隨著社會的發(fā)展，國家對高等教育提出了更高的要求，學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力日益受到重視，實(shí)踐教學(xué)體系在高校人才培養(yǎng)中占有的地位也越來越重要。各高校的實(shí)驗教學(xué)改革已在以各種形式展開，開放實(shí)驗是實(shí)驗教學(xué)改革中的一項重要內(nèi)容。開放實(shí)驗突破傳統(tǒng)封閉式實(shí)驗教學(xué)的限制，是一種動態(tài)、開放、自主、多元的全新實(shí)驗教學(xué)模式m。在開放式實(shí)驗教學(xué)模式中，不同層次的學(xué)生可以依據(jù)自己的興趣愛好，自主選擇實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗時間和實(shí)驗方案等，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、科研能力、分析問題和解決問題的能力。因此，我們在專業(yè)實(shí)驗教學(xué)中，一方面加強(qiáng)基本實(shí)驗技能訓(xùn)練、完成基礎(chǔ)實(shí)驗教學(xué)，另一方面將實(shí)驗教學(xué)大綱所規(guī)定的實(shí)驗進(jìn)行調(diào)整，嘗試將部分實(shí)驗項目改為開放實(shí)驗。
1環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗教學(xué)的現(xiàn)狀
環(huán)境科學(xué)是一門正在發(fā)展中的新興學(xué)科，環(huán)境問題的出現(xiàn)往往是多種因素相互作用的結(jié)果。環(huán)境問題的解決也往往是基于對多種因素之間相互聯(lián)系和相互作用的分析，具有高度的綜合性和實(shí)踐性。這就要求培養(yǎng)出的學(xué)生不僅具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，而且要具有分析環(huán)境問題和解決環(huán)境問題的綜合技能。我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的歷史較長，而本科生的招生是從2004年開始，雖然辦學(xué)基礎(chǔ)好，但環(huán)境科
學(xué)專業(yè)實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)還有很多要改進(jìn)的地方。目前，環(huán)境科學(xué)的專業(yè)實(shí)驗是獨(dú)立設(shè)課，專業(yè)實(shí)驗課程名稱為“環(huán)境科學(xué)專業(yè)綜合實(shí)驗”112個學(xué)時，其中，驗證性及演示實(shí)驗約占70%，綜合性、設(shè)計性實(shí)驗約占30%，綜合性、設(shè)計性實(shí)驗的比例偏低，這對培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新能力不利。
2開放性實(shí)驗項目的確定
開放實(shí)驗包括時間與空間的開放、實(shí)驗內(nèi)容的開放和教學(xué)環(huán)境的開放[3—4]，需要建立相關(guān)的體系和硬件條件的支撐。所以，開放模式和開放程度要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行才能取得較好的效果。筆者根據(jù)本院自身的實(shí)際情況，結(jié)合傳統(tǒng)的實(shí)驗教學(xué)嘗試性將部分實(shí)驗改為開放性實(shí)驗。目前，專業(yè)實(shí)驗課程中的驗證及演示實(shí)驗比例太高，這部分實(shí)驗大部分需進(jìn)行整合、調(diào)整，綜合性、設(shè)計性實(shí)驗也需進(jìn)行優(yōu)化。我們的改革思路一是對一些操作簡單、步驟少、耗時短的實(shí)驗可以將幾個實(shí)驗整合成一個實(shí)驗。如大氣中總懸浮顆粒物（TSP）的測定原為一個4學(xué)時的獨(dú)立實(shí)驗，該實(shí)驗非常簡單，裝上濾膜將采樣器啟動后學(xué)生就沒有多少需動手操作的環(huán)節(jié)了。