環(huán)境專業(yè)碩士研究生實驗教學探索論文
隨著現代科技的不斷發(fā)展，科技創(chuàng)新的水平越來越依賴于大量、復雜的實驗技術手段和各種大型、精密儀器設備，因此對研究生的培養(yǎng)，一個重要內容就是科學精神、創(chuàng)新思維和實驗技能的培養(yǎng)。研究生實驗技能的高低，將決定其科技創(chuàng)新水平的高低。如何提高研究生培養(yǎng)質量，營造良好的科研環(huán)境，促進研究生科技創(chuàng)新能力的提高，成為當代研究生教育工作者的主要研究課題。
1研究生實驗技能現狀
以我校環(huán)境工程碩士點為例，研究生85%畢業(yè)于地方一般院校，這些學校由于辦學經費有限，實驗室和儀器設備等硬件條件投入相對不足，實驗課時少，教學質量難以保證，學生少有機會參與科研實驗。據統計，本科階段參加過“挑戰(zhàn)杯”或“大學生科技創(chuàng)新”等科研實驗的研究生只有20%。此外受到考研等因素的影響，本科階段學習期間學生在實驗室參與實驗教學和開展科研活動的機會并不充裕。在本科一、二年級的基礎實驗階段，實驗內容在實驗用書中敘述得較詳盡，包括實驗目的、原理、試劑和儀器、操作步驟及注意事項等均已說明，只要“照方抓藥”就能完成每個實驗。這樣的實驗對鍛煉基本技能是有益的，但無助于實驗能力的培養(yǎng)和提高。在本科三、四年級階段雖然有綜合實驗、實習、畢業(yè)論文等多個實驗能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)，但對考研的學生來講，由于忙于備考，時間精力往往放在英語、政治、專業(yè)基礎課等考試課程上，畢業(yè)論文階段還穿插著研究生復試，能夠靜下心來進行實驗的時間少之又少，實驗往往敷衍了事，相當一部分研究生在本科畢業(yè)時的實驗技能并未達到培養(yǎng)要求。
目前研究生的培養(yǎng)中，各學校普遍存在著“重理論輕實踐”、“重知識傳授、輕能力培養(yǎng)”的現象，工科研究生實驗技能的培養(yǎng)被弱化，甚至淡化。培養(yǎng)單位重視理論學習和論文水平，在培養(yǎng)方案和學位授予細則中對理論學習和學位論文
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試論情感語言節(jié)目主持人萬峰、鐘曉的語言特點基于園本課程開發(fā)背景下研究教師教育理念的形新生兒高膽紅素血癥護理相關因素分析及對策試析價值多元化背景下學生價值觀的引導試論高等職業(yè)院校高等數學課程改革爭議試論中職《外科護理學》的情境式教學試析高校教師職業(yè)道德建設問題研究經濟學和經濟法基礎課程融通教學小針刀治療頸椎病療效觀察手術側臥位適宜度的研究
都有詳細、具體的要求，制定了可以量化的標準，而對實驗能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)卻很少有明確的規(guī)定和可操作性的衡量標準，對實驗教學存在不大，有時甚至流于形式。
實驗教學相對理論教學費錢費力，隨著研究生招生規(guī)模的迅速擴大，研究生教育投入不足，教育資源捉襟見肘，因此使得實驗教學開展艱難。又由于科研任務壓頭，導師很難對研究生一一指導，研究生的實驗技能鍛煉往往局限于自己的研究方向，實驗操作、實驗方法沿襲同門師兄師姐，缺乏系統全面的實驗能力培養(yǎng)，實驗技能并未在研究生階段得到顯著提升。許多研究生在學位論文實驗階段暴露出實驗設計能力差、實驗時思維僵化、綜合分析能力弱、不會進行實驗觀察和問題分析等缺陷，影響了他們研究課題的進度和深度，浪費了大量的時間和經費，有時甚至會發(fā)生因操作不當或錯誤設計實驗而損毀儀器或造成人身傷害的事例，嚴重地影響了正常的科研和教學活動。由于在研究生階段缺乏實驗能力訓練的綜合課程，導致學生很難順利地由被動學習向主動創(chuàng)新進行轉變。
