環(huán)境工程專業(yè)開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐

方　華　徐德?！≮w曉莉　付曉茹

[摘要]在分析環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在主要問(wèn)題的基礎(chǔ)上,提出了開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)想,開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索。實(shí)踐表明,綜合性實(shí)驗(yàn)課程極大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極性,并使學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力明顯得到改善,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有益嘗試。

[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 綜合性實(shí)驗(yàn) 環(huán)境工程專業(yè)

高校環(huán)境工程專業(yè)的教育目標(biāo)是培養(yǎng)既具有扎實(shí)理論基礎(chǔ),又具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)人才,尤其強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐能力、技術(shù)應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。專業(yè)實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的最重要途徑,是本專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)當(dāng)前專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀,開(kāi)展了綜合性實(shí)驗(yàn)課程的改革和探索,以期為完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)、改善教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的專業(yè)綜合能力提供一些教學(xué)內(nèi)容和方法上的借鑒和幫助。

一、開(kāi)設(shè)綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的思路

1.目前專業(yè)實(shí)驗(yàn)的主要問(wèn)題

專業(yè)實(shí)驗(yàn)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合能力,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí)。但近年來(lái)對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生升學(xué)和就業(yè)情況的調(diào)研,及畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師的反饋都表明,學(xué)生專業(yè)綜合技能水平并不理想,普遍存在專業(yè)知識(shí)掌握薄弱、動(dòng)手能力差、實(shí)驗(yàn)水平低下等問(wèn)題,對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決能力和創(chuàng)新能力均較為欠缺。究其原因,主要因?yàn)閷I(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中尚存在以下不足。

(1)課程地位不高,學(xué)時(shí)數(shù)不足。實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍被當(dāng)成是理論教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有的地位;近年來(lái)的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃修訂又對(duì)專業(yè)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)進(jìn)行了壓縮,專業(yè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)也被相應(yīng)減少,使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多而課時(shí)少的矛盾十分突出。

(2)專業(yè)課程體系設(shè)置尚不合理。專業(yè)實(shí)驗(yàn)均依托于專業(yè)理論課而分別設(shè)置,使得各專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程間相對(duì)獨(dú)立、自成體系,割斷了本專業(yè)各單項(xiàng)學(xué)科間的橫向聯(lián)系,不利于學(xué)生形成完整的專業(yè)知識(shí)體系概念。

(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和組織形式陳舊。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多為驗(yàn)證型、演示型實(shí)驗(yàn),內(nèi)容簡(jiǎn)單,與工程實(shí)踐相距甚遠(yuǎn);學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只需照搬指導(dǎo)書(shū)中規(guī)定的內(nèi)容、方法和步驟去機(jī)械的完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;實(shí)驗(yàn)完成后,也只需填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,而無(wú)需進(jìn)行思考、分析和總結(jié);這種教學(xué)模式既不能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又不能夠滿足學(xué)生對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際的渴望。

專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這些問(wèn)題均導(dǎo)致了學(xué)生缺乏有關(guān)專業(yè)知識(shí)和技能的融會(huì)貫通,缺少各種實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的綜合應(yīng)用訓(xùn)練,因而在碰到實(shí)際問(wèn)題時(shí)也缺乏創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的技能。因此,進(jìn)行本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容的改革就顯得非常必要和迫切。

2.綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)思路

開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程是以現(xiàn)有專業(yè)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ),在本科第7學(xué)期增設(shè)綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)是將本學(xué)科中各門類理論知識(shí)和各種實(shí)驗(yàn)技能、方法聯(lián)系起來(lái),相互交融、相互利用、相互滲透的一種有效的實(shí)驗(yàn)形式。它具有3個(gè)顯著的特點(diǎn)。

(1)實(shí)驗(yàn)技能的綜合性,即應(yīng)用多種實(shí)驗(yàn)技能、方法,才能完成實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程。