因此，將它與同是監(jiān)測大氣指標(biāo)的實(shí)驗如大氣中二氧化硫的測定合在一起在4個學(xué)時內(nèi)完成，因這兩個指標(biāo)的監(jiān)測都是用大氣采樣器，可同時進(jìn)行采樣。節(jié)省下來的學(xué)時可以用來安排開放性實(shí)驗。二是將一些驗證或演示實(shí)驗直接轉(zhuǎn)化成開放實(shí)驗，如SBR法處理廢水工藝實(shí)驗是演示實(shí)驗，因為課時數(shù)的限制，原來該實(shí)驗只是演示工藝流程，改成開放實(shí)驗的話，學(xué)生可選擇不同種類的廢水進(jìn)行實(shí)驗，研究各工藝參數(shù)對廢水處理的影響。通過對原實(shí)驗項目和內(nèi)容的整合、調(diào)整，確定4個實(shí)驗項目作為開放實(shí)驗，這4個實(shí)驗項目分別為土壤中重金屬的測定、SBR法處理廢水工藝實(shí)驗、土壤中有機(jī)污染物的測定和環(huán)境樣品中多氯聯(lián)苯（PCBs）的測定。
3開放性實(shí)驗教學(xué)過程
開放性實(shí)驗教學(xué)模式是相對于傳統(tǒng)封閉式實(shí)驗?zāi)Ｊ蕉缘�，它的主要特點(diǎn)是以學(xué)生為主體，注重在實(shí)驗過程中鍛煉創(chuàng)新思維，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)新問題和解決問題的能力，教師只起啟發(fā)與引導(dǎo)的作用，要求學(xué)生有一定的專業(yè)實(shí)驗基礎(chǔ)。所以，我們的開放性實(shí)驗安排在學(xué)生已完成專業(yè)實(shí)驗課程學(xué)習(xí)，掌握了環(huán)境領(lǐng)域中常用的各種指標(biāo)如COD、BOD、三氮、總磷等的測定方法以后。開放實(shí)驗的整個流程如圖1所示，首先學(xué)生根據(jù)自己的愛好從4個開放實(shí)驗項目中選擇2個，通過查閱文獻(xiàn)，設(shè)計好實(shí)驗方案；然后與實(shí)驗中心的教師討論確定最終實(shí)驗方案，預(yù)約實(shí)驗時間，并自行準(zhǔn)備實(shí)驗所需的所有試劑和其它實(shí)驗材料、自主完成實(shí)驗裝置的組裝、儀器設(shè)備的調(diào)校，獨(dú)立操作實(shí)驗裝置和儀器；實(shí)驗完成后進(jìn)行實(shí)驗數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)處理分析并寫出實(shí)驗研究報告和心得體會。
4開放性實(shí)驗所需具備的條件
4。1實(shí)驗儀器設(shè)備和實(shí)驗材料的保障
環(huán)境科學(xué)是多學(xué)科相互滲透、高度綜合的交叉科學(xué)，科研和教學(xué)涉及到的實(shí)驗設(shè)備和分析儀器不僅種類多，而且對儀器的靈敏度和配置要求高。開放性實(shí)驗教學(xué)的目的是要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及獨(dú)立分析和解決問題的能力，開放性實(shí)驗要想取得好的效果，就必需有這些現(xiàn)代化的儀器設(shè)備作為支撐。經(jīng)過“985工程“211工程”及學(xué)校新校區(qū)的建設(shè)后，我院教學(xué)平臺配備了一批日常教學(xué)所需的儀器設(shè)備和裝置，科研平臺配備有一批現(xiàn)代化的大型儀器如紅外光譜儀、元素分析儀、ICP、GC—MS、LC—MS、TOC分析儀、孔徑及比表面積測定儀、激光粒度測定儀及熒光顯微鏡、電子顯微鏡等。儀器設(shè)備的硬件條件可保障開放實(shí)驗的順利施行。另外，學(xué)校也非常重視實(shí)驗教學(xué)的改革，鼓勵各學(xué)院實(shí)驗中心開設(shè)開放性實(shí)驗。因開放性實(shí)驗教學(xué)相對于傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)，實(shí)驗材料消耗高，設(shè)備處設(shè)有開放實(shí)驗專項的'資金資助，各學(xué)院可以申請開放實(shí)驗的經(jīng)費(fèi)。
