大学环境科学专业教学中研究性学习教学模式的应用

摘要：随着我国大学生教育教学改革的深化，针对环境科学专业的教学现状，改革传统的教学模式，把研究性学习教学模式运用到环境科学专业教学中。针对我国大学环境科学专业教学中存在的一系列问题，运用研究性学习教学模式，努力培养一批基础扎实、知识面广、创新能力和实践能力强的环境专业大学生。引入研究性学习教学模式，不断提高环境专业教学质量，并尝试在学科专业课程《环境毒理学》教学中对该模式进行初步探索。

关键词：研究性学习 教学模式 环境科学专业 环境毒理学

一、研究性学习简介

研究性学习，作为我国的一种创新的教学模式，改变了传统教师的“教”和学生的“学”。研究性学习的理论兴起于上世纪60年代英美教育界的“校本研究”运动，提倡“教师即研究者”的理念，要求教师注重教学经验、教学规律的总结并注重解决教学中的实际问题。学生则在研究过程中通过自主学习，通过亲身体验、探索、发现并解决实际问题来获取应用知识。

研究性学习的概念由没过芝加哥大学施瓦布（J.Schwab）教授提出。他认为，教学活动必须要注重学生学习的过程和方法，让传统教学中的“教师中心”让位于“学生中心”，“教材中心”让位于“方法中心”。他强调，知识的获得虽然重要，但掌握知识的过程和方法更为重要，而研究性学习正式获取知识的良好途径。教学过程则是师生动态、开放自助、生成的生命体验。

二、研究性学习的内涵特征

人本主义学习理论和建构主义学习理论作为研究性学习教学模式的两个理论支撑着研究性学习的发展。建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，利用必要的学习资料并借助他人的帮助，通过意义建构的方式而获得。学习环境中的四大要素是“会话”“情境”“协作”和“意义建构”。而人本主义的学习理论则认为，教学必须始终以学生为中心，教师激励学生思考，并照顾学生的个体需要，构建起和谐的师生关系，再借助师生、生生等多重互动关系来促使学生积极参与课堂教学。教学过程中，教师要设法让学生保持和产生好奇心，以自己的兴趣为导向去探究未知领域。教师仅仅是学生学习中的“促进者”和“向导”，教师的首要任务是督促学生自主学习，激发和满足学生的好奇心。

研究性学习在教学观、学生观、课程观、教学观、课程教学与设计等方面，进行研究和探讨，是研究性学习具有自主性、开放性和探究性等特征。研究性学习围绕课程确定的教学目标，以探索问题的形式为主，让教师通过引发、促进、支持、指导学生研究性学习活动，让学生会质疑、探究和学习。通过实际性的探究活动以培养学生的创新精神和实践精神。

三、我国大学的环境科学专业的教与学

1.环境科学教育现状介绍

我国的环境科学专业的本科高等教育起步于20世纪70年代后期，八十年代得到稳步发展。在专业设置方面，曾经历过与国外相同的，以原有学科为基础的早期的环境科学专业设置的相似阶段。环境科学专业是依托于给排水工程、化学工程、工业分析、水文地质、植物保护、土壤等相关专业而成立的交叉学科。受师资力量、课程结构、教学内容、培养贵和、教学要求、教学条件等因素的影响，我国环境科学专业大多存在办学条件差，实验教学薄弱、人才质量不高、专业方向狭窄、就业渠道不畅等问题。

2.环境科学专业的特点

环境科学通过学科间的交叉渗透和几十年在实践中的发展，已从各相关传统专业学科中独立出来，形成独特的专业特点。主要表现在综合性极强，学科的学习和研究需要运用地学、化学、生物学、物理、化学、工程学、数学、经济学、社会学、法学等多种学科记性系统的研究。研究领域广，专业研究的环境污染及生态破坏等问题，内容涵盖自然科学、社会科学及技术科学等诸多方面，研究的空间尺度从宏观的宇宙环境到微观粒子，时间跨度从万年到皮秒。分支学科多，现阶段自然科学方面有环境生态学、环境化学、环境生物学、环境微生物学、环境毒理学等，社会科学方面有环境管理学、环境经济学、环境资源与法学、环境影响评价等。研究科学整体化，环境中的各种变化是多种因素的综合，必须全面考虑对各种环境方面的问题进行系统的综合研究。

3.环境科学专业及教学的现状

针对全球特别是我国日益恶化的环境问题，生态破坏，资源短缺等问题，各方对环境保护的迫切要求，我国对环境科学人才的需求不论从数量还是质量上的要求都是极大的。环境专业广阔的就业前景影响着高等教育的培养规格和规模。我国环境保护事业起步晚，经费短缺，环保欠账多，随着国民环保意识的不断提高，对环境质量的关注度及要求越来越高，环境管理部门及相关企业对环境科学专业人才的需求也越来越大。

