深广度和合理性。学生在查阅专业文献过程中,开阔了专业视野,锻炼了文献综 述能力、科技论文写作和提炼问题的能力;在实验设计中经历了从理论到实践的综合运用过程,创 新性也在此过程中体现;在实验操作过程中锻炼了观察问题、解决问题的能力;在论文化实验报告 撰写中锻炼了学生处理数据能力、综合分析专业知识的能力。 关键词:创新教育;环境工程;专业实验 “创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族,难以 屹立于世界民族之林。 ”培养创新型人才已经成为高等学校责无旁贷的重任,因此如何培养和造就素 质高、具有创造性和开拓性的人才是创新教育必须面对的问题。这就要求我们在教育教学中不仅要 教学生怎么做,还要引导他们知道为什么这样做;不是简单的书本知识传授,而是激励其求知欲, 变被动学习为主动学习,变封闭式学习为开放式和启发式学习[1];培养学生独立分析问题、解决问 题和进行创造性思维的能力。面对如此要求和责任,本文就通过环境工程专业实验教学改革与建设 强化创新教育方面的探索与实践进行分析和总结。 一 问题的提出 1 学校建设精品实验项目的要求 为实施大连民族学院大学生创新创业能力培养工程,不断完善实验教学体系,凝炼优质实验教 学资源,促进优质实验项目的研究与开设,建立以实验项目建设带动实验课程建设,以实验课程建 设促进实验室建设的机制,学校决定开展精品实验项目建设工作。精品实验项目分为基本型精品实 验项目和综合设计型精品实验项目。前者包括演示性实验、验证性实验与理解性实验,要求按照既 定的方法,既定的仪器条件,完成全部实验过程,以演示、验证基本理论,培养学生基本实验能力。 后者包括综合型、设计型实验和研究创新型实验。综合型实验是指实验内容涉及某一门课程的系统 知识、多门课程或跨专业的综合知识,通过实验教学使学生达到对本专业或跨专业综合知识的融会 贯通,培养学生综合分析问题和系统解决问题的能力。设计型实验是结合课程教学而进行的一种探 索性实验,要求学生综合多科知识和多种实验原理来设计实验方案,并运用已有知识去发现问题、 分析问题、解决问题。研究创新型实验是指通过实验获得新的发现与发明,获得新的技术和方法, 探索未知领域且具有一定原创性的实验。综合设计型精品实验项目,要在培养综合分析能力、动手 能力、数据处理以及查阅文献、独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力以及沟通协调 能力方面有显著加强的作用。 2 环境工程专业实验教学现状 大连民族学院环境工程专业成立于 1999 年。十年来,教学管理者和广大专业教师不断探索有效 的实验教学方式和方法,在构建“一体两翼三基”教学体系的基础上[2],单独设置了环境监测实验、 环境基础实验(含环境化学和环境微生物学) 、环境工程实验(含水、气)和环境污染控制工程综合 实验(专业大综合)三门独立课程,分别包含了专业基础课程和专业课程的实验教学内容。在实验 内容上也作了一些改革,例如在环境监测实验教学中,将教师科研项目中的监测部分作为学生实验 的具体内容,结果又可以作为环境质量评价课程设计的基础数据,有效地利用了资源,也给学生增 加了接触实践的机会。

