提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提升學(xué)生應(yīng)用能力

劉強(qiáng)++閆軍偉

摘 要：為提高學(xué)生的理論水平和實(shí)際應(yīng)用能力，同時(shí)使學(xué)生具備一定的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀給排水科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型人才，文章以“水質(zhì)工程學(xué)”實(shí)驗(yàn)課為例，對(duì)實(shí)驗(yàn)課在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的切入點(diǎn)進(jìn)行合理安排，將實(shí)驗(yàn)課與課堂教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的主體作用以及優(yōu)秀學(xué)生的模范帶頭作用，取得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)工程學(xué)；給排水科學(xué)與工程；應(yīng)用型人才；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：TU991；TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

徐州工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“本校”）位于江蘇省徐州市，是一所全日制市屬本科院校。學(xué)校堅(jiān)持地方性、應(yīng)用型的辦學(xué)定位，實(shí)施“錯(cuò)位發(fā)展”戰(zhàn)略，致力應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。學(xué)校給排水科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)在每屆招收學(xué)生120人左右，分3個(gè)班。為達(dá)到“應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)”，充分提升學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，本校借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合學(xué)校自身特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)專業(yè)課程進(jìn)行了精心組織與安排，取得了良好的教學(xué)效果，現(xiàn)以“水質(zhì)工程學(xué)”實(shí)驗(yàn)課為例予以說(shuō)明。

一、“水質(zhì)工程學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的背景介紹

水質(zhì)工程學(xué)課程的特點(diǎn)就是強(qiáng)調(diào)在掌握各種理論知識(shí)的同時(shí)，注重理論和實(shí)踐之間的結(jié)合，讓學(xué)生能夠在工作的過(guò)程之中擁有解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為此，對(duì)于水質(zhì)工程學(xué)來(lái)講實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)都是教學(xué)之中所不可或缺的環(huán)節(jié)。特別是水污染的治理本身就是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，其所研究的領(lǐng)域也是相當(dāng)寬廣，各種新理論、新技術(shù)以及新工藝層出不窮，這些都要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須從內(nèi)容上進(jìn)行更新，要從方法上進(jìn)行改變，力爭(zhēng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)上都能夠緊跟當(dāng)今科技發(fā)展的潮流，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過(guò)程之中掌握一門(mén)綜合技術(shù)，形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)于人才的需要。

本?！八|(zhì)工程學(xué)”課程分為兩部分：一部分是“水質(zhì)工程學(xué)1”，學(xué)時(shí)數(shù)為48，主要講述給水處理技術(shù)；另一部分是“水質(zhì)工程學(xué)2”，學(xué)時(shí)數(shù)為64，主要講述污水處理技術(shù)。為了提高教學(xué)效果，在“水質(zhì)工程學(xué)”課程的教學(xué)過(guò)程中安排了混凝、沉淀、好氧生物處理等8個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)占用2個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)數(shù)為16。

二、“水質(zhì)工程學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的改革與探索

1. 對(duì)實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)過(guò)程中的切入點(diǎn)進(jìn)行精心組織安排

實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果會(huì)因每個(gè)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過(guò)程中切入點(diǎn)的不同而有明顯差異。切入點(diǎn)若超前，學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的基本原理還沒(méi)有搞清楚就進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中就會(huì)懵懵懂懂，實(shí)驗(yàn)效果肯定要大打折扣；切入點(diǎn)若滯后，學(xué)生在課堂上本來(lái)已經(jīng)掌握的知識(shí)可能由于時(shí)間間隔較長(zhǎng)而遺忘或淡化，同樣起不到理想的教學(xué)效果。為了解決該問(wèn)題，筆者對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)在“水質(zhì)工程學(xué)”教學(xué)過(guò)程中的切入點(diǎn)進(jìn)行了精心組織與安排。以“混凝”實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的內(nèi)容在《水質(zhì)工程學(xué)》中為獨(dú)立的一章，名為“混凝”。為了使學(xué)生深入理解該章的內(nèi)容，同時(shí)提升其實(shí)際應(yīng)用能力，筆者對(duì)該章的學(xué)時(shí)進(jìn)行了如下安排：該章內(nèi)容的教學(xué)學(xué)時(shí)總計(jì)為8個(gè)學(xué)時(shí)，其中4個(gè)學(xué)時(shí)為課堂教學(xué)，主要講授混凝機(jī)理、影響因素等基本理論；2個(gè)學(xué)時(shí)為設(shè)計(jì)計(jì)算，主要講授加藥間內(nèi)溶解池、溶液池的設(shè)計(jì)計(jì)算以及機(jī)械攪拌絮凝池、水力攪拌絮凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算（由于實(shí)際水廠中一般采用管式混合器進(jìn)行混合，因此混合構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)可以一帶而過(guò)）；2個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