环境科学作为一门发展较快的交叉学科，其涵盖的领域广，应用性和实践性较强。而现阶段环境科学专业教育存在诸多问题。专业涉及的知识内容较多，学习中容易出现“通而不精”的现象。环境科学兼顾科学理论知识和工程实践内容，课程的不合理设置似的学生学习任务繁重，短期内不能将学科理论知识与专业实践有机结合。

环境专业就业领域广，而高校的专业学校不能达到用人单位的实际要求。理论教学的时间较长，实践教育的时间短，使得短期内学到的专业知识不能很好的与实际运用相结合，与实际工作脱节。

课堂以讲学为主，实验课设置不够合理，学生缺乏实践操作能力。学生对于知识的理解基于教师的填鸭式教学，学时不够等问题让教师一味的完成教学任务而忽略了学生的接受能力和实际运用能力。实验课的教学效果不佳，实验条件和实验设备的缺乏导致大部分学生无法在实验课上得到良好的锻炼，导致实验操作不熟悉、仪器设备不认识等问题的出现，严重影响教学质量和成效，学生不能真正得到实际能力的提升。

四、专业教学与研究性学习

1.环境科学与研究性学习模式的融合

针对环境科学专业教学及专业就业的现状，若将“研究性学习”模式引入高校的环境科学专业教学中，通过教授问题解决的方法逐步发展成为培养问题解决能力的教学形式。环境问题本身就在某種程度上存在模糊性，因此所提出的问题并没有单一的答案或所谓的标准答案。解决方法也存在某种程度的模糊性，与学生而言，可以从不同的观点与角度来解析问题，只要解释合理即可理。环境专业应更加注重实验的教学内容，实验过程中变一味的验证性实验未自主探究式实验研究，让学习内容、学习方式和学习结果具有现实意义。是一种将探究回归到显示生活中的方式。环境教学课程也不再是单一的、理论化的书本知识，而是向学生展现人类现阶段解决环境问题的主要方法和对策，将其纳入学生的“生活经验”和“履历情境”中。

将整个学习过程分为问题设定、问题探究、问题的解决与表达等三个阶段。从最初的对环境专业学习的理解与计划，到执行具体的行动与分享反思，再思考与修正。采用一种尊重个别差异、基于学生实际表现的发展性评价的方式，在强调真实性与探索性的问题解决学习中，采取以学生的实际表现为基础的、注重学生个性化反应的质性评价方式，而并非传统的纸笔测验与应试教育。

2.研究性学习教学模式在专业课程《环境毒理学》教学中的应用

环境毒理学这门课程作为环境科学等相关专业的专业课，研究范围从污染物对人体健康的毒理机理研究，逐渐扩展到环境污染物对各种生物集体及其种群的损害作用规律及防治措施，以保护生物的生存及持续健康发展。

老师的教学任务在于提出课程问题，引导学生探究，帮助学生自我发现答案。在环境毒理学的课堂中老师与学生合作，并不断反思他们的教学，不断地再建构环境毒理学呈现知识的方式。每一间教室都是独特的，都是教师把革新的方案加以试验、验证和修正的地方，因此，每一间教室都是教师试验理论或方案的实验室。

要首先明确环境毒理学研究的问题。这是“课程行动研究”的起点。教师并非为研究而研究，而是要为解决问题而进行研究。这种选题不是凭空提出来的。提出的问题应该是出现在教学过程之中的，老师应该有能力控制对该问题的研究并对该问题有足够的热情。老师可以相互观摩与分享，一起分析学生的行动与互动，展开深度访谈，等等。要根据研究结论确定改进课程与教学实践的行动计划，学科带头人需要不断向学校申请，为学生提供进行研究的条件，包括必要的课时，实验设备药剂等资源相关的专业支持。

环境毒理学是一门以实验为基础的学科。运用研究性学习模式，以小组为单位自主提出相关问题。例如，LD50如何测定，在实际运用过程中有何意义等问题。将总评成绩分为几大块，包括实验能力、创新思维能力、学习态度等方面进行综合的评价。围绕相关论文或研究自主查阅参考文献，并以此作为教学活动的主线，对学生各方面能力进行考察。

五、结论

研究性学习教学模式的开展能为学生提供了主动、开放、多元的学习环境，有利于引导学生学会学习，培养学生学习的主动性，弥补长期灌注式教育导致的学生主体精神和主动性的缺失，促进学生的全面发展。研究性学习模式已在欧美以得到广泛认可与应用。但该模式在我国的环境科学专业教学中的结合同其他教学领域一样，同时也需要老师在提高自身素质的同时积极的转变教育教学理念，更多的以学生为中心，提倡独立思考精神，鼓励学生的创造性和挑战性思维。针对我国大学环境科学专业教学将研究性学习的教学模式融入其中，不断提高环境专业教学质量，努力培养一批基础扎实、知识面广、创新能力和实践能力强的环境专业大學生。

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