徐轶群 熊慧欣 许健
摘 要：环境生物学是环境科学专业的一门重要专业课程，环境生物学实验是学生专业知识体系构建的重要节点。本文系统分析了当前本科实验教学过程中存在的问题，并针对环境生物学实验的特点，结合环境生物学实验教学目的，从实验项目的设置、实验教学方式的改变和评价模式的多样化等方面进行了实验改革，实验教学的改革有利于环科专业学生综合能力的提高，为学生未来就业或者继续深造打下了坚实的基础。
关键词：环境生物学 实验课程 改革 本科教育 综合能力
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（c）-0205-02
环境生物学是环境科学本科教学的专业主干课程，环境生物学实验是环境生物学理论和实践结合的纽带，通过环境生物学实验的学习可以使学生深入理解生物与污染环境之间相互作用规律及其机理[1]。作为一门承接生物学、生态学和化学的基础课，同时又为后续的专业选修课及学生未来就业打下基础，是环境科学本科生教学的重要一环。
1 本科实验能力培养现状与问题
由于本科教学属于学生专业基础知识积累与完善的过程，所以在一般情况下实验教学服务于理论知识的教学，这必然导致满堂灌、填鸭式的教学。目前高校环境生物实验课程的教学和其他实验课一样，大多遵循了这样的一个教学过程，即教师或者实验员把实验过程写在黑板上或打印出来，给出实验的目的、原理、步骤等等，学生对照实验步骤机械式操作或单纯的模仿，很多本科生在实验过程中完全依赖教师，如果实验试剂提前配好，将造成学生只知道重复实验过程，而没有很好的思考为什么这样做。这不利于本科生思维能力与动手能力的培养，而且遗忘较快，也导致学生不能独立思考分析问题、解决问题，学生走向社会将缺乏竞争力。
2 环境生物学实验教学的目的
不同于其他环境类实验教学，环境生物学实验较为繁杂，步骤多，如果实验设置得当，将非常有益于学生综合能力的培养。在环境生物学的实验教学过程中，我们把实验教学的目的定位为不仅仅提高学生的实验动手能力，更希望提高学生独立分析问题、解决问题的能力[2-3]，这对学生综合能力的培养非常有益。
3 教学改革对策
针对目前实验教学的现状，我校在实验教学过程中，从实验项目的设置、教学方式的改变、评价方法的多元化等方面进行了不断探索，旨在培养本科生的综合能力。经过多年的教学改革和探索，已形成了系统的实验教学方法和应对策略，对环境科学本科生的培养产生了深远的影响并取得了不错的育人成果。
3.1 实验项目的设置
环境生物学涉及知识面广，实验可选项目较多，但要达到实验教学培养目的，项目的选择尤为关键。为了达到实验教学目的，我们分别选择了驗证性、基础性和综合性实验等形式，实验由易到难。考虑到实验时间的安排，在实验项目数量的选择上，验证性实验和综合性实验不宜过多。在实验设置过程中，综合性实验的设置尤为重要，设置综合性实验时，要考虑学生的现有知识体系，同时兼顾其他学科实验的设置，避免和其他学科实验的设置雷同或重复。另外，综合性实验的设置要考虑到教学内容的系统性，比如，重金属在环境中的迁移转化及其形态变化、酶的活性等是环境生物学教学中的一个重要内容，如果把两者结合起来，可以让学生同时掌握多个知识点，做到知识的联会贯通。为了锻炼学生分析问题的能力，基础性实验的设置也很重要，例如，过氧化氢酶的测定方法很多，实验材料的选择也很多（可选择植物、土壤等），如果选择紫外吸收法，实验材料选择土壤，则实验过程过于简单，不利于学生应对复杂问题能力的培养。因为植物中高锰酸钾滴定法过氧化氢酶的分析测定远比土壤复杂，实验过程中出现的一系列问题，可以为学生分析问题、解决问题能力的提高提供很好地训练机会。
3.2 实验教学方式的改变
针对传统实验教学过程中出现的问题，我们按照实验教学及学生培养目的对教学方式进行了改革。首先，把全班学生按5～6人一组分成若干实验小组，每小组选出小组长一人，且每组学生尽量男女搭配。实验开始前一天，给每组发一份实验材料，实验材料包括实验的原理、步骤和注意事项等。
实验教学方式改变的重点与关键在于教学过程，传统的实验教学大多数情况下是实验员或者实验教师依照实验步骤，提前配好所需的试剂，同时把所有的实验器材准备好，学生只要按部就班完成就行。这种教学方式对于低年级的基础实验来说或许比较合适，但对于高年级学生来说，如果继续这种教学方式，教学效果将大打折扣，更谈不上学生综合能力的提高。在环境生物学的实验教学过程中，我们进行了大幅改革，改革的宗旨是调动所有学生的积极性。以土壤磷酸酶的分析测定为例，实验涉及pH9.4硼酸盐缓冲液、0.5%（m/V）磷酸苯二钠（用缓冲液配置）等的配制，其中缓冲液的配制较为关键，实验材料中并没有告诉如何配制，这要求学生根据以往所学知识自己解决。实验试剂配制分配给两个组完成，其中缓冲液的配制分配给一个组，其他的分配给另一个组。同时告诉学生，缓冲液配制非常关键，缓冲液出了问题，实验将失败。另外，要求学生，所有的试剂以够用为原则，配置前学生应该测算一下全班需要多少试剂。这样，学生将根据所学知识认真完成实验，同时组员之间互相协调，培养了学生的团队精神。需要注意的是，除了试剂配制，其他实验过程各个组独立完成。每个组都有一、二次负责主要试剂配制的机会，负责配主要试剂的组还需完成仪器调试和标准曲线等工作，直到实验成功。
3.3 评价模式多元化
在评价模式的改革上应该使用多元化的模式，能力的评价不以最终的实验报告为最终标准，应兼顾实验过程和实验态度。我们把实验成绩的评分分为平时成绩、实验课常规实验成绩、考核成绩，这三部分各占30%、50%、20%。其中平时成绩主要考察学生的出勤、实验态度和独立创新性、团队协作性，实验课常规实验成绩主要考察学生完成基本实验的情况；考核成绩主要设置一个实验，所用样品为盲样，让学生分析某一项指标，其中待测指标定量值只有教师知道，这对各组的学生提出了很高的要求，除了不影响实验结果的试剂配制，其他试剂各组独立完成，互不干扰，通过考核实验，可以检验各组学生的综合能力是否得到显著提高。
4 结语
对于高校专业课实验教学而言，如何通过实验课程的改革提高人才培养质量，是高校专业课实验教学体系改革必须思考的问题。在实验教学过程中，应营造宽松的实验氛围，培养了学生敢于质疑、独立思考的品质，促进学生创新精神和实践能力的提高[4]。通过实验改革，可以培养学生的团队精神，这对学生未来发展尤为重要。在教学过程中，我们可以给学生一定的容错空间，容纳学生的不同观点，目的是让学生从出现的问题中得到反思，这有助于学生创新能力的培养。
参考文献
[1]孔繁翔，尹大强，严国安.环境生物学[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2]刘欢欢，王伟.问题解决教学的四种模式[J].教育与教学研究，2012，26（1）：49-51.
[3]连莲.国外问题式学习教学模式述评[J].福建师范大学学报：哲学社会科学版，2013（4）：126-133.
[4]王丽梅.基于创新性应用型人才培养的实验教学方法研究[J].实验技术与管理，2014，31（1）：20-21.
