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摘要:以全面实施精英教育、培养环境类高素质创新人才为目标,大连理工大学环境学院在基础课程优化、专业课程设置与管理、专业实验的编排、创新实验的设计等方面,研究构建了环境类本科生创新人才培养平台,从而形成了全方位培养学生创新思维、创新能力的实验教学新体系。
关键词:精英教育;创新人才;实验教学;教学体系
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)11-0042-02
创新人才的培养是国家发展的重要战略,关系到国家民族的振兴、社会文明的不断进步。985研究型大学的综合实力及总体水平代表着我国高等教育发展的最高水平,肩负着创新人才培养的重担。因此,我校提出了“实施精英教育,构建研究型大学本科人才培养新体系”的建设目标。近年来,随着科技的进步和工业的快速发展,出现了许多新的环境问题,这对环境类大学生的专业知识结构及创新能力提出了更高的要求。如何构建一个适应时代发展和市场需要的创新人才培养体系,是摆在我们面前的一个重要课题。几年来,我们主要从以下几方面入手进行了改革尝试。
一、为环境类本科生拓展专业知识视野构建良好的学习平台
环境专业是一个交叉学科,它不仅要求学生有丰富的专业知识,同时也要求学生要学习掌握化工、生物、材料、机械、地学、建筑学等很多领域的专业基础知识。我校过去也为环境专业学生开设了这些领域的选修课,但是,简单地了解这些知识,对于提高本科创新人才的培养质量并没有起到很好的促进作用。为此,我们经过缜密的思考和认真讨论,决定实施大专业联合,环境学院依托我校的优势专业-化工专业,并联手生命学院,为环境类本科生构建一个无障碍的交流学习平台。学生们在大学的前两年时间里,可以和化工和生命学院的学生一起学习他们的专业课程。这样就使我们的学生打下了坚实的化工与生物的专业知识根底,为今后环境专业知识的学习、创新思维的培养、创新视野的开拓做好了准备。另外,如果有些学生对其他领域的专业知识感兴趣,也可以向教务处提出申请辅修其他相关专业知识,从而加大了学生在基础课程选课方面的自由度。
二、专业精英引导,小班教学,专业辅导员辅助的专业课学习模式的构建
在学生进入专业课学习阶段之初,我们首先开设了由国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授为首的各专业带头人共同开设的专业引导课,为学生们确立学习方向、了解学科前沿、开拓专业视野、培养创新意识起到了引领作用,同时也提高了学生对本专业的学习兴趣,坚定了人生目标,明确了学习榜样。在专业课学习阶段,我们改变了以前大班教学的培养模式,采用分专业小班教学的培养模式,这样不仅便于学生的学习和师生互动,同时也可以使老师针对每一位学生的不同需求提供细致的辅导。另外在抓好专业课教学的同时,我们还为每个班级配备了专业知识深厚、学习(或工作)经历丰富、年轻有为的教师担任学生的专业辅导员。这些老师以他们在国内外或企业的亲身经历帮助学生树立正确的世界观、人生观。通过如此近距离的关心学生的生活、学习,进一步激发了他们的学习热情、拓展了他们的专业视野。
三、专业实验课与专业课平行开设,专业实验的设置“抓大、放小”,基础与新型并重的实验教学体系的构建
2010年,学校贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关于“加强实验室、校内外实习基地、课程教材等教学基本建设”的要求,按照“有重点、分层次、讲效益、重改革、抓管理”的工作思路,优化、整合实验教学资源,以实验教学改革带动硬件建设,高起点、高水平,建设以学院为单位、多专业共享、仪器设备先进、开放服务的实验教学中心,建立有利于培养学生实践能力、创新思维的实验教学体系和自主学习、自主实践的教学平台。专业实验是学生消化、理解专业理论知识,培养学生创新能力的重要环节,为此,我们主要对环境专业实验进行了以下几方面的改革尝试。
1.专业课与专业实验平行开设。在专业实验的编排上我们改变了以前专业实验在专业课全部讲授完成后集中开设的做法,把专业实验与专业课安排在同一学期,使学生能够在相关理论知识学完后,马上进入动手实验环节,这样既加深了学生对理论知识的理解和掌握,也促进了学生对这个实验开设目的、意义及实验基本原理的深刻理解。