由于實(shí)驗(yàn)課的切入點(diǎn)緊跟在理論課（課堂教學(xué)）與設(shè)計(jì)計(jì)算課之后，學(xué)生剛剛掌握了基本原理，并且對(duì)相關(guān)構(gòu)筑物的功能及工藝特點(diǎn)也有了一定的了解，此時(shí)做實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)及相關(guān)構(gòu)筑物的深入理解，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果最好。

2. 實(shí)驗(yàn)課一定要以課堂教學(xué)成果為依托

做實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要以課堂上的教學(xué)成果為依托，切忌為了做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)。教師可以拿出一包混凝劑，告訴學(xué)生該混凝劑的名稱，請(qǐng)學(xué)生注意觀察該混凝劑的顏色，要求學(xué)生回答其混凝機(jī)理以及在混凝過(guò)程中可能會(huì)受哪些因素的影響。在混凝劑的稱重、溶解與定容過(guò)程中，要求學(xué)生回答該步驟在生產(chǎn)中對(duì)應(yīng)的是哪幾道工序（可以根據(jù)學(xué)生的回答情況進(jìn)行提示，例如，可以提示學(xué)生聯(lián)想加藥間內(nèi)的溶解池和溶液池）。由上述實(shí)驗(yàn)要求可知，學(xué)生若想真正做好混凝實(shí)驗(yàn)必須有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此，教師要有重點(diǎn)、有計(jì)劃、有目標(biāo)地把相關(guān)知識(shí)在課堂上講清、講透。

所謂重點(diǎn)，指的是本專業(yè)學(xué)生必須理解、不得不掌握的知識(shí)點(diǎn)。既然有的內(nèi)容是重點(diǎn)，那么有的內(nèi)容肯定就是非重點(diǎn)，教師一定要搞清楚哪些內(nèi)容是重點(diǎn)，哪些內(nèi)容是非重點(diǎn)。對(duì)于重點(diǎn)的內(nèi)容要深入講、反復(fù)講，對(duì)于非重點(diǎn)的東西可以一帶而過(guò)甚至省略不講，不能“眉毛、胡子一把抓”。在課堂教學(xué)過(guò)程中，一般在每節(jié)課開(kāi)始前要告訴學(xué)生這節(jié)課主要講什么內(nèi)容，對(duì)講課內(nèi)容盡量精簡(jiǎn)，原則上是一節(jié)課講清楚一件事即可，切忌貪多，要分清主次。例如，對(duì)于“混凝機(jī)理”這部分內(nèi)容，計(jì)劃用2個(gè)學(xué)時(shí)來(lái)講述，第1學(xué)時(shí)講膠體的性質(zhì)，讓學(xué)生明白“什么是膠體？”“為什么膠體在水中具有穩(wěn)定性？”；第2學(xué)時(shí)講混凝機(jī)理，讓學(xué)生明白為什么投加混凝劑后膠體會(huì)失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生絮凝。只有讓學(xué)生先把相關(guān)的基本原理搞清楚了，才能保證學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，取得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

所謂計(jì)劃，即教師在講課過(guò)程中要有層次、分步驟地講，先講什么，后講什么，要有一個(gè)整體的規(guī)劃。在講“水質(zhì)工程學(xué)1”（給水部分）時(shí)，先告訴學(xué)生給水處理的常規(guī)工藝是“混凝—沉淀—過(guò)濾—消毒”，然后順著這條線開(kāi)始講，每講完一章的內(nèi)容再給學(xué)生強(qiáng)調(diào)一下常規(guī)處理工藝，然后繼續(xù)下一章的內(nèi)容。

所謂目標(biāo)，即教師希望學(xué)生掌握哪些內(nèi)容，學(xué)生對(duì)各部分內(nèi)容的掌握程度是什么，要有一個(gè)明確的目標(biāo)。

