地方院校環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)改革探索和實踐

梁志輝 蘭善紅 曾燕艷 羅 群 徐平如

地方院校環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)改革探索和實踐

梁志輝 蘭善紅 曾燕艷 羅 群 徐平如

（東莞理工學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東東莞 523808）

為了提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)適合企業(yè)的人才。根據(jù)地方企業(yè)需求特點，從實驗考核制度、實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗講義、實驗室體制建設(shè)和實驗隊伍建設(shè)等方面對環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)提出一些改革探索，目標(biāo)是提高學(xué)生實驗興趣，提高學(xué)生動手能力，掌握實驗基礎(chǔ)操作，了解工程實踐，具備一定創(chuàng)新思維和科研能力，取得一定效果。

環(huán)境工程；實驗教學(xué)；探索

環(huán)境工程專業(yè)是我校獲得本科學(xué)位授予權(quán)的新增專業(yè)，主要專業(yè)課程設(shè)有環(huán)境工程原理、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境學(xué)基礎(chǔ)、環(huán)境微生物學(xué)、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理、物理性污染控制、環(huán)境監(jiān)測［1］、環(huán)境工程設(shè)計。實驗教學(xué)是利用理論知識解決現(xiàn)實問題的重要實踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，實踐動手能力及認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)具有綜合應(yīng)用性人才是當(dāng)前實驗教學(xué)改革的重點［2］。我校是東莞第一所普通本科院校，省市共建，以市為主的地方性高校。東莞的電子信息、家具、紡織服裝、玩具、造紙和化工等企業(yè)非常多，因此東莞被冠名為世界工廠之名。

1 實驗教學(xué)改革必要性

地方性院校的環(huán)境工程專業(yè)應(yīng)有自己的專業(yè)特色。發(fā)揮自己的特點，結(jié)合當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)特點，本文從實驗考核制度、實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗講義、實驗室體制建設(shè)和實驗隊伍建設(shè)等方面對環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)提出一些改革探索。通過近年來的探索和實踐，實驗教學(xué)收到了較好的效果。環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)提高了學(xué)生的實驗興趣，增強學(xué)生觀察、分析和解決問題能力，提高動手能力，增強學(xué)生科研能力和就業(yè)能力［3］。

2 實驗教學(xué)改革措施

2.1 實驗考核制度改革

合理的實驗考核制度可以防止學(xué)生不認(rèn)真做實驗以及實驗課后抄襲實驗報告等不良現(xiàn)象。對現(xiàn)有的實驗考核制度進行改革，對于基礎(chǔ)性和驗證性實驗考核方式，采用平時成績（實驗報告、課堂提問）（占30%）、實驗報告成績（占40%）和實驗操作或卷面考試成績（占30%）三部分組成。對于綜合性設(shè)計性實驗的考核方式，由于實驗沒有標(biāo)準(zhǔn)的步驟和結(jié)果，不能簡單根據(jù)實驗現(xiàn)象或結(jié)果是否正確而評分，因此分三個階段考核，即實驗前準(zhǔn)備階段，考察學(xué)生的資料查詢、學(xué)習(xí)態(tài)度、安全意識，通過審查實驗設(shè)計方案分析學(xué)生的知識運用和問題分析能力；實驗操作階段，考察學(xué)生動手能力和分工協(xié)助能力，通過現(xiàn)場提問了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識運用情況和實驗技能的掌握程度；實驗論文報告階段，通過報告考察學(xué)生的分析、總結(jié)、整理數(shù)據(jù)能力，各階段占比例分別為30%、30%和40%。此外，對于創(chuàng)新的實驗設(shè)計或方法適當(dāng)可以加分。采用以上考核方式可增強學(xué)生重視實驗前預(yù)習(xí)，實驗時認(rèn)真，實驗課后獨立完成實驗報告。