2.在专业实验的编排上我们采取“抓大、放小”原则。对一些典型的有代表性的实验我们要尽量充实实验内容、增加实验课时。使学生能够在一个大型综合性实验中较系统地掌握实验的基本技能、基本流程,为今后的深入学习打下坚实的基础。如植物表面多环芳烃类典型污染物的测定实验,我们不仅在样品的前处理阶段设置了实验样品的采集、干燥-溶剂萃取过程中的恒温振荡、超声提取-净化过程中的旋转蒸发、固相萃取、旋转蒸发、氮气吹扫等操作步骤,还在液相色谱监测阶段增加了仪器监测条件的摸索、优化等环节。这样通过一个实验的开设,不仅让学生较系统地掌握了环境样品前处理的诸多方法,也加深了学生对液相色谱仪基本原理及基本操作的了解和掌握,大大改变了之前老师给调试、准备好,学生只是进行形式化操作的方式。另外,对环境专业学生必须掌握但操作又很简单的实验,我们采取放手让学生自己设计合理的实验路线,用最少的学时完成实验的办法。如环境噪声的监测实验、挥发速率常数的测定实验等。
3.“基础”与“新型”并重的实验教学新形式。对于环境专业学生来说,有些实验是作为环境工作者必须掌握的基础实验,如化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)的测定实验。虽然,随着科技水平的进步,COD和BOD的快速检测仪已经很普遍,但这种检测方法受到仪器和操作场地的限制,存在较大的不确定性,学生们也很难在这样的实验中学到COD和BOD检测的基本原理。而经典的国标检测方法是很多环境监测前辈的智慧结晶,也是经过实践验证的目前最精准的实验。对一些需要野外调查或监测的实验编排为设计性的实验,要求学生从现有的实验条件出发,通过查阅资料自行设计合理的实验方案,在老师的监督指导或各个实验小组的合作协助下完成实验。如不同群落环境生态因子的观测实验、水体富营养化的评价实验、植物果实中有机农药残留的监测实验等。而对于那些随着新的环境问题而出现的新型实验,我们努力开设,并力争开好。如室内空气中甲醛的监测实验、新型污染物的检测实验、废气中甲苯的生物净化技术实验等,尽管实验仪器和实验试剂都很昂贵。但这类实验是紧跟学科前沿、放眼未来环境问题的新型实验,对于学生了解专业前沿,培养创新意识有重要意义,亦为学生们毕业后面对新挑战、新问题准备了充足的知识储备。 四、依托科研团队,开设创新实验班,专业教学实验室对本科生全天候开放的创新人才培养平台的构建
2010年,学校贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关于“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”的要求,学校实行4个“一”制度,要求每“一”名在岗教授、副教授和具有博士学位的讲师每“一”年至少提出“一”项适合大学生科研训练的研究项目供学生选择,至少指导“一”名及以上大学生开展创新实验研究。学校设立专项经费支持大学生开展创新实验活动。在学生进入专业课学习阶段之初,我们就以我院各个科研团队为依托设立创新课题,开设创新实验班,让学生尽可能早地进入科研团队,参与各团队的研究课题。为了让学生有一个更好的发挥自己创新能力的平台,我们的专业教学实验室也改变了以前只有在开设专业实验时才开放的模式,全天候对本科生开放,学生只要提出申请,科研老师和实验室老师给予安全指导后,学生就可以随时到实验室进行创新实验研究。通过这一平台的建设,激发了学生们从事科学研究的热情,培养了他们的创新意识。
通过近几年的探索和实践,我院在环境类本科生创新人才培养方面取得了一定成就,也得到了同行的认可,并于2010年顺利地通过了国家环境工程专业工程教育认证。但是,在实践过程中我们也深刻体会到,创新人才培养体系的构建不是一蹴而就的事情,是需要我们不断探索、不断改进、不断努力的。也需要有一个宽松和谐的外部环境和一批优秀的师资力量的支持和帮助。希望我们教育工作者都能以天下为己任,为国家的发展和“人才立国”的战略方针的实现尽自己所能,相信涓涓细流必能汇成澎湃江河。
参考文献:
[1]中华人民共和国.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[Z].2010-07-29.
[2]李志义.研究型大学如何构建本科人才培养新体系[J].中国高等教育,2008,(13):34-37.
[3]段风魁,胡洪营,等.环境学科新型实验实践教学体系的建设进展[J].实验技术与管理,2010,(7):142-144.
[4]梁红,宋国利.改革实验教学模式注重大学生创新能力的培养[J].黑龙江高教研究,2010,(10):177-178.
[5]谢晓梅,王风平,等.实验教学中心的建设思路与运行模式[J].实验室技术与管理,2005,(2):103-106.
