為培養合格的環境科學專業人才,建設環境科學專業開放式實驗室已是大勢所趨。文章首先闡述了開放式實驗教學對環境科學專業人才培養的意義。接著從觀念意識上、時間空間上、實驗內容上、實驗室的管理和師資人員等方面探討了如何構建環境科學專業開放式實驗教學體系。

　　隨著經濟建設的持續發展和人類對環境的重視,我國環境治理力度也進一步加大。社會對環境專業人才的需求呈旺盛增長趨勢,對于環境科學人才的培養提出了更高的要求。這對于環境科學專業來說既是機遇,也是挑戰。我們培養的環境科學專業人才將面臨著更加嚴峻的人才市場的競爭。

　　環境科學是匯集環境化學、環境經濟學、環境管理學、又結合系統學、信息學、法學、人文學等學科的一個交叉性、綜合性的專業。環境科學也是一個理論性與實驗性很強的學科,要求培養學生具有一定的科學研究能力、運行管理能力、動手能力和一些基本技能。為增強學生的實踐能力,提高學生的綜合素質,培養合格的環境科學專業人才,結合我院現有的實際條件,建設環境科學開發式實驗教學體系已經成為大勢所趨。

　　教學實驗室是高校完成實驗教學及師生進行科學研究的必備場所。開發式實驗教學擔負著培養適應時代要求的高科技人才的重任。它的實驗技術水平與管理開放程度從一個側面標志了一個學校的教學科研水平,因此它是大學的基礎建設。加強高校開發式實驗教學工作是符合高教事業發展的需要,也充分體現了教學實驗室工作在高校建設發展中的作用和地位。開放教學實驗室是培養創新人才的新途徑,是大學本科教學上水平的重要標志,并越來越顯示出其重要作用。

　　但是應該看到,由于各地區、各高校情況不同,開放實驗室工作至今還不同程度地存在一定的問題。主要表現在:對實驗室工作地位認識不足;實驗室建設和管理工作不落實;經費投入不足,相當一部分實驗室,尤其是基礎教學實驗室環境設施不合要求,儀器設備數量種類缺乏,陳舊;實驗室設備利用率不高,資源不能共享,特別是教學實驗室開放力度不夠,認為實驗室開放只是時間和設備概念上的開放等。因此有必要對這些問題進行研討。

　　1 必須首先在觀念意識上開放

　　隨著知識經濟時代的到來,學生是否具有較強的實踐和創新能力是衡量高素質人才的重要標志。因此我們要積極探索教學實驗室如何在培養大學生的實踐動手和創新能力方面發揮重要作用。課堂教學可以授人以知識,而在實驗室學生可以通過自己動手觀察實驗現象、分析實驗數據、總結實驗結果,從中獲得知識和技能,培養動手能力和分析問題、解決問題的能力。學生在實驗室的這種觀察、分析、總結的過程,是一個積極的、發揮主觀能動性的再創造過程,它還能影響人的思維方法和世界觀。可以培養,嚴謹求實的科學態度,可以理解、感覺知識的產生和發展。所以實驗室在教學過程中起著課堂教學環節不可替代的重要作用。因此我們要樹立教學實驗室的開放意識,以充分發揮它的作用。

　　1)改變以灌輸傳授知識為主的傳統的教育方式,樹立以傳授知識與培養能力并重的原則。

　　2)改變在實驗室以教師為主人,以“教”為中心的舊教學方式,樹立“教”和“學”并重的原則,“教”應向“學”全面開放。

　　3)教學驗室的開放不僅指儀器設備與時間概念上的開放,而是指實驗課程、實驗項目、研究課題的開放。教學實驗室的開放,是高校培養高素質人才的需要,是經濟和社會發展的客觀要求,為經濟和社會發展服務,也是自身發展和提高的需要。它應以精心設計的課題、優秀的管理、良好的儀器設備和一定的實驗研究基金鼓勵和吸引教師與學生參與,并為學生開展課外科技活動提供良好的環境。

　　2 實驗室在時間空間上的開放是教學實驗室開放的必要條件

　　我們應抓住高校體制改革這一有利時機對基礎教學實驗室進行相應的體制改革,變分散、單一的實驗室為集中、復合型的中心實驗室。開放教學實驗室,打破地域界限、學校院系界限,改變各自為政局面,共同協作,互通有無,取長補短;打破學科、專業界限,相互支持,共同發展。推行開放式實驗教學模式,學校實驗室要向校內外開放,為學生提供各類基礎教學實驗室,解決其因空間條件限制而不能解決的問題,充分發揮高校實驗室的優勢,提高辦學效益。高校應對教學實驗室實行主任負責制,在實驗室經費、物資、設備使用上,由實驗室主任統一掌握調度。

　　對實驗技術人員和管理人員每年進行崗位考核,并和崗位津貼掛鉤。對開放教學實驗室工作,學校給予經費上的支持和保證,專門設立開放教學實驗室補助費,對在晚上、雙休日和節假日從事開放實驗室工作的人員所付出的勞動給于尊重和承認,并給予一定的補貼,以保護從事實驗室工作人員的工作積極性。對開放的教學實驗室從人員、計劃、儀器設備、經費實行一條龍管理,合理安排使用儀器設備和實驗室,避免多個實驗同時使用某臺儀器設備。這樣,學生的實驗場所相對擴大,同時提高了儀器設備的使用率。在辦學經費分配上逐漸加大向基礎教學實驗室建設傾斜的力度。南京大學在創建世界高水平大學建設中專門調拔專項經費新建了2萬平方米基礎教學實驗大樓,添置了大量教學儀器設備,使基礎教學實驗室設施得到了很大的改善。要盡可能延長教學實驗室開放時間,有條件的可實行24小時全天開放,鼓勵和支持教學實驗室利用寒暑假、雙休日向學生開放,以拓寬實驗時間和空間。