由于缺乏系統、扎實的實驗訓練，視野不開闊，進行論文研究時的實驗方案設計、實驗方法等多沿襲同門師兄師姐，局限于導師的研究方向。這樣的研究生往往在師兄師姐和導師的指導下工作尚可順利進行，一旦畢業(yè)后離開原來的課題組和研究領域就會無法適應，很難動手開展工作。研究生實驗技能這種“先天不足，后天營養(yǎng)不良”的狀況如果在短期內得不到徹底改變，必然影響到工科研究生的培養(yǎng)質量。構建并實施研究生實驗教學是改變這一現狀的必由之路。
2研究生實驗教學的構建與實施
2.1設立實驗課程學分，鼓勵參與實驗教學實踐
在重視研究生理論教學和學位論文研究的同時，加強研究生實驗教學，建立相應的研究生實驗基地，開設以提高實驗技能和創(chuàng)新能力為目的實驗教學課程，并從制度上保證實驗教學落到實處。在碩士研究生培養(yǎng)方案中明確規(guī)定工科碩士生必須完成一定學分的實驗,鼓勵研究生選修跨學科實驗項目并列入培養(yǎng)計劃141,鼓勵在讀研究生參與本科實驗教學和實驗室管理工作，計入教學實習學分。
2.2設置分層次的研究生實驗教學內容
隨著研究生擴招，生源素質有所下降，工科研究生實驗技能參差不齊。針對這種情況，研究生實驗教學采用基本實驗技能訓練+專業(yè)綜合實驗訓練不同層次相結合的結構體系，由淺入深，由點到面，分層次精心組織實驗。
基本實驗訓練平臺著眼于培養(yǎng)基本實驗操作技能，了解實驗室規(guī)章制度和基本知識，包括實驗室安全教育，要求掌握實驗室的防火知識、電氣安全使用知防火通道，了解實驗室的酸堿安全，易燃易爆物品、強揮發(fā)和有毒物品的管理、使用方法，廢物處置的基本知識，經常使用的藥品的危害和安全使用規(guī)程，以及防范和處置危害的方法。根據環(huán)境專業(yè)特點，開設包括實驗室常用儀器的使用保養(yǎng)、基本環(huán)境生物實驗操作、常用環(huán)境污染控制設備，如旋風除塵器、SBR反應器等的認知和使用，以及大型分析測試儀器如氣質聯用儀、高效液相色譜、原子吸收分析儀、TOC分析儀等的操作和分析軟件應用等內容的實驗課程，使非環(huán)境專業(yè)畢業(yè)和實驗操作基礎較差的研究生迅速掌握基本實驗技能，夯實實驗基礎。
專業(yè)綜合實驗訓練結合科研項目、科研課題，由相關課題組開設一批具有先進性、典型性和學科交叉性的綜合實驗項目供學生選修，使研究生能依據實驗研究目的制定實驗方案，采用適合的實驗手段探索實驗結果，并對結果做出合理、科學的解釋。如“某地土壤中多環(huán)芳烴污染物的分布規(guī)律”實驗項目涉及采樣布點、樣品保存、樣品前處理、色譜樣品制作、儀器操作、化學工作站應用、統計軟件分析等多種實驗技能，以實驗小組為單位查閱資料、制定實驗方案、開展實驗研究。每個實驗小組安排具備實驗專長的教師對實驗項目進行全程指導，并對學生在實驗中的表現進行考核。2.3利用校外優(yōu)質資源，創(chuàng)建產學研基地
通過共建共享、簽訂協議等方式，與相關企事業(yè)、科研單位建立穩(wěn)定的實驗教學基地協議關系，實現優(yōu)勢互補，資源共享逐步形成校外實驗教學基地網絡171,積極吸納校外資源，拓寬實驗教學渠道。以企事業(yè)、科研單位為載體，聘請企事業(yè)單位中有扎實理論基礎和豐富實踐經驗的技術帶頭人作為兼職研究生導師，通過產學研合作，實現優(yōu)質資源共享，構建校外人才培養(yǎng)和實驗教學平臺。
研究生進入校外實驗培養(yǎng)基地，不但可以緩解學校由于實驗場所不足、實驗設備更新慢、工程實踐條件缺乏、跟不上學科新技術發(fā)展步伐的問題。引入企事業(yè)單位參與研究生培養(yǎng)過程，使學生的實驗研究更緊密地聯系生產實際和科研項目，而由合作單位的兼職導師進行指導，又使學生在深入一線參加研發(fā)過程中，知識結構、實踐能力和創(chuàng)新能力更貼近實際。