2.2 實驗內(nèi)容改革

實驗的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用理論知識解決現(xiàn)實問題的綜合性能力和實踐動手能力。地方事企業(yè)用人單位對往屆畢業(yè)生信息回饋表明，學(xué)生專業(yè)綜合技能水平和基礎(chǔ)專業(yè)知識運用相對薄弱。對此，實驗內(nèi)容應(yīng)進行改革。1）注重實用性，對比國家標(biāo)準(zhǔn)。如設(shè)置環(huán)境監(jiān)測實驗項目：校園湖泊水的化學(xué)需氧量屬于國家地表水哪類水質(zhì)、校園周邊地區(qū)噪聲污染監(jiān)測與綜合評價等實驗項目。除了基礎(chǔ)性和驗證性實驗之外，增加設(shè)置電鍍廢水處理實驗、印染廢水處理實驗、河流/湖泊監(jiān)測和質(zhì)量評價等。2）以教師的科研科題，工程實踐與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。如《專業(yè)綜合設(shè)計實驗》課程開設(shè)Fenton反應(yīng)間接處理某東莞企業(yè)印染廢水實驗、電鍍廢水處理實驗、電化學(xué)氧化處理垃圾滲濾濾實驗等。這些實驗與地主企業(yè)有較強的聯(lián)系，有較強的實用性，有益于學(xué)生把理論知識應(yīng)用于實際，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實驗項目的內(nèi)容涉及專業(yè)知識廣泛，涵蓋本專業(yè)多門課程的基本知識內(nèi)容，理論聯(lián)合實際，使學(xué)生主動性有所提高。3）注重培養(yǎng)學(xué)生計算機輔助應(yīng)用能力。工程類計算機數(shù)據(jù)分析、繪圖等硬軟件迅速發(fā)展，為科學(xué)研究提供便利。如數(shù)據(jù)處理軟件Origin、工程繪圖軟件Autocad、化學(xué)結(jié)構(gòu)繪圖軟件Chemoffice等。要求學(xué)生實驗報告圖表數(shù)據(jù)分析，須用專業(yè)軟件分析制圖，加強學(xué)生實驗分析處理能力。

2.3 實驗教學(xué)方法改革

1）加強學(xué)生實驗預(yù)習(xí)。嚴(yán)格要求學(xué)生在每次實驗前必須做好實驗的預(yù)習(xí)，并且寫好預(yù)習(xí)報告。具體做法：第一，任課老師明確預(yù)習(xí)要求，對于基礎(chǔ)性和驗證性實驗，要求學(xué)生通過預(yù)習(xí)除了了解實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砘疽刂?，還應(yīng)對實驗步驟有進一步的理解，思考為什么這一步要這樣做，若不這樣做，會出現(xiàn)怎么的結(jié)果？另外對于綜合性設(shè)計性實驗，還應(yīng)要求學(xué)生對本實驗過程采用的處理污染物的工藝和技術(shù)有一定的了解。此處理技術(shù)適用于哪些行業(yè)的廢水或廢氣或固廢？它們的工藝參數(shù)分別是什么？第二，任課老師在實驗之前采用現(xiàn)場抽查提問的方式對學(xué)生實驗預(yù)習(xí)進行檢查，并且作為預(yù)習(xí)成績的根據(jù)。引起學(xué)生對實驗的重視，提高學(xué)生自學(xué)主動性。通過加強學(xué)生實驗預(yù)習(xí)，不僅使學(xué)生對實驗項目的背景知識有一定的理解，增強實驗?zāi)康睦斫?，而且啟發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗方案的應(yīng)有的思路，提高學(xué)生的自學(xué)能力和教學(xué)效果。

2）實施開放式實驗。如基礎(chǔ)實驗教學(xué)的環(huán)境監(jiān)測實驗采用學(xué)生現(xiàn)場采樣，綜合實驗以3至5人為研究小組進行綜合實驗。任課教師和實驗員根據(jù)現(xiàn)有采樣和監(jiān)測儀器，藥品等擬定實驗項目。各研究小組制定實驗方案，以小組領(lǐng)取常用的藥品，玻璃儀器，自行配制實驗試劑。實驗室全天開放，每周定期匯報，交流討論收獲及實驗存在問題，任課教師給出指導(dǎo)性建議。實驗結(jié)束后，研究小組將所借藥品，玻璃儀器等洗凈歸還，并且每人提交一份綜合實驗報告。

3）多媒體教學(xué)結(jié)合。在實驗教學(xué)中，由于學(xué)生人數(shù)較多，任課老師板書講解實驗原理和實驗儀器操作演示，較少數(shù)近距離學(xué)生能看得清楚，導(dǎo)致較多學(xué)生基本操作和實驗儀器操作違規(guī)?，F(xiàn)在我們正處于網(wǎng)絡(luò)化時代，多媒體教學(xué)，如基本操作視頻，實驗儀器圖文并茂的Flash課件，都能使學(xué)生有直觀上的認(rèn)識，利于掌握儀器的基本操作，提高實驗教學(xué)效果。