　　3 實驗內容的開放是教學實驗室開放的重要保障

　　3.1 對學生實行分層次開放實驗

　　根據學院的教學計劃分不同的層次進行實驗教學,第一層次為基礎教學實驗層次。主要對一、二年級學生開放,利用雙休日開放。第二層次為綜合教學實驗層次。對高年級學生開放,主要以設計型和研究型實驗為主,所使用儀器全天候開放,每個學生上機前需經考核獲上機證,方可上機操作使用。第三層次為研究式實驗層次。在二年級下學期開始對部分優秀生進入導師實驗室,讓這些學生早期進入科研,為培養學生創新能力打下基礎。對第三層次的學生進行科研實驗工作,學生可不受教材內容模式的限制,自由地去設計實驗和實現自己的構思,創造性地綜合運用自己所學的知識。在整個實驗過程中,學生為主,教師為輔。對出現的問題,教師盡量以啟發的方式與學生討論,引導學生自己去解決。按三個層次開放教學實驗室,并將有關實驗內容綜合到各層次實驗教學中,逐步提高了學生操作規范與技能,和對實驗現象的觀察、分析、總結能力的要求。

　　3.2 加強對開放實驗室實驗內容的科學安排

　　(1)按照實驗大綱和實驗進度,分段列出實驗。有些實驗內容比課堂實驗要求高,操作要求也高;有些與課堂內容接近,但又不是簡單重復,以供不同需要學生選擇。

　　(2)將一些經典實驗安排成探索性實驗。如血清乳酸脫氫酶活性測定,要求學生不同外緣物質,及不同濃度的外緣物質對酶活的影響,要求學生探索試劑用量,以取得最佳實驗效果。讓學生初步了解什么是科學研究。

　　(3)讓學生自帶課題。比如有的學生從家鄉帶水來作水質分析等。

　　(4)增加綜合性新實驗,減少驗證性實驗。實驗題目取材于實際應用中的問題,學生要運用幾門課的綜合知識才能完成,這樣有益于開拓學生的思路,加深對理論知識的理解,提高學生綜合運用知識的能力。

　　4 加強對開放實驗室的.管理

　　1)開放教學實驗室根據學生水平和要求,確定開放內容。開放內容包括補做實驗和增強實驗技能的訓練、學生自擬實驗等。

　　2)開放形式可采取定時開放或預約開放。定時開放即由實驗室固定開放時間,進行教學大綱規定必做的或有關自選實驗小課題。預約開放即由學生預先向實驗室提出口頭或書面申請,講明要做實驗的內容。學生在進入開放實驗室之前一星期,可向實驗室預約登記所做實驗項目,以便實驗室做好各種條件準備。自擬實驗和設計型實驗預先做好方案給指導老師審閱,根據實驗室儀器設備器材等條件,安排開放時間。

　　3)實驗室根據學生人數多少和實驗內容做好一切準備工作,并配派一定數量的指導老師和實驗技術人員。

　　4)學生進入開放實驗室前須做好有關準備,查閱有關實驗內容資料,并制定實驗實施方案。

　　5)學生完成實驗項目后應向實驗室提交實驗報告或

　　5 實驗師資人員的開放管理是教學實驗室開放的有效保障

　　教學實驗室建設要有一批教學學術骨干帶頭人,同時也要有一支高水平、穩定的實驗師資隊伍。高校實驗師資隊伍包括實驗課老師、實驗技術人員和實驗室管理人員。教學實驗室開放需要做好實驗內容的科學安排和實驗室的科學管理。在這諸多因素中,人的因素是最重要的,也就是說,實驗師資隊伍建設是教學實驗室開放的有效保障,是開展創新教育成功的保障。由于長期輕視實驗教學, 缺乏對實驗師資隊伍的長遠規劃,高水平的實驗師資留不住、調不進,造成高校實驗師資隊伍不穩定狀況。因此要搞好教學實驗室開放,就要把封閉單一的集中指令性的實驗師資管理體制轉換為開放的、動態的、計劃管理與自動調節相結合的實驗師資管理機制。實驗師資隊伍不能僅限于在本圈子范圍內調整、充實,要向校內外開放、要服從教學實驗室開放的需要,形成大家推薦、培養、評價和造就高校實驗師資隊伍建設的路子。采用專兼結合、特別是兼職人員,不一定明確編制性質,對碩士以上畢業留校的年輕教師可以充實實驗教學工作,工作若干年也可再流動,使實驗師資隊伍保持開放性、動態性、使實驗教學工作保持生機和活力。

　　總之,環境科學專業開放式實驗教學體系的建設是一個長期的任務,必須從觀念意識上、時間空間上、實驗內容上、實驗室的管理和師資人員等方面不斷完善,使開放式實驗教學體系不斷與時俱進,適應培養高素質創新人才的需要。