剖析水科学类实验独立设课

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一、专业实验教学介绍

专业实验教学是本科学生在大学期间实验教学的高级阶段，是培养学生综合应用基础理论知识与方法，分析问题、解决问题能力的教学环节，是学生获得实际技能，形成就业、创业能力，培养创新、创造能力，构建全面的能力结构的重要时期(1)。而长期以来，实验在教学和课程体系中一直处于从属位置，水科学类专业的实验教学也不另外，学生所做的所有实验，都是依附于理论教学的实验教学。即在理论课的内容讲完后，安排相关的实验。由于理论课与实验课学时数在一起，实验课的学时数很少，限制了学生实验的时间，不能满足该专业对实验的需求。另外，由于实验非独立设课，实验课成绩仅作理论课成绩参考，不占学分。影响了学生对实验课的重视程度。这样，与实验教学的目的：更好的理解专业理论知识、全面训练学生科学实验能力、掌握解决实际问题的方法相差甚远。针对上述问题，将过去的实验教学改为独立设课的实验教学体系是有必要的。

二、独立设课的必要性

1、当今水科学类专业实验技术面临的重要任务

中国是一个水资源贫乏的国家，水资源总量为2.8万亿立方米，人均水资源量为2340立方米，仅为世界平均水平的四分之一。近三十年来，由于经济的持续快速发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出，，缺水范围不断扩大，缺水程度日趋严重。水资源的短缺和水污染的加剧已成为我国社会和经济发展的主要制约因素。在今后的五十年中，随着人口的进一步增加、人民生活水平的提高和生产的发展，我国对水资源的需求仍将持续的增长，未来水资源的形势十分严峻。必须充分注意在节约用水的基础上，多方面开发非传统水源，缓解水危机，加强水污染防治，改善水环境质量，促进水资源的可持续利用和良性社会循环。水科学类实验技术在促进水资源的可持续利用和良性社会循环方面发挥着越来越重要的作用。现代水科学工程技术发展需要的专业技术人才不但要有丰富的理论知识，更需要有独立处理问题和解决实际问题的能力，实验能力又是现代水科学工程技术人员最佳智能结构的重要组成部分。

2、为了让学生更好的掌握实验技能笔者所做的一些尝试

笔者所在的系获准“中央与地方共建基金”200万元，2005年新购进一批实验设备，基本能满足水科学类专业的实验需求。但由于实验课时数不足，学生不能按专业要求完成实验。教学计划是按培养方案已做好的，不能改变，所以实验学时数也是不能增加的。要使学生能满足专业要求来完成实验，只有另辟途径。也就是利用学生课余时间来增加实验。在与各课程的理论课教师商量获得赞同后，与学生沟通，利用他们的空余时间，增加实验(如：计划学时只能做三个实验的，增加到六个；五个的增加到十个等。)。学生到了大四，由于找工作、考研的压力大，时间紧。为了节省学生时间，就在编写实验指导书时，将实验内容增加。如：《滤料筛分析实验》改为《滤料筛分析及孔隙率测定实验》等途径。即增加一个实验内容，学生只用来一次，只是实验时间长一些，节省学生来回实验室的时间。

另一个途径：就是将实验室全天候的向学生开放。在实验指导书的前言部分注明实验室开放的要求，实验指导教师的预约电话等。且在学生第一次到实验室的第一节课讲实验要求时，同时将实验室开放的细则告诉学生。另外，在编写实验教材过程中，尽量做到：学生拿到实验指导书不需要教师的讲解，可以独立完成实验。还专门为实验室开放准备了一些多媒体课件：学生可以通过计算机点击要做的实验名称，该实验的实验目的、实验原理、实验内容、实验过程的演示等都会在视屏上显示，为学生自主实验提供方便。且编写了部分利用计算机检验实验结果的程序，学生只要按要求输入所测数据，立即可以显示所测结果是否准确。让学生能自查实验结果。这样，既不限制学生的实验时间，又为学生提供了可行性实验的平台。同时，使实验室的资源能充分发挥其作用。如果学生能充分认识到实验课的重要性，这样的实验平台既能拓展学生思维，又能发掘学生潜能、培养学生创新能力。

通过近四年的尝试：学生对实验课的学习态度是认真的，能投入实验的时间也是足够的。计划外的实验也都能较好的完成。很少有缺课的，有的学生即使因生病或其它原因缺实验，都会自觉地来实验室补做。但对学生自主来实验室做实验这方面不够理想，自主来实验室做实验的不多，每届都没超过百分之二十。这也说明一个问题：大多数学生对实验课的学习积极性是很高，但主动性不够。他们虽然也能认真完成计划外实验，只是由于实验教师对他们的要求所迫，只要不做要求，他们就不做或很少做。缺乏主动性。这也是学生对实验课的重要性认识不足所致。如果能将水科学类专业实验独立设课，算学分，学生就会认识到实验课与理论课有同等的重要性。从而能激发学生对实验课的学习兴趣。体会到实验教学过可加深对课本理论知识的认知，而达到实现高校培养复合性应用型人才的目标。同时我们精心搭建的实验平台就能充分发挥其作用。

三、结语

基础实验课独立设课，已不是问题，几乎都能做到。对于专业实验独立设课，还处于研讨阶段，只有部分专业课实验是独立设课的。最大的障碍可能是由于专业课实验设备利用率不高，有些学校对招生量不大的专业实验设备投入力度不大，导致实验设备不足而引起对专业实验教学的不重视。从而影响了一批实验设备投入能达到专业实验要求的专业课实验教学体系。而专业实验是专业课教学的重要组成部分，是学科基础理论和专业基础理论等综合应用的重要载体，也是学生获得实际技能、形成就业、创业能力、构建全面能力的主要途径。而水科学类专业本身不是一个纯理论的学科，对于其技术的研究离不开实验教学，在现有的技术理论中，基本上都是科学技术人员经过大量科学实验归纳总结出来的。工程设计、运行、管理中所遇到的许多问题的解决也是由科学实验来完成的。今后该领域的新理论、新工艺的发现、发展与进步也必然离不开科学实验。笔者对部分高校该专业进行了调研，发现各高校对该专业实验设各的投入力度还不算小，基本能满足专业实验的需求。因此，水科学类专业实验独立设课硬件不是问题，关键是人们对专业课实验教学重要性的认识问题。