关于高校实验教学改革探讨
作者：卢树昌王小波
摘要：实验教学是环境土壤学课程的重要组成部分，本文作者对实验教学的课程体系、教学内容、教学方法三个方面的改革进行了探讨，旨在提高学生对本门课程知识实践应用能力，以及其独立思考、自主创新的能力。
关键词：《环境土壤学》；教学内容；教学方法；改革
1.引言
实验教学是高校教学中的重要环节。《环境土壤学》作为高校环境科学专业重要的专业基础课程，是研究自然因素和人为条件下土壤环境质量变化、影响及其调控的一门学科。它是土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科，是现代土壤学发展的新特点。在我国，随着经济的发展，土壤污染加重，其对人类的健康带来了很大的威胁，因此以土壤为核心的环境土壤研究是环境科学领域的重要方向之一。《环境土壤学》实验教学是本课程的重要组成部分，对于加强课程的系统实践训练，提高学生对土壤环境问题的综合分析与解决能力，培养学生的创新能力具有非常重要的作用。而目前我们的实验教学多以验证性的、孤立的基础实验为主，这对于提高学生对本门知识的综合运用能力非常有限，因此，其改革的目的旨在提高学生对本门知识实践应用的能力，以及独立思考、自主创新的能力。
2.实验课程体系和教学内容的改革
精选和确定合适的实验内容，并按照教学规律、知识层次科学的组织，是搞好《环境土壤学》实验教学的基础。在制定教学内容时，我们应本着加强基础、拓宽口径、增强专业地区适应性的理念，以提高学生的基本技能，提高学生分析、解决实际问题的能力，提高学生的自我思考与创新能力为目标。在实验教学中我们进行了一系列的改革试探，努力使体系和内容趋于完善和科学化。
2.1加强专业的基础训练。
《环境土壤学》的研究是以土壤为基础，从环境的角度关注土壤问题。环境专业的学生对相关的环境研究手段比较熟悉，但对土壤研究的一些基础方法比较陌生，因此，在设计实验与教学时，我们加强了相关土壤研究的基本方法的教学内容，如针对不同的测试项目土壤的采集、处理与保存，使之占到整个内容的20%，为以后相关实验的操作理解打下坚实的基础。
2.2减少重复性实验，增加适应性实验。
目前，由于实验条件的限制和实验课体系设置的问题，各实验课程的设置都比较独立，对不同课程之间的衔接和结合重视不够，造成同一专业的不同课程的实验课内容重复或相似。为此我们在选定实验内容时首先会了解学生所学的其它实验课程，对里面有重复或相似的地方进行修改或删除。
在设计实验内容时，我们除参考全国其他高校相同课程的设计外，同时针对天津地域的特点，设计相应的实验内容，如：盐渍土壤盐分测定分析，城郊土壤重金属测定分析，集约化菜田土壤硝态氮测试分析，等等。
2.3削减验证性实验，增加综合性、设计性实验。
在实验教学中引入验证性实验，可使学生从实验现象、过程上深化对《环境土壤学》课程理论知识的理解，是一种重要实验教学手段。但是，“照方抓药”式的验证性实验过多，容易导致学生失去对科学实验的兴趣，不利于学生独立思考、自主创新能力的培养，因为实验指导书或教材中对许多经典验证性实验的实验过程、步骤、习题等写得很详尽，学生只要按部就班就可以了，往往忽视对实验现象、结果的深入思考。因此，我们在设计课程时只选取其中具有代表性的实验内容，将验证性实验数量控制在所开出实验的30%左右；同时，改进验证性实验，在其中融入探索和研究的成分，增加学生思考和探索的内容，使学生通过操作达到对基本知识、技能的系统化、完整化。如，我们在设计盐渍土含盐量测定实验时，给每组学生不同土壤，测试完后，要求学生结合所给土壤的实际情况，总结土壤的盐渍化程度，以及相应的改良方案。
综合性、设计性实验是要求学生运用某一课程或多种课程知识，依靠掌握的基础理论知识和基本操作技能，完成实验全程操作的实验教学。实验题目具有一定的综合性、探索性。综合性、设计性实验教学方案的精心设计与组织实施，营造了适宜培养学生创新能力和提高素质的良好环境，它着重培养学生的独立解决实际问题能力、创新能力的组织管理能力。如在环境土壤学实验中教师要求评价某一个区域土壤的环境质量现状，学生可以首先根据实验室条件，从土壤采集、处理、分析方法、过程等方面共同讨论确定实验方案，然后进行分工，确定小组和任务，最后完成任务后一起汇总来完成一个目标。在实验过程中，学生始终是实验活动的主体，充分发挥主观能动性和创造性；教师给学生提供较宽阔的思维空间和选择余地，使学生独立解决实际问题的能力和创新能力得到提高。综合性、设计性实验内容占所有实验学时的40%。
2.4增设研究性实验。
研究性实验是由教师从整体科研计划中抽出小课题，或者由学生根据所学理论课程自己设置研究题目，制定试验研究方案，开展试验分析。如学生设计施磷肥对土壤磷环境风险研究性实验，首先制定某集约化区域磷肥施用与生产性调研，在集约化区域采集不同土壤层次样品，测试土壤的Olsen-P、吸附态磷和CaCl2-P的含量，然后综合考虑地表状况，评价土壤磷环境风险状况。此类实验使教与学、学与做融为一体，能充分发挥学生的智慧。这类实验约占开出实验的10%。
3.实验教学方法的改革
传统的实验教学方式一般是以教师为中心的“传授式”，教师准备好实验所需的一切材料，讲清楚实验步骤，有时还做演示实验，然后由学生按照操作步骤机械地完成，实验报告也是一个模式，学生做完实验没有什么收获，教师也很难评定学生的实验成绩。因此教学方法的改革对于提高整个实验课程体系效果非常重要。
3.1实验教学过程的改革。
改变过去实验准备阶段由教师完成、学生进行课上操作的模式，由教师提供实验指导，药品、仪器的准备由学生在教师的监督、指导下独立完成，可以分组轮流准备实验所需材料，让每个学生都有机会独立完整完成一个实验过程。在实验课堂中教师不讲述具体的实验过程，只强调实验过程中的关键注意事项，把时间留给学生。同时在实验过程中教师深入到每一实验小组去观察、指导学生的每一个动手、操作方法、规范程度等，发现问题及时纠正，切实保证每个学生实验基本功达标。
3.2实验考核指标的改革。
实验报告作为一种考核手段，其目的是检验一个学生实验完成过程与效果，检验实验教学效果，完善教学内容与方法。但以往存在完全依赖实验报告作为评定学生实验成绩的问题，这样并不能完全反映出一个学生的真实成绩。在《环境土壤学》实验中我们将每个学生的平时实验操作计入成绩，占到40%，实验报告和笔试各占30%，这样更能反映出一个学生的综合实验成绩。
4.结语
在《环境土壤学》实验的教学改革过程中，我们对课程体系内容、实验教学方法、考核指标进行了探讨，调动了学生的主观能动性，结合天津地区土壤研究特色，发挥了其创新性能力，训练了他们的科研意识，拓宽了思路，实现了我校的培养目标，使他们能真正为天津都市型农业发展，以及未来的环境保护作出应有贡献。
