崔 培，譚照君，孫金輝

（天津農(nóng)學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院，天津 300384）

實驗教學(xué)作為高等教育要求的主要實踐環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才尤為重要。《漁場環(huán)境綜合實驗》是天津農(nóng)學(xué)院海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的一門由海水化學(xué)實驗、環(huán)境監(jiān)測與保護實驗以及養(yǎng)殖水域生態(tài)學(xué)實驗組成的綜合性實驗課程。該課程講授水質(zhì)分析過程中的化學(xué)分析以及儀器分析方法等，具有很強的實踐性和應(yīng)用性，其課程設(shè)計的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握水環(huán)境化學(xué)研究中的樣品采集、預(yù)處理、貯存方法、分析檢測以及數(shù)據(jù)處理等，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。本文針對《漁場環(huán)境綜合實驗》中海水化學(xué)課程在本科教學(xué)中存在的一些問題及改進(jìn)建議進(jìn)行探討。

1 水分析化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

1.1 課程內(nèi)容時效性、系統(tǒng)性有待改善

目前，海水化學(xué)實驗課時為30學(xué)時，共計10個單項實驗，以四大滴定分析方法為主，課時分配為：滴定分析占比4/5，而儀器分析僅占1/5。鑒于當(dāng)前水質(zhì)組分日趨復(fù)雜，常規(guī)化學(xué)滴定分析已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今的水質(zhì)分析需求。且這種課時占比導(dǎo)致學(xué)生對于滴定分析技術(shù)比較熟練，但對儀器分析技術(shù)掌握不足，對于今后從事水質(zhì)檢測分析的相關(guān)工作十分不利[1]。此外，現(xiàn)有的實驗內(nèi)容缺乏完整性，多以驗證實驗為主，與其他課程的橫向聯(lián)系較少，課程實驗結(jié)束時，學(xué)生僅僅是做完了某門課程的實驗，而對實驗課程的缺乏總體認(rèn)識，無法對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通。

1.2 實驗教學(xué)模式和手段多樣化有待加強

海水化學(xué)實驗現(xiàn)采取的教學(xué)模式為：課前預(yù)習(xí)（超星學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)理論知識、觀看操作視頻，撰寫預(yù)習(xí)報告）、課堂講授包括：

①實驗原理解析；②實驗步驟、操作要點及注意事項（教師示范、學(xué)生獨立操作，教師巡回指導(dǎo)，總結(jié)實驗要點）以及課后實驗報告。實驗相關(guān)內(nèi)容仍以教師課堂講授為主，學(xué)生的積極性不高。每次課程所需試劑和儀器均由實驗教師在課前完成配制和調(diào)試工作，學(xué)生只需“照方抓藥”，缺乏獨立思考的環(huán)節(jié)，在實驗結(jié)果出現(xiàn)不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)后不知如何分析原因，起不到應(yīng)有的綜合能力培養(yǎng)。此外，海洋漁業(yè)與技術(shù)專業(yè)水環(huán)境化學(xué)理論課是本專業(yè)的選修課程，部分未選學(xué)該課程的學(xué)生理論基礎(chǔ)薄弱，對實驗的理解浮于表面，無法與實踐相結(jié)合；且學(xué)生在實驗過程中的個體差異較大，沒有足夠的時間解決這些個體差異問題。

1.3 考核體系合理性有待優(yōu)化

目前，實驗教學(xué)考核出勤率占10%，實際操作占10%，預(yù)習(xí)、實驗報告占10%，期末考試占70%，筆試考核占主要部分，平時成績主要依賴于預(yù)習(xí)報告和實驗報告，只要實驗結(jié)果準(zhǔn)確、實驗報告撰寫規(guī)范，學(xué)生就容易獲得較高的成績，導(dǎo)致學(xué)生只重視實驗報告的撰寫，甚至為此“借鑒”他人的實驗結(jié)果。而學(xué)生的創(chuàng)造能力和探索精神恰恰主要體現(xiàn)在實驗過程中，這種考核方式忽略了在實際操作中對正確的實驗操作規(guī)程的嚴(yán)格要求，不利于學(xué)生良好實驗習(xí)慣的培養(yǎng)[2-3]。