2.4 實驗講義改革

由于各高校的環(huán)境專業(yè)實驗內(nèi)容體系差異以及正式出版的環(huán)境專業(yè)實驗教材中難以找到適合本地方特色的實驗教學(xué)內(nèi)容教材，為此，在綜合性設(shè)計性實驗，我們編制了適合當(dāng)?shù)靥厣膶嶒烅椖恐v義。除了基本的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理模塊之外，重點添加了三廢“廢水、廢氣和固廢”的處理技術(shù)介紹。

2.5 實驗室體制改革

根據(jù)我校學(xué)科建設(shè)規(guī)劃，針對實驗室地方小而且分散，按學(xué)科功能和研究方向進行合理的調(diào)整和重組，實現(xiàn)實驗室的利用率達到最大化。如將環(huán)境監(jiān)測合并于“東莞市環(huán)境污染控制重點實驗室”、大氣污染控制合并于“東莞市大氣復(fù)合污染控制重點實驗室”。根據(jù)專業(yè)學(xué)科的特點，以及人才培養(yǎng)方案的要求，與外企業(yè)事業(yè)單位聯(lián)合建立聯(lián)合實驗室，前提是保證實驗教學(xué)和教師科學(xué)研究不受影響，可以提高實驗儀器的利用率。通過現(xiàn)有實驗室的整合，從而形成具有地方特色，運行高效的新實驗室體系，將有利于專業(yè)綜合性和設(shè)計性實驗項目的開設(shè)，有利于保障實驗教學(xué)改革的順利進行。

2.6 實驗隊伍建設(shè)

好的實驗室教師隊伍是高質(zhì)量實驗教學(xué)的主力軍和后備保障。對此提供以下幾點利于建設(shè)更好的實驗隊伍。1）加強包括實驗員在內(nèi)的任課實驗教師的培養(yǎng)，鼓勵他們到兄弟院校聽相關(guān)的實驗課程，與有關(guān)兄弟院校進行交流經(jīng)驗。2）鼓勵包括實驗員在內(nèi)的任課實驗教師參加各種短期環(huán)境教師研討班，進一步提高教師的業(yè)務(wù)水平。3）鼓勵包括實驗員在內(nèi)的任課實驗教師積極申請省市校各級別的教研項目或科研項目，為綜合性、設(shè)計性實驗項目的開設(shè)提供保障，同時也為學(xué)生能參與教師的科研活動，培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力和科研能力提供實驗項目保障。

3 結(jié)語

通過以上措施對環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)改革之后，學(xué)生的實驗興趣和操作技能都有了較大提高。學(xué)生對專業(yè)知識的運用于實際問題的能力得到進一步的加強，更加適用于當(dāng)下的事企業(yè)用人單位。在不斷發(fā)展的社會背景下，一成不變的實驗內(nèi)容和教學(xué)方法顯然不能滿足當(dāng)代的變化。因此，在實驗教學(xué)中，需要不斷的根據(jù)當(dāng)?shù)厥缕髽I(yè)的需求特點，不斷探索新的實驗方法及內(nèi)容，使學(xué)生能夠了解當(dāng)今科學(xué)發(fā)展所需的技術(shù)。

［1］ 奚旦立，孫裕生.環(huán)境監(jiān)測［M］.北京：高等教育出版社，2010.

［2］ 崔芳.環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學(xué)體系改革［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（2）：139-141，144.

［3］ 漆輝，李遠偉.農(nóng)業(yè)院校環(huán)境工程綜合實驗教學(xué)改革探索［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2011，9（3）：140-142.

Reform and Exploration of Environment EngineeringExperiment Teaching in Local Universities and Colleges

LIANG Zhi-hu i LAN Shan-hong ZENG Yan-yan LUO Qun XU Ping-ru

（College of Chemistry and Environmental Engineering，Dongguan University of Technology，Dongguan 523808，China）

Tofurther improve the teaching ruality and training talents，namely，to meet the needs of market reruirement and market competition，to enhance students’professional skills，improve their independent working abilities，and develop their innovative thinking and research capacity，this study discusses the reform interms of merit rating system，course content，teaching method，lab handout，system and team of laboratory，and so on.

environment engineering；experiment teaching；exploration

G64

A

1009—0312（2014）03—0106—03

2013-12-04

東莞理工學(xué)院教育教學(xué)改革與研究項目（E1325108）；廣東省高等學(xué)?！皩I(yè)綜合改革試點”項目；東莞理工學(xué)院教育教學(xué)改革與研究A類項目（E1308108）。

梁志輝（1984—），男，廣東東莞人，碩士，主要從事污水處理與環(huán)境實驗教學(xué)研究。