專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的整合研究

王云波 譚萬(wàn)春 聶小保 萬(wàn)俊力 孫士權(quán)

摘要：通過(guò)對(duì)給水排水工程專業(yè)的水分析化學(xué)、水微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和水處理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，提出將其整合為水處理與水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)建了遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，從而達(dá)到減少實(shí)驗(yàn)課時(shí)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;整合;課時(shí);創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）35-0223-02

為培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的跨世紀(jì)高級(jí)專門人才，一個(gè)最為核心的問(wèn)題就是改革教學(xué)內(nèi)容、整合課程體系、拓寬專業(yè)口徑、提高創(chuàng)新能力。專業(yè)口徑拓寬要落實(shí)到課程內(nèi)容的改革上去，而專業(yè)拓寬則使課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革具有新的動(dòng)力和明確的方向。

周濟(jì)部長(zhǎng)在第二次全國(guó)普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作會(huì)議上的講話指出[1]，知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，能力來(lái)自于實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)踐中養(yǎng)成，實(shí)驗(yàn)作為一項(xiàng)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要。我國(guó)本科教育在世界上是先進(jìn)的，但是也有嚴(yán)重的不足，最為突出的就是實(shí)踐能力較差，因此必須加強(qiáng)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、社會(huì)實(shí)踐等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要積極改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