[6]王旭真,贾翠英,等.以学生为中心,构建物理化学实验教学新体系[J].实验室技术与管理,2008,(11):20-23.
[7]刘宏升,刘晓华,等.精英人才模式下创新实践基地的建设与探索[J].实验技术与管理,2011,(10):156-158.
作者简介:张新(1965-),女,吉林长春人,大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室工程师,从事实验教学与研究。
关键词:精英教育;创新人才;实验教学;教学体系
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)11-0042-02
创新人才的培养是国家发展的重要战略,关系到国家民族的振兴、社会文明的不断进步。985研究型大学的综合实力及总体水平代表着我国高等教育发展的最高水平,肩负着创新人才培养的重担。因此,我校提出了“实施精英教育,构建研究型大学本科人才培养新体系”的建设目标。近年来,随着科技的进步和工业的快速发展,出现了许多新的环境问题,这对环境类大学生的专业知识结构及创新能力提出了更高的要求。如何构建一个适应时代发展和市场需要的创新人才培养体系,是摆在我们面前的一个重要课题。几年来,我们主要从以下几方面入手进行了改革尝试。
一、为环境类本科生拓展专业知识视野构建良好的学习平台
环境专业是一个交叉学科,它不仅要求学生有丰富的专业知识,同时也要求学生要学习掌握化工、生物、材料、机械、地学、建筑学等很多领域的专业基础知识。我校过去也为环境专业学生开设了这些领域的选修课,但是,简单地了解这些知识,对于提高本科创新人才的培养质量并没有起到很好的促进作用。为此,我们经过缜密的思考和认真讨论,决定实施大专业联合,环境学院依托我校的优势专业-化工专业,并联手生命学院,为环境类本科生构建一个无障碍的交流学习平台。学生们在大学的前两年时间里,可以和化工和生命学院的学生一起学习他们的专业课程。这样就使我们的学生打下了坚实的化工与生物的专业知识根底,为今后环境专业知识的学习、创新思维的培养、创新视野的开拓做好了准备。另外,如果有些学生对其他领域的专业知识感兴趣,也可以向教务处提出申请辅修其他相关专业知识,从而加大了学生在基础课程选课方面的自由度。
二、专业精英引导,小班教学,专业辅导员辅助的专业课学习模式的构建
在学生进入专业课学习阶段之初,我们首先开设了由国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授为首的各专业带头人共同开设的专业引导课,为学生们确立学习方向、了解学科前沿、开拓专业视野、培养创新意识起到了引领作用,同时也提高了学生对本专业的学习兴趣,坚定了人生目标,明确了学习榜样。在专业课学习阶段,我们改变了以前大班教学的培养模式,采用分专业小班教学的培养模式,这样不仅便于学生的学习和师生互动,同时也可以使老师针对每一位学生的不同需求提供细致的辅导。另外在抓好专业课教学的同时,我们还为每个班级配备了专业知识深厚、学习(或工作)经历丰富、年轻有为的教师担任学生的专业辅导员。这些老师以他们在国内外或企业的亲身经历帮助学生树立正确的世界观、人生观。通过如此近距离的关心学生的生活、学习,进一步激发了他们的学习热情、拓展了他们的专业视野。
三、专业实验课与专业课平行开设,专业实验的设置“抓大、放小”,基础与新型并重的实验教学体系的构建
2010年,学校贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关于“加强实验室、校内外实习基地、课程教材等教学基本建设”的要求,按照“有重点、分层次、讲效益、重改革、抓管理”的工作思路,优化、整合实验教学资源,以实验教学改革带动硬件建设,高起点、高水平,建设以学院为单位、多专业共享、仪器设备先进、开放服务的实验教学中心,建立有利于培养学生实践能力、创新思维的实验教学体系和自主学习、自主实践的教学平台。专业实验是学生消化、理解专业理论知识,培养学生创新能力的重要环节,为此,我们主要对环境专业实验进行了以下几方面的改革尝试。
1.专业课与专业实验平行开设。在专业实验的编排上我们改变了以前专业实验在专业课全部讲授完成后集中开设的做法,把专业实验与专业课安排在同一学期,使学生能够在相关理论知识学完后,马上进入动手实验环节,这样既加深了学生对理论知识的理解和掌握,也促进了学生对这个实验开设目的、意义及实验基本原理的深刻理解。
