基于“大学生创新计划”的环境化学实验教学改革与优化探索

刘雪莲+张占梅+潘瑾+孙姣霞

（重庆交通大学 河海学院，重庆 400074）

摘要：“大学生创新计划”旨在推进高校本科教学质量改革，提高学生的创新能力和实践能力。环境化学实验是环境科学专业的重要基础课程，是学生在环境化学的理论学习中获取创新信息、培养创造性思维和能力、提高核心素养的主要渠道之一。本文以“大学生创新计划”为契机，结合目前环境化学实验课中存在的问题，从实验教学内容、教学模式、考核机制及开放实验室四个方面进行改革与优化探索。

关键词：大学生创新计划；环境化学；实验教学改革；优化探索

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）18-0100-02

创新是引领发展的第一动力。党的十八大以来，习近平总书记反复强调“抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来”，效能是创新的最终果实，而人才则是创新的核心要素。高校作为传播知识的场所，应深化教学模式改革，提高学生的核心素养，努力成为培养和造就创新型人才的摇篮。“大学生创新计划”在高校培养创新型人才方面发挥着重要作用，其主要是以项目为载体，调动学生学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，提高创新能力和实践能力[1]。环境化学是利用化学各基础学科的理论知識，来探讨和解决与化学相关的环境问题的学科，是环境科学专业的专业基础课程。环境化学实验是以环境化学理论知识为依托，理论联系实际，所开设的实践课程。通过环境化学实验课的开设，使学生进一步掌握环境化学理论课所学的知识，培养学生的专业素质和创新实践能力，提高学生的核心素养。然而，在目前的环境化学实验教学中，仍存在着一些不足，实验教学效果不太理想。对此，本文以“大学生创新计划”为契机，从教学内容、教学模式、考核机制及实验室开放四个方面进行环境化学实验教学改革与优化探索。

一、优化整合实验教学内容

为了提高学生的学习积极性，培养学生的创新意识，使学生近距离接触环境污染的社会现实问题，在现有的实验教学体系基础上对实验教学内容进行优化整合。首先，将环境化学实验教学内容从理论课程教学内容中剥离出来，单独设课，学时数为32学时。其次，将传统的验证性实验向设计性、综合性、创新性实验转变，同时把所有的实验教学内容加以整理，剔除陈旧老化的实验内容，与时俱进地更新实验内容，使实验内容紧跟学科发展步伐[2]。

二、采用多样化的教学模式

（一）采用创新性互动教学方式

环境化学建立在基础化学理论之上，比较抽象，教师可通过实施即兴讨论、问题或作业讨论等多种形式的互动教学，使学生加深对环境污染问题的理解，培养学生查阅文献、分析所得信息的能力，提高学生的团队合作能力和沟通交流能力；采用问题教学法让学生带着问题学，有目的地学，不但能激发学生的学习兴趣，促使学生参与教学，还有利于提高学生的综合素质和核心素养，培养学生的科学思维能力和运用所学知识解决问题的能力；根据教学内容增加案例教学，剖析身边的典型问题，使学生学习思路更清晰、了解更透彻，同时增加热点问题，可充分激发学生的学习兴趣，并拓宽学生的知识面和视野。

（二）增设创新型和开放型实验项目

在学生掌握环境化学基本理论知识及基本实践技能的基础上，开设一些具有探索性的创新型和开放型实验。教师仅提供选题，要求学生在规定的时间内完成某一实验项目，学生自由组合实验小组，查阅相关文献，自行设计实验方案，打破实验室的局限性，深入实际环境现场，动手完成实验，对比分析实验结果，最终解决问题。通过这样一个实践环节，锻炼与提升了学生分析、解决问题的能力，更重要的是在进行开放型实验过程中，能够充分培养学生的团队协作精神、开拓创新的意识与思维。

（三）实验教学与科研课题相结合

实验内容大多来自于环境化学实验教学参考书，不能反映环境专业最新科研前沿问题，也没有联系身边的生态环境问题。所以在环境化学实验教学中，要不断地探索新的实验方法，将科研课题开发设计成实验项目，鼓励学生积极参与教师的科研项目，结合教师的科研课题申报学校的“大学生创新训练计划”，从而高效培养学生的创新能力，并实现科研资源的教学共享[3]。在重视对学生实验动手能力训练的基础上，把相关的科研课题引入教学，使学生了解环境学科的前沿发展动态，从而培养学生的创新实践能力，提高学生的核心素养。

（四）引入多媒体实验教学手段

在日常的实验教学中，包括实验仪器使用、操作的具体步骤以及实验原理在内的知识点是比较复杂的。面对繁冗的实验，利用多媒体教学可以极大地调动学生学习的积极性，激发学生学习的兴趣，这样一来就达到了提高学生学习成绩、增强学生记忆的效果。[4]。

三、改进考核机制

在实验课程考核上，应采用多样化的考核方式，以能力考核为重心，全面地对学生的综合能力和核心素养进行评价。将实验成绩从理论成绩里脱离出来，单独设课，单独考核，考核由平时成绩40%和期末成绩60%两部分组成。平时成绩强调的是对学生基本知识、实验技能和科研习惯的培养，包括实验考勤、实验操作技能、实验报告撰写、实验整洁度，各占10分、15分、10分、5分；期末成绩侧重反映学生文献检索、科研思维和解决问题的能力，特别是科学严谨的实验方案设计和创造性解决问题的能力，最终达到提高教学质量的目的。

四、开放实验室

为了充分锻炼学生的动手能力、培养学生的创新思维、提高学生的核心素养，除了完成正常的实验教学外，还可以在课外时间为同学们开放实验室资源，拓宽学生进行实验的空间，从而提高实验室的使用效率。一是鼓励学生积极地参加校级、省级或国家级举办的“挑战杯”等竞赛活动，以“大学生创新创业训练计划”为契机，自行设计有趣的研究课题，以实验小组的形式，与实验室老师预约，进行实验操作。二是鼓励学生在课后参加老师的科研课题，锻炼自己，让学生能在教师的指导下，学会自己分析和解决问题，以此来培养学生独立思考的能力和开拓创新的思维[5]。通过开放实验室，使学生在实验过程中积极主动地参与设计和实验，让学生成为教学的主体，培养学生的创新实践能力，提高学生的核心素养。

五、结语

创新型人才培养是高校的迫切任务，大学生创新训练计划是行之有效的创新人才培养模式之一。在环境化学实验教学改革的探索中，要与时俱进，多方位地拓宽环境化学实验教学平台，以学生科研项目的形式开展实验教学，使教学内容更加丰富，充分调动学生的主动性、积极性和创造性，培养学生探索创新的兴趣，提高其实践技能，满足高层次环境科学专业人才培养的需求。

参考文献：

[1]龙春光，陈友良，艾楚君，等.基于开放性实验与大学生创新计划的创新人才培养[J].中国科教创新导刊，2012，（20）：33-34.

[2]邓红梅，宋刚，吴翠琴，等.环境化学实验教学模式的探索与实践[J].广东化工，2016，43（14）：252.

[3]李娟英，江敏，彭自然，等.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，等.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.

[5]赵晶瑾，陈春强，蒙冕武.浅谈环境化学实验课程中学生创新意识的培养[J].广州化工，2015，43（1）：180-181.

收稿日期：2016-12-01

基金项目：重庆交通大学高等教育教学改革研究项目，项目编号：1002009

作者简介：刘雪莲（1981-），女（汉族），重庆忠县人，硕士，实验师，研究方向：主要从事环境分析化学。