在“加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)”的思想指導(dǎo)下，我們對(duì)給水排水工程專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程在內(nèi)容、結(jié)構(gòu)體系、教學(xué)方法諸方面進(jìn)行了改革嘗試。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重整融合。給水排水工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，在專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其中一個(gè)重要的組成部分。而專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)水平將直接關(guān)系到整體教學(xué)質(zhì)量。在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程包括水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、水處理試驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)課程分散在不同的學(xué)期來(lái)開設(shè)，但同時(shí)又互相關(guān)聯(lián)。其中水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是水處理試驗(yàn)的分析方法和分析手段，所以學(xué)生在做水處理試驗(yàn)時(shí)又要重復(fù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，占用了大量的課時(shí)，已不能適應(yīng)高校改革壓縮專業(yè)教學(xué)課時(shí)的需要，因此，我們考慮將原來(lái)幾門實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容進(jìn)行重整融合，刪除一些重復(fù)性的內(nèi)容，并將一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的性質(zhì)由驗(yàn)證性提升到綜合性。例如，在水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，按當(dāng)前教材[2]所列的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共包括22項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中分析天平的稱量實(shí)驗(yàn)、滴定分析基本操作、水中嗅閾值的測(cè)定、pH值的測(cè)定、目視比色法測(cè)色度共5項(xiàng)為常用的基本操作實(shí)驗(yàn)，其中水中堿度的測(cè)定，水中硬度的測(cè)定、余氯的測(cè)定、溶解氧的測(cè)定等共9項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目屬于滴定實(shí)驗(yàn)，而水中濁度、鐵、苯酚的測(cè)定等6項(xiàng)內(nèi)容為分光光度法實(shí)驗(yàn)，另有2項(xiàng)色譜分析實(shí)驗(yàn)。不同類別中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然是針對(duì)水中某一種水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，但同一類實(shí)驗(yàn)都有相同的特點(diǎn)。比如滴定實(shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上可能是分別屬于四大滴定分析（酸堿滴定、絡(luò)合滴定、沉淀滴定、氧化還原滴定）中的一種，但滴定分析的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)過(guò)程基本上都是一致的，都包括標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、指示劑的選擇、溶液的滴加、滴定終點(diǎn)的判斷等環(huán)節(jié)。因此完全可以從這9項(xiàng)中選擇一項(xiàng)具有代表性的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生來(lái)操作，而其他具體應(yīng)用滴定分析方法分析水中特殊的某一種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目則可以放在水處理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行。根據(jù)以上分析我們不難看出，對(duì)于水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這類專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容我們可以按分析方法的不同對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分類，在每一類分析方法中選擇有代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行操作，其他對(duì)該分析方法的應(yīng)用讓學(xué)生作為課余的時(shí)間進(jìn)行思考，在水處理試驗(yàn)的水質(zhì)分析中來(lái)具體應(yīng)用。目的在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種分析方法，既達(dá)到了系統(tǒng)地加強(qiáng)基礎(chǔ)的作用，又可以減少重復(fù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，同時(shí)又要在水處理試驗(yàn)分析具體水質(zhì)時(shí)由學(xué)生思考應(yīng)用哪種分析方法分析水中的哪項(xiàng)指標(biāo)，提高學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)K體系的構(gòu)建。在對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行全面綜合分析以后，確定了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相互關(guān)系，分析了哪一些內(nèi)容屬于基礎(chǔ)，哪一些又屬于平行內(nèi)容，而哪一些內(nèi)容又屬于提高內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的體系，形成四大實(shí)驗(yàn)?zāi)K。第一實(shí)驗(yàn)?zāi)K為基本操作實(shí)驗(yàn)，主要包括玻璃儀器的洗滌、使用，常用簡(jiǎn)單分析儀器如pH計(jì)、顯微鏡、天平等的操作方法，水樣的采集方法等;第二實(shí)驗(yàn)?zāi)K為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，主要包括各種化學(xué)和生物分析方法的典型應(yīng)用;第三模塊為綜合性試驗(yàn)，主要包括水處理試驗(yàn)及水的物理化學(xué)和微生物學(xué)指標(biāo)的分析，即各種分析方法的應(yīng)用;第四個(gè)模塊為應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，這一模塊要結(jié)合老師的科研，針對(duì)具體的科研項(xiàng)目，學(xué)生自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。在前兩個(gè)模塊中學(xué)生屬于簡(jiǎn)單勞動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要是根據(jù)課本的實(shí)驗(yàn)步驟一步一步的來(lái)操作，不需要太多的思考。在這個(gè)階段主要是讓學(xué)生加深理解基本知識(shí)和基本概念，掌握基礎(chǔ)知識(shí);在第三個(gè)模塊中，將水處理試驗(yàn)、水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合到一起，學(xué)生要分析的不再是含有單一的某一種待分析物質(zhì)的水質(zhì)，而是可能需要對(duì)多項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析。同時(shí)還要根據(jù)原水和出水的水質(zhì)要求選擇水處理方案，然后根據(jù)水處理方案選擇水質(zhì)指標(biāo)和分析方法，從而判斷各水處理方案的處理效果。這將具有很強(qiáng)的綜合性，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，學(xué)生要積極地去思考，出現(xiàn)問(wèn)題要積極地面對(duì)，想辦法去解決。訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，進(jìn)一步提高發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的能力;在第四個(gè)模塊中，要求學(xué)生結(jié)合老師的科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的要求提出實(shí)驗(yàn)方案，然后由老師確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方案可行后方能開展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題需要和老師共同探討，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這主要是為一些學(xué)有余力的同學(xué)準(zhǔn)備的，注重發(fā)揮學(xué)生潛力，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)和一定的科研能力，訓(xùn)練學(xué)生撰寫論文的能力，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和市場(chǎng)觀念。在這四個(gè)模塊中，知識(shí)的應(yīng)用由淺到深，在前面兩個(gè)模塊中注重基礎(chǔ)的夯實(shí)，使學(xué)生牢固掌握各種水質(zhì)的分析方法，在后面兩個(gè)模塊中注重知識(shí)的運(yùn)用，注重綜合性和創(chuàng)新性;學(xué)生的思維也由簡(jiǎn)單的按指令動(dòng)手操作到自己獨(dú)立思考選擇方法，再到最后自己要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這可以說(shuō)是一個(gè)逐步遞進(jìn)的過(guò)程，符合我們的認(rèn)知過(guò)程，易于接受。