2.在专业实验的编排上我们采取“抓大、放小”原则。对一些典型的有代表性的实验我们要尽量充实实验内容、增加实验课时。使学生能够在一个大型综合性实验中较系统地掌握实验的基本技能、基本流程,为今后的深入学习打下坚实的基础。如植物表面多环芳烃类典型污染物的测定实验,我们不仅在样品的前处理阶段设置了实验样品的采集、干燥-溶剂萃取过程中的恒温振荡、超声提取-净化过程中的旋转蒸发、固相萃取、旋转蒸发、氮气吹扫等操作步骤,还在液相色谱监测阶段增加了仪器监测条件的摸索、优化等环节。这样通过一个实验的开设,不仅让学生较系统地掌握了环境样品前处理的诸多方法,也加深了学生对液相色谱仪基本原理及基本操作的了解和掌握,大大改变了之前老师给调试、准备好,学生只是进行形式化操作的方式。另外,对环境专业学生必须掌握但操作又很简单的实验,我们采取放手让学生自己设计合理的实验路线,用最少的学时完成实验的办法。如环境噪声的监测实验、挥发速率常数的测定实验等。
3.“基础”与“新型”并重的实验教学新形式。对于环境专业学生来说,有些实验是作为环境工作者必须掌握的基础实验,如化学需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)的测定实验。虽然,随着科技水平的进步,COD和BOD的快速检测仪已经很普遍,但这种检测方法受到仪器和操作场地的限制,存在较大的不确定性,学生们也很难在这样的实验中学到COD和BOD检测的基本原理。而经典的国标检测方法是很多环境监测前辈的智慧结晶,也是经过实践验证的目前最精准的实验。对一些需要野外调查或监测的实验编排为设计性的实验,要求学生从现有的实验条件出发,通过查阅资料自行设计合理的实验方案,在老师的监督指导或各个实验小组的合作协助下完成实验。如不同群落环境生态因子的观测实验、水体富营养化的评价实验、植物果实中有机农药残留的监测实验等。而对于那些随着新的环境问题而出现的新型实验,我们努力开设,并力争开好。如室内空气中甲醛的监测实验、新型污染物的检测实验、废气中甲苯的生物净化技术实验等,尽管实验仪器和实验试剂都很昂贵。但这类实验是紧跟学科前沿、放眼未来环境问题的新型实验,对于学生了解专业前沿,培养创新意识有重要意义,亦为学生们毕业后面对新挑战、新问题准备了充足的知识储备。 四、依托科研团队,开设创新实验班,专业教学实验室对本科生全天候开放的创新人才培养平台的构建
2010年,学校贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关于“支持学生参与科学研究,强化实践教学环节”的要求,学校实行4个“一”制度,要求每“一”名在岗教授、副教授和具有博士学位的讲师每“一”年至少提出“一”项适合大学生科研训练的研究项目供学生选择,至少指导“一”名及以上大学生开展创新实验研究。学校设立专项经费支持大学生开展创新实验活动。在学生进入专业课学习阶段之初,我们就以我院各个科研团队为依托设立创新课题,开设创新实验班,让学生尽可能早地进入科研团队,参与各团队的研究课题。为了让学生有一个更好的发挥自己创新能力的平台,我们的专业教学实验室也改变了以前只有在开设专业实验时才开放的模式,全天候对本科生开放,学生只要提出申请,科研老师和实验室老师给予安全指导后,学生就可以随时到实验室进行创新实验研究。通过这一平台的建设,激发了学生们从事科学研究的热情,培养了他们的创新意识。
通过近几年的探索和实践,我院在环境类本科生创新人才培养方面取得了一定成就,也得到了同行的认可,并于2010年顺利地通过了国家环境工程专业工程教育认证。但是,在实践过程中我们也深刻体会到,创新人才培养体系的构建不是一蹴而就的事情,是需要我们不断探索、不断改进、不断努力的。也需要有一个宽松和谐的外部环境和一批优秀的师资力量的支持和帮助。希望我们教育工作者都能以天下为己任,为国家的发展和“人才立国”的战略方针的实现尽自己所能,相信涓涓细流必能汇成澎湃江河。
参考文献:
[1]中华人民共和国.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)[Z].2010-07-29.
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[6]王旭真,贾翠英,等.以学生为中心,构建物理化学实验教学新体系[J].实验室技术与管理,2008,(11):20-23.
[7]刘宏升,刘晓华,等.精英人才模式下创新实践基地的建设与探索[J].实验技术与管理,2011,(10):156-158.
作者简介:张新(1965-),女,吉林长春人,大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室工程师,从事实验教学与研究。