目前，已與十幾家企事業(yè)單位建立了穩(wěn)定的產學研合作關系，包括污水處理廠、垃圾填埋場、環(huán)境監(jiān)測站、自來水廠、凈水公司、廣州分析測試中心、中科院廣州分院等相關單位。研究生通過參與技術改造、產品研發(fā)、設備控制及工藝管理等各個環(huán)節(jié)的實驗過程，深化了所學的理論知識，增強了實驗動手能力，而且通過在校外產學研基地的實踐，了解到就業(yè)市場的供需良好的基礎。
2.4將現代教育技術應用于實驗教學
現代教育技術將傳統的以黑板、粉筆為媒介的知識傳遞，推進到以計算機多媒體技術為承載的信息傳遞時代，使原本難以用語言和文字表達的繁雜的、抽象的過程，以圖文并茂、音像具備的形式，形象、逼真地表達出來，使抽象知識形象化，繁雜工藝簡潔化，在知識信息傳輸的過程中，充分調動學習者的視覺、聽覺以及觸覺等多種感官，以最快的速度、最高的效率向學習者傳遞信息。現代教育技術的應用使實驗教學突破時間和空間限制，能將環(huán)境領域新技術、新工藝生動形象地展現在學生面前。如垃圾發(fā)電演示系統將目前垃圾處理發(fā)電工藝流程以動態(tài)運行的形式表現出來，用多媒體教學進行設備和工藝流程演示，也可以由學生自主實踐，使學生對垃圾資源化利用技術的認識和掌握更加具體和完整。大型精密分析儀器的仿真操作系統使每個學生在未接觸儀器之前都能詳細了解儀器結構，并熟練操作儀器，減少了上機操作培訓對儀器的損耗。鼓勵研究生利用網絡搜索獲取實驗知識，開展實驗，提高實驗技能。
2.5建立復合型、高素質的實驗教學隊伍
要提升實驗教學和科研的整體水平，僅有先進的實驗設備是遠遠不夠的。工科研究生的實驗教學對教師的要求很高，既要有較高的專業(yè)理論水平，又要有較強的實驗技能及嫻熟的動手能力，具備較高的外語水平和計算機應用能力，能夠熟練使用本專業(yè)的一些高、精、尖儀器設備，還要了解企業(yè)、現場的運作情況，掌握教育規(guī)律，能夠在實驗教學中引導學生進行創(chuàng)新思維。由于種種原因，目前實驗隊伍高學歷、高職稱人數偏少，無法形成合理的梯隊結構，在師資上很難滿足研究生實驗教學需求，因此必須組建一支相對穩(wěn)定和高素質的實驗教學師資隊伍。一是加強實驗教師的知識儲備，像培養(yǎng)中青年學術帶頭人那樣有計劃地對實驗人員進行各種業(yè)務培訓，鼓勵教師學習深造，使實驗教師具有更廣泛技能，包括實驗技能、管理技能和教育技能，全面提高實驗教師隊伍素質;二是加強與企業(yè)之間的合作，聘請部分動手能力強、實踐經驗豐富的技術人才，以優(yōu)惠的政策吸引他們擔任兼職教師;三是鼓勵教師學習新技術運用新技能，到生產第一線去鍛煉，增加“雙師型”教師的比例。
3結束語
實驗教學是研究生培養(yǎng)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其在現代教學體系中的地位越來越突出。哈爾濱工業(yè)大學、同濟大學等國內知名工科院校已相繼將實驗教學列入研究生培養(yǎng)方案中，明確規(guī)定工科研究生必須完成一定學分的公共實驗，并鼓勵學生跨學科選修實驗項目。許多研究生利用在實驗中掌握的先進技術解決了科研中的關鍵問題，為所在院校科研水平的提高發(fā)揮了良好的促進作用。目前，我校環(huán)境工程專業(yè)研究生培養(yǎng)中，涉及實驗的課程占課程總量的70%。以往由于實驗室和師資等因素制約，研究生實驗教學的開展并不理想，隨著這些制約因素的改善，開展研究生實驗教學成為可能。探索適應自身特點的研究生實驗教學將是一項長期的任務。
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