4。2開放科研平臺
科研平臺的先進(jìn)大型儀器是科研工作的重要基礎(chǔ)，主要為本院的教師、研究生的科研工作提供服務(wù)，并收取一定的儀器維護(hù)費(fèi)和實(shí)驗耗材費(fèi)用。這些大型儀器因為價值較大、操作復(fù)雜、維護(hù)、使用費(fèi)用高及單臺性，很少在本科實(shí)驗教學(xué)中使用。本科教學(xué)實(shí)驗所使用的儀器設(shè)備一般是國產(chǎn)的，都比較簡單，而且相對落后。而在科技發(fā)展日新月異的今天，學(xué)生在學(xué)校不僅是學(xué)習(xí)經(jīng)典的基礎(chǔ)理論，更應(yīng)學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)，了解學(xué)科發(fā)展的動向和前沿。開放性實(shí)驗是本科生利用科研平臺、學(xué)習(xí)和掌握大型儀器的使用、提升綜合能力的機(jī)會。目前科研平臺有專人管理，有完善的管理制度及儀器分析測試程序，每臺儀器還配有儀器協(xié)管員1~2名，具有向本科生開放的條件和基礎(chǔ)，采取向研究生開放的方式對本科生免費(fèi)開放。
4。3制訂實(shí)驗室開放管理制度
制訂實(shí)驗室管理制度是實(shí)驗室開放的保障。針對實(shí)驗室開放的具體事宜，制訂實(shí)驗室守則、實(shí)驗室安全管理制度、儀器設(shè)備使用守則、大型儀器設(shè)備管理辦法、大型儀器設(shè)備對外開放制度、儀器設(shè)備損壞丟失賠償制度、低質(zhì)易耗器皿賠償制度、實(shí)驗室衛(wèi)生制度、實(shí)驗室使用登記、實(shí)驗室藥品使用記錄等，用健全的規(guī)章制度保障開放性實(shí)驗的順利實(shí)施。
4。4加強(qiáng)實(shí)驗團(tuán)隊建設(shè)
因為實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的更新、實(shí)驗教學(xué)模式和管理模式的改變，對實(shí)驗團(tuán)隊成員提出了更高的要求，只有穩(wěn)定的、高素質(zhì)的、有創(chuàng)新能力實(shí)驗團(tuán)隊才能滿足開放性實(shí)驗的高標(biāo)準(zhǔn)要求M。所以，一方面學(xué)校要提供培訓(xùn)進(jìn)修機(jī)會給實(shí)驗團(tuán)隊的教師，提高實(shí)驗團(tuán)隊的業(yè)務(wù)水平；另一方面，教師也要提高對自己的要求，加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)修養(yǎng)，提高自身素質(zhì)。另外，因為開放實(shí)驗學(xué)生不是集中實(shí)驗而是比較分散，而且實(shí)驗室開放時間也延長了很多，所以，需要更多的實(shí)驗指導(dǎo)教師。但因編制問題，增加實(shí)驗室教師的人數(shù)非常困難。為了解決這個問題，近年來，我校鼓勵博士研究生、碩士研究生到實(shí)驗室當(dāng)助理，研究生助理在實(shí)驗室經(jīng)過培訓(xùn)，工作一段時間后，就可勝任開放性實(shí)驗的指導(dǎo)工作。
5結(jié)束語
開放性實(shí)驗教學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、專業(yè)能力、創(chuàng)新能力及獨(dú)立工作能力為目標(biāo)的教學(xué)體系，在教學(xué)改革中具有重要意義。目前，我院的開放性實(shí)驗教學(xué)尚屬初步探索階段，還存在一些要改進(jìn)的地方，如開放實(shí)驗項目的數(shù)量需增加和優(yōu)化，實(shí)驗室的內(nèi)部管理需要加強(qiáng)、實(shí)驗室的各項規(guī)章制度需要完善、實(shí)驗室隊伍的建設(shè)還需加強(qiáng)。我們將針對目前存在的問題在今后開放性實(shí)驗探索中不斷完善和補(bǔ)充，讓學(xué)生通過開放性實(shí)驗實(shí)踐能力真正得到鍛煉、綜合素質(zhì)得到提升。
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