2 海水化學(xué)實驗改革的探索

2.1 優(yōu)化實驗內(nèi)容，完善課程體系

海水化學(xué)實驗課程的目標(biāo)是要求學(xué)生掌握水質(zhì)分析方法以及相關(guān)儀器的操作技能，以達(dá)到提高學(xué)生的實驗操作技能，培養(yǎng)分析解決問題能力的目的[4]。因此，實驗內(nèi)容設(shè)置上要建立逐級遞進(jìn)、由理論到應(yīng)用實踐的三大模塊實驗，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計、自主實驗，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性[5-7]。

基本技能訓(xùn)練模塊：包括對玻璃儀器洗滌、藥品稱量、試劑配制、移液與定容等最基本的操作規(guī)范的培訓(xùn)，到滴定分析、分光光度分析以及電位分析等方法的掌握，通過強化這些基礎(chǔ)實驗操作技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的科學(xué)態(tài)度。

綜合性實驗?zāi)K：將單項漸進(jìn)式實驗教學(xué)改為平行式多項實驗教學(xué)，在現(xiàn)有實驗室資源有限的條件下，同一實驗室內(nèi)除分小組進(jìn)行實驗的傳統(tǒng)方法之外，同時開展多項水質(zhì)分析實驗，合理安排好實驗項目和操作順序，交叉輪換，這樣學(xué)生在短時間內(nèi)既能掌握各個單項實驗技能，又有助于了解各個實驗項目之間的聯(lián)系，提高實驗課的效率。

設(shè)計性實驗?zāi)K：為充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，在掌握了基本操作技能后，學(xué)生以組為單位查閱相關(guān)資料，分組討論，擬定實驗方案，實行組長負(fù)責(zé)制，經(jīng)教師審核后開展實驗，在實驗研究對象選擇方面，充分考慮與實際生活和生產(chǎn)實踐相結(jié)合，如選擇各類養(yǎng)殖用海水、污染水以及校內(nèi)硯池、荷花池等天然水來對比檢測。設(shè)計性實驗?zāi)K的每個環(huán)節(jié)都需要學(xué)生認(rèn)真思考，選取最適合的檢測方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[8]。

2.2 改革教學(xué)方法，以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、設(shè)計、實驗

2.2.1 自主學(xué)習(xí)——線上線下教學(xué)有機結(jié)合

將微視頻教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于海水化學(xué)實驗教學(xué)中，充分利用超星學(xué)習(xí)通、騰訊視頻會議、微信、QQ等平臺，使實驗課程更具活力，從而提高育人水平。針對該課程理論部分為選修課，部分學(xué)生為選擇該課程的情況，在課前要求全體學(xué)生在學(xué)習(xí)通中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識，而后預(yù)習(xí)實驗，觀摩實驗?zāi)秸n，了解學(xué)習(xí)實驗方法原理、步驟及注意事項，完成預(yù)習(xí)習(xí)題和預(yù)習(xí)報告，成績合格者才能參加實驗，這樣有效地提高了實驗的成功率[9-11]。

2.2.2 自主設(shè)計——將“一講課二巡視”轉(zhuǎn)變成“一扶二送三放手”

基本技能訓(xùn)練模塊中以教師講授為主，教師和助教采用示范操作、微視頻教學(xué)等，綜合性實驗?zāi)K中，以學(xué)生為主，教師為輔，再送一程，設(shè)計性實驗?zāi)K中放手讓學(xué)生自己走，教師主要針對學(xué)生在實驗過程的質(zhì)疑進(jìn)行引導(dǎo)。

2.2.3 自主實驗——改變“老師為中心”的授課模式，開展“學(xué)生助教”制

學(xué)生在老師指導(dǎo)下完成實驗準(zhǔn)備工作，在實驗課上輔助老師做指導(dǎo)工作。

①實驗分組：按照自愿原則分組，每組3~4人，實行組長負(fù)責(zé)制，由組長負(fù)責(zé)與教師溝通海水化學(xué)實驗相關(guān)事宜。按照教學(xué)大綱要求，海水化學(xué)實驗共10個實驗，每個實驗由2組同學(xué)負(fù)責(zé)相關(guān)準(zhǔn)備工作。