3. 實(shí)驗(yàn)課要將理論知識(shí)形象化、具體化

實(shí)驗(yàn)課上對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的講授不是對(duì)課堂教學(xué)的簡(jiǎn)單重復(fù)，而應(yīng)是對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的升華，使抽象的理論知識(shí)形象化、具體化。例如，將稱重完的混凝劑先溶解，然后再用容量瓶定容，告訴學(xué)生這兩個(gè)步驟分別對(duì)應(yīng)水廠加藥間里的溶解池和溶液池，那么學(xué)生自然就能明白溶解池和溶液池的功能是什么；在用混凝攪拌儀模擬絮凝過(guò)程時(shí)，將攪拌漿的轉(zhuǎn)速設(shè)定為2～3檔，每檔轉(zhuǎn)速由快變慢，同時(shí)要求學(xué)生注意礬花粒徑的變化情況。做完實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生自然就能理解在礬花由小變大的過(guò)程中，攪拌速度若不減小就很容易把礬花打碎，最終影響絮凝效果。也可以將問(wèn)題擴(kuò)展到實(shí)際的水廠，給學(xué)生提問(wèn)，讓學(xué)生思考，以提高學(xué)生的分析能力以及解決問(wèn)題的能力。例如，對(duì)于一個(gè)新建的水廠或剛恢復(fù)供水的水廠，應(yīng)先進(jìn)水還是先加藥？讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中自己思考。

實(shí)驗(yàn)課的目的應(yīng)該是以視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等刺激手段對(duì)學(xué)生形成強(qiáng)烈的沖擊，將抽象的理論知識(shí)形象化、具體化，以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

4. 使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上成為主體

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師要把實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)等講清楚，此時(shí)，教師的角色是指導(dǎo)者。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以后直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束，在確保學(xué)生人身安全、儀器設(shè)備安全的前提下，教師應(yīng)盡量作為一個(gè)旁觀者的角色出現(xiàn)，使學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)課上的主體。

有的教師喜歡緊盯著學(xué)生，一旦學(xué)生在某個(gè)環(huán)節(jié)上出現(xiàn)錯(cuò)誤就趕緊去制止、去糾正，其實(shí)這不利于學(xué)生獨(dú)立思考、分析以及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)生的自信心會(huì)受到打擊，也容易養(yǎng)成依賴的習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師不要擔(dān)心學(xué)生會(huì)犯錯(cuò)，只要這個(gè)錯(cuò)誤不妨礙人身安全和設(shè)備安全，就應(yīng)該放手讓學(xué)生去做。出錯(cuò)誤不怕，實(shí)驗(yàn)失敗也不怕，關(guān)鍵是要善于引導(dǎo)學(xué)生分析失敗的原因，然后找出解決問(wèn)題的辦法。很多時(shí)候，犯幾個(gè)錯(cuò)誤對(duì)學(xué)生的印象更深，實(shí)驗(yàn)失敗對(duì)學(xué)生而言是一種另類的收獲。

5. 充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的模范帶頭作用

由于本校給排水科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室成立時(shí)間較短，實(shí)驗(yàn)室專職教師極為匱乏，如果僅僅依靠任課教師對(duì)上百位學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的管理，工作量會(huì)非常大，而且也力不從心。為了解決該問(wèn)題，我們充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的帶頭作用，將每個(gè)班劃分為若干小組，每個(gè)小組4～6人，任命平時(shí)課堂表現(xiàn)好、理論基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、樂(lè)于奉獻(xiàn)的學(xué)生為組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)帶領(lǐng)大家完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

為了充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，本校還規(guī)定，學(xué)生如果在實(shí)驗(yàn)課上完不成實(shí)驗(yàn)，可以在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下利用業(yè)余時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，前提是跟實(shí)驗(yàn)室老師提前預(yù)約。

三、結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)課是“水質(zhì)工程學(xué)”課程的一個(gè)重要組成部分，其教學(xué)效果的好壞直接影響到學(xué)生對(duì)該課程的掌握程度以及應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力。根據(jù)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)要求，從課程的整體安排及授課方式上進(jìn)行了一系列的改革與嘗試，在后續(xù)的教學(xué)過(guò)程中也會(huì)根據(jù)實(shí)際教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)整，希望能夠?yàn)樯鐣?huì)輸送更多的理論基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)、有一定創(chuàng)新能力的優(yōu)秀給排水科學(xué)與工程專業(yè)人才。同時(shí)還需要認(rèn)識(shí)到學(xué)生的專業(yè)技能以及綜合能力并不是一朝一夕就可以形成的，需要貫穿于學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是培養(yǎng)學(xué)生這些能力的重要手段。社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都對(duì)專業(yè)人才有著更高的要求，特別是如今，對(duì)于人才的要求已經(jīng)不再局限于對(duì)理論知識(shí)的要求，同時(shí)對(duì)人才獨(dú)立處理問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的能力也有著較高的要求，這些都需要我們?cè)诮虒W(xué)改革的過(guò)程之中進(jìn)行綜合的考慮。

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