实验教学的考核内容包括实验基本操作是否规范,对实验的观察和认识是否认真,对实验中出 现的异常现象进行分析和解决问题的能力,实验所获得的数据和结果是否准确[2]。 实验报告有一套 规范的格式,内容包括预习报告和实验报告两部分,前者包括实验目的、实验原理、实验步骤和实 验记录四部分;后者包括实验目的、实验原理、实验设备及试剂、实验步骤、实验数据和数据整理。 实验按照规定的套路进行。可以说,这套教学模式的确培养了学生熟练的实验技能和较高的实验报 告撰写素质。这对于基础课程的实验来说,无疑起到了奠定扎实的实验基础的良好作用。但我们在 教学中认识到,学生从基础实验到专业实验,从大一到大四都经历这一模式训练,造成的结果是实 验过程和实验报告撰写套路化、思维定势化,与创新型人才的培养目标上存在差距,需要进一步完 善专业实验教学的内容并进行改革和创新。 二 专业实验的改革与实践 1 专业实验改革的总体思路 专业实验是在基础课、专业基础课和专业课程修完后的实践教学环节,具有综合性和专业性强 的特点,如何科学合理地设计专业实验,使之与创新人才培养紧密结合,培养学生的创新思维、创 新实践能力等创新素质,准确地理解专业的本质具有重要意义。 专业实验改革的基本思路是以学生为主体,发挥学生主观能动性,调动主动学习的积极性和创 造性。 传统的实验教学模式化、套路化,以学生为主体的教学理念遭遇现实的挑战,造成的结果是学 生的主体意识不能真正觉醒。需要给他们独立思考的时间和机会,鼓励他们主动发现,积极思索, 大胆质疑,深入研讨,理性辨析,让他们在获取方法、感悟技巧时养成独立思考、发散思维,养成 良好的学习习惯,夯实创新能力培养的根基。 新的教学过程的形成,首先必须让学生的内在潜能发挥出来,让他们在实践中“活”起来,从 原来的套路化模式中走出来,主动参与实验教学的设计和开发,体现 “教师为主导,学生为主体 ” 观念,在专业实验环节真正实现“以导代教” 。 2 专业实验改革的实践探索 以学校精品实验项目为依托,对环境工程专业实验进行了大胆的改革与尝试。以环境污染控制 工程综合实验为例,在以下方面进行了改革: 实验内容:在污水处理实验中增加了填料的选择和应用,提高了实验项目的知识面跨度和综合 程度, 内容涵盖污水处理的两大类生物处理技术--活性污泥法和生物膜法, 涉及数学模型、 流体力学、 微生物学、环境监测、水污染控制工程等多学科知识的运用和综合。 学生参与方式:增加了学生自行设计实验部分,变被动实验为主动实验。教师提出的目标为用 SBR 法处理啤酒废水,要求学生做到如下工作:1)分组查阅啤酒废水处理研究文献、SBR 法处理 废水研究文献、废水处理填料的选择相关文献;2)在查阅文献基础上选择适宜的填料并进行实验设 计,力求创新。 实验报告改革:变实验报告为论文写作。传统的实验报告采取的是套路化模式,有固定的实验 报告本子和模式,将实验数据整理分析一下即可。而论文写作要求学生对现有研究进行综述,分析 说明本研究的创新和思路,并就结果进行分析和讨论。实验报告格式按照学术论文格式要求进行撰 写。 考核方式:鉴于上述要求,考核方式重点在于实验设计的科学性和创新性、实验结果的理论和 实践意义、讨论的深广度和合理性。 三 专业实验改革与创新教育 教育具有如下特性:1)教育的指导性。打破注入式和用统一方式塑造学生的局面,强调发挥学 生特长,自主学习;教师从传授知识的权威改变为指导学生的顾问。 2)教育的综合性。不满足传 授和掌握知识,强调综合运用知识解决问题能力的培养。3)教育的创造性。为适应科技高速发展和 社会竞争的需要,建立重视能力培养的教育观,致力于培养学生的创新精神,提高其创造力[1]。

根据以上特点,中国高等教育人才培养也正开始由专才性向通才性过渡,努力培养并造就出大 批具有创新精神与创新能力的复合型创新人才。 创新活动首先来自于强烈的创新意识。创新人应善于发现矛盾,勇于探索,敢于创新。思维能 力即创新者综合运用各方面知识、经验对事物的想象和判断能力,具体体现为学习能力、观察能力、 思辨能力、表达能力和动手能力[3]。思维能力的提高与文化知识的积累有所不同,文化知识可以在 循序渐进地不断学习、认识、理解和运用过程中获得和提高,而思维能力的提高不但需要学习,更 需要进行多方面的训练和不断的实际应用。创造者只有通过不断的学习、合理的训练、大量的实践 才有可能获得思维能力的真正提高。创新教育要求教育必须面向未来、面向世界、面向现代化,要 求学生不仅要牢固地掌握现代化的科学技术知识,更要具备科学思维和创新素质。 通过专业实验项目的精品化建设,克服传统实验项目知识点单一的弊端,内容上从活性污泥法 拓展到生物膜法,从而涵盖了污水生物处理的两大类方法。在方法和手段上除了继承传统方法的测 试和理论分析外,增加了学生参与的内容。针对实验目的,学生可以自行选择或设计制作填料。因 此可以加强学生对科学问题的求知欲和通过实验寻求结果的兴趣,从而更有效地达到实践和理论相 结合的目的,强化学生对科学问题的理解和认识。同时,尝试实验报告论文化,初步训练学生基于 实验数据的写作综合能力。 学生在查阅专业文献过程中,开阔了专业视野,在理解什么是学术论文的同时,又锻炼了文献 综述能力和提炼问题的能力;在实验设计中经历了从理论到实践的综合运用过程,创新性也在此过 程中体现;在实验操作过程中锻炼了观察问题、解决问题的能力;在论文化实验报告撰写中锻炼了 学生处理数据能力、综合分析专业知识的能力。 通过上述一环套一环的基本训练,培养了学生创新素质必备的理论基础、综合和提炼能力、动 手能力和创新思维,成为创新教育的有力保障措施,对学生创新能力的培养和提升具有重要作用。

参考文献: [1] 刘蕴青. 关于高职学生创新能力培养的思考. 泰州职业技术学院学报,2009,9(4) :101-103 [2] 李光浩. 环境工程专业一体两翼三基教学体系的建立与实施. 大连民族学院学报,2006,8(2) : 34-35 [3] 刘永胜. 培养创新能力提高学生素质. 中国教育技术装备,2009,28:51 基金项目:辽宁省教育科学“十一五”规划立项课题“班导师制下民族高校环境工程专业本科生课 外创新实践能力培养”(JG09DB026)。


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