②實驗準(zhǔn)備工作：實驗教師先對學(xué)生進(jìn)行實驗室使用安全、儀器使用等方面的培訓(xùn)，合格后方可進(jìn)入實驗室。組長根據(jù)實驗具體要求進(jìn)行分工，完成試劑配制和儀器調(diào)試等準(zhǔn)備工作。而后在實驗教師指導(dǎo)下進(jìn)行預(yù)實驗，所有過程均由學(xué)生來完成，這樣有助于學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)實驗過程中存在的問題，對實驗的難點、疑點、注意事項有充分的了解[12]。

③“學(xué)生助教”制的實驗課：教師集中講授和示范后，由“學(xué)生助教”來講解實驗中試劑配制以及預(yù)實驗中存在的問題和解決方案，使其他同學(xué)對本次實驗課程中易出現(xiàn)的問題有初步了解，在教學(xué)過程中，遇操作不熟練或不規(guī)范的學(xué)生，“學(xué)生助教”可以指導(dǎo)示范，協(xié)助指導(dǎo)老師解決出現(xiàn)的問題。這樣極大調(diào)動了學(xué)生的參與性和創(chuàng)造性，提高了學(xué)生的責(zé)任感和成就感。

④實驗結(jié)束：實驗后由“學(xué)生助教”指導(dǎo)學(xué)生處理實驗過程中產(chǎn)生的廢液，檢查清理使用過的儀器，整理實驗室，排除水電隱患。實驗報告的規(guī)范化處理也是實驗課程的重要部分，每節(jié)課后，教師和學(xué)生助教指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范化處理實驗數(shù)據(jù)，要求在撰寫實驗報告時必須以個人的實驗為依據(jù)，據(jù)實列出實驗中用到的實驗儀器和試劑，實驗報告必須體現(xiàn)出原始數(shù)據(jù)，詳細(xì)寫出計算方法，滴定分析法分析水質(zhì)指標(biāo)時必須先計算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，儀器分析分析法分析水質(zhì)指標(biāo)時必須先建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，這樣不斷強化學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科研態(tài)度。

2.3 考核方式優(yōu)化動手能力、分析與解決問題的能力

海水化學(xué)實驗課程注重實際操作技能，測定結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，根據(jù)該課程的特點。對課程的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，對實驗過程實行動態(tài)考核，全方位評價學(xué)生在實驗過程中的參與情況。單次實驗評分標(biāo)準(zhǔn)中包含了3個部分：課前預(yù)習(xí)20%（完成學(xué)習(xí)通中理論知識視頻、PPT和實際操作視頻、在線習(xí)題及預(yù)習(xí)報告），課堂學(xué)習(xí)50%（包括出勤率5%；實驗技能35%；助教加分10%），課后學(xué)習(xí)30%（實驗報告：包括結(jié)果與討論分析是否全面、有無自己的心得體會及思考題的解答和歸納）。這一綜合評價標(biāo)準(zhǔn)獲得絕大部分學(xué)生的認(rèn)可，學(xué)生的積極性較高，改考核方式對于提高學(xué)生的實驗技能、分析解決問題的能力效果顯著。

3 結(jié)束語

多年來，我院水環(huán)境化學(xué)教學(xué)團隊在實驗項目選擇、教學(xué)大綱制定和教材建設(shè)等方面堅持以學(xué)生為本，以能力培養(yǎng)為核心，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式和開放實驗不斷探索和改革，對學(xué)生素質(zhì)、知識和能力的培養(yǎng)貫穿于整個海水化學(xué)實驗教學(xué)中，取得了初步成效，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性明顯提高，這種教學(xué)模式對于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力、動手能力、團隊合作能力以及綜合設(shè)計能力等具有良好效果。