(2)實(shí)驗(yàn)操作的獨(dú)立性,即教師提供實(shí)驗(yàn)題目和相關(guān)指導(dǎo),學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、制定方案、自行開(kāi)展實(shí)驗(yàn),并完成實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可思考性,包括不同實(shí)驗(yàn)方案的可行性比較,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理與分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)。

通過(guò)綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置,可提高學(xué)生對(duì)各專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)、銜接、組合和實(shí)踐應(yīng)用能力;而在人才培養(yǎng)時(shí)間段上,綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)于第7學(xué)期,處于各專業(yè)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)環(huán)節(jié)之間,對(duì)學(xué)生鞏固專業(yè)理論知識(shí)、復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力更是起到了重要的承接作用,并可達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果?？傮w來(lái)看,高年級(jí)綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置可使工科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系得到有益的補(bǔ)充和完善,使專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從單一、平面內(nèi)容向多點(diǎn)、立體交叉內(nèi)容轉(zhuǎn)變。

二、綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定

根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)特點(diǎn),并切合學(xué)生實(shí)際能力和知識(shí)水平,我們確定了:校園水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與綜合評(píng)價(jià)、校園周邊地區(qū)大氣污染物成分與來(lái)源分析、生活污水生化處理工藝運(yùn)行與優(yōu)化等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在內(nèi)容上突出綜合性、設(shè)計(jì)性和靈活性的特點(diǎn),涉及專業(yè)面較寬,涵蓋了本專業(yè)多學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容;并且也與社會(huì)生活熱點(diǎn)和學(xué)生自身環(huán)境密切相關(guān),使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性大大提高。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

綜合性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為中心、由教師加以引導(dǎo),并采取科技課題研究小組的形式開(kāi)展。即學(xué)生首先根據(jù)自身興趣與專業(yè)方向在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中選擇1項(xiàng)作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并形成研究小組;指導(dǎo)教師下達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮碗A段要求,并為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)資料;學(xué)生通過(guò)資料查閱、整理和相互討論,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;然后經(jīng)師生共同討論,確定可行方案;學(xué)生根據(jù)方案開(kāi)展實(shí)驗(yàn),教師解答相關(guān)問(wèn)題,并引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、鍛煉實(shí)驗(yàn)操作技能;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生通過(guò)科學(xué)的分析整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以科研論文的形式寫(xiě)出研究報(bào)告,報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括文獻(xiàn)資料查閱與綜述、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容。

3.實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定

綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)專業(yè)相比較,最大的特點(diǎn)就是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的步驟與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此其成績(jī)的評(píng)定不是簡(jiǎn)單地看實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確,而應(yīng)把學(xué)生資料查詢、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫(xiě)作等各個(gè)環(huán)節(jié)納入考核中進(jìn)行綜合評(píng)定。即在實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備階段,通過(guò)觀察了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)安全意識(shí),通過(guò)師生交流互動(dòng)掌握學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解,通過(guò)審核實(shí)驗(yàn)方案考察學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力、對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和對(duì)新知識(shí)的接受能力;在實(shí)驗(yàn)操作階段,通過(guò)觀察了解每個(gè)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)了解每個(gè)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度;在報(bào)告書(shū)撰寫(xiě)階段,通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告了解學(xué)生分析、歸納、整理的能力和在實(shí)驗(yàn)中的收獲。此外,對(duì)新穎的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法應(yīng)給予高分,以鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在環(huán)境工程專業(yè)高年級(jí)中增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程的方式,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的探索。實(shí)踐表明,綜合性實(shí)驗(yàn)極大提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣和積極性,并使各項(xiàng)專業(yè)技能得到全面的訓(xùn)練。綜合性實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)可促進(jìn)學(xué)生質(zhì)量的提高和“應(yīng)用型”、“創(chuàng)新型”人才的培養(yǎng),適應(yīng)了新時(shí)代人才培養(yǎng)的趨勢(shì),是對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的有益嘗試。

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基金項(xiàng)目:南京信息工程大學(xué)教學(xué)改革研究課題(07JY0111).