3.實(shí)驗(yàn)課程的整合。給水排水工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程主要包括水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和水處理實(shí)驗(yàn)，為使其成為一個(gè)有機(jī)的整體，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，將其整合為一門水處理與水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)有著重要的意義。目前，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課分別屬于四門不同的課程，分別安排在兩個(gè)不同的學(xué)期，課程銜接較差。這樣使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不能很好地將課程有機(jī)聯(lián)系到一起，給綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展帶來(lái)困難。甚至是學(xué)到后面的水處理實(shí)驗(yàn)時(shí)，前面水分析的方法已經(jīng)忘得一干二凈，必須再用大量時(shí)間來(lái)回顧前面的教學(xué)內(nèi)容。另一方面實(shí)驗(yàn)課程由于不單獨(dú)進(jìn)行考核，成績(jī)只記作其理論課成績(jī)的20%左右，學(xué)生的積極性不高，實(shí)驗(yàn)效果較差。

同時(shí)在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)安排上不盡合理，學(xué)時(shí)量較大，這與專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)要求盡量減少專業(yè)課學(xué)時(shí)的精神是不吻合的。水分析化學(xué)安排理論教學(xué)44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16個(gè)學(xué)時(shí)，微生物學(xué)理論教學(xué)36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)4個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比重較大。水處理試驗(yàn)18學(xué)時(shí)。在當(dāng)前彈性學(xué)制的教學(xué)條件下，學(xué)生每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，分析一項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，指導(dǎo)老師就需要根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的不同而配置或采集提供一份水樣。在做每個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生只對(duì)水樣中的某種組份有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，而對(duì)于整個(gè)水質(zhì)狀況不能做出評(píng)價(jià)，“只見樹木，不見森林”，不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在水處理實(shí)驗(yàn)中，一方面是掌握各種處理工藝的運(yùn)行過(guò)程，另一方面就是分析處理效果，即通過(guò)分析原水水樣和處理后水中各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)判斷處理效果。在這個(gè)過(guò)程中，完全是采用水分析化學(xué)和微生物學(xué)中的方法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，是在重復(fù)進(jìn)行一次水分析實(shí)驗(yàn)，從而造成一種教學(xué)上的浪費(fèi)，因此，必須對(duì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行整合。

首先，在內(nèi)容上，這些課程是能夠互相融合的。水分析化學(xué)和微生物學(xué)是給水排水工程專業(yè)主干專業(yè)基礎(chǔ)課，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握水質(zhì)分析的基本概念、基本理論和實(shí)驗(yàn)方法，了解水質(zhì)分析技術(shù)在給水排水工程科研和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為本專業(yè)后續(xù)給水工程、排水工程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。水處理實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用水體凈化方法對(duì)水進(jìn)行處理，了解不同工藝的處理過(guò)程和效果，水分析化學(xué)和微生物學(xué)是水處理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，為分析水質(zhì)提供方法和手段;水處理實(shí)驗(yàn)是水分析化學(xué)和微生物學(xué)的應(yīng)用，二者是密不可分的，這必然要求對(duì)其進(jìn)行整合。

其次，通過(guò)前面的分析，我們可以看出，通過(guò)將其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合成一門水處理與水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)將有利于整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的融合與重新分類，劃分出合理的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，提高實(shí)驗(yàn)的層次感，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，有利于學(xué)生的培養(yǎng)。

另外，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的整合有利于老師安排教學(xué)工作，減少重復(fù)的教學(xué)過(guò)程，減少總教學(xué)課時(shí)，提高教學(xué)效果。

總之，通過(guò)整合使課程能夠相互融合，課程銜接更好，教學(xué)過(guò)程更為合理，制定出更適合培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)計(jì)劃，為培養(yǎng)理論知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)和能獨(dú)立分析問(wèn)題的給水排水工程專業(yè)人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)整合，使水質(zhì)分析方法能更好地為水處理服務(wù)，水分析化學(xué)和微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)部分和水處理實(shí)驗(yàn)整合為一門實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)考核，對(duì)學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，靈活運(yùn)用理論知識(shí)到生產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義。本項(xiàng)改革體現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的精神，并能夠強(qiáng)化學(xué)生的記憶，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

參考文獻(xiàn)：

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