應用型高校建環(huán)專業(yè)實驗教改研究

劉曉月

摘?要：為適應產業(yè)轉型升級與人才培養(yǎng)模式變革的需要，應用型高校環(huán)境工程專業(yè)實驗教學改革刻不容緩。本研究選取某應用型高校建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)實驗教學改革為研究對象，分析該專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀與存在問題，提出實驗教學內容改革、實驗教學方法改革、實驗教學評價方式改革、建立質量保證體系和加強實驗教學隊伍建設等改革舉措。這些改革舉措的實施可以進一步提高環(huán)境工程專業(yè)實驗教學的針對性與實效性，培養(yǎng)學生的動手操作與實踐創(chuàng)新能力，滿足產業(yè)發(fā)展與企業(yè)用人需求。

關鍵詞：應用型高校；建環(huán)專業(yè)；實驗教學；改革研究

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.01.087

1?緒論

1.1?研究背景

近年來，隨著高等教育規(guī)模的擴大，應用型高校在我國高等教育體系中發(fā)揮著越來越重要的作用，是應用型人才培養(yǎng)的主力軍。實驗教學作為理論教學的重要補充，在專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著至關重要的作用。通過實驗操作活動，可以培養(yǎng)和提高學生的動手實踐能力、解決復雜工程問題的系統(tǒng)思維模式等，對學生知識的消化吸收和創(chuàng)新意識的養(yǎng)成均有著較大促進作用。然而，隨著新技術和新工藝的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的實驗教學內容和手段難以適應人才培養(yǎng)的需要，教學效果不理想和實驗方式陳舊等問題也日益凸顯。如何改革和創(chuàng)新實驗教學，成為影響專業(yè)人才培養(yǎng)質量的重要因素。

1.2?研究意義

本研究選取某應用型高校建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)為研究對象，以其實驗教學改革為主線，研究探討應用型高校建環(huán)專業(yè)實驗教學改革的策略及方法，總結改革效果，旨在為我國應用型高校建筑專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與教學模式改革提供參考，發(fā)揮理論與實踐相結合的指導作用。研究成果不僅對于該校建環(huán)專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義，也可為其他應用型高校建筑專業(yè)的教育教學改革提供借鑒。

2?該校建環(huán)專業(yè)實驗教學定位與實驗教學現(xiàn)狀分析

2.1?實驗教學定位

該校建環(huán)專業(yè)以培養(yǎng)具有系統(tǒng)工程思維和較強動手實踐能力的高級應用型專門人才為目標。培養(yǎng)學生動手操作能力、解決復雜工程問題的思維模式和初步的科研興趣。實驗教學內容應緊密結合專業(yè)人才培養(yǎng)目標，建立在堅實的專業(yè)理論基礎之上，盡量模擬實際的工程環(huán)境與工程問題，培養(yǎng)學生的專業(yè)實踐能力和創(chuàng)新精神。實驗教學定位明確，以學生實踐能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)為中心，強調與專業(yè)人才培養(yǎng)目標和社會需求的銜接，對指導實驗教學內容與方式選擇具有重要指導作用，需要在實驗教學改革過程中不斷鞏固與發(fā)展。

2.2?實驗教學現(xiàn)狀分析

2.2.1?實驗課程體系

該校建環(huán)專業(yè)實驗課程體系設置較為完備，涵蓋專業(yè)主干基礎課與專業(yè)方向課?；A實驗課以專業(yè)基礎知識與技能訓練為主，方向實驗課則圍繞空調與供熱、傳熱、通風等課程開設。實驗課程體系設置遵循由基礎到專業(yè)，理論聯(lián)系實踐的原則。但在實施過程中，部分實驗項目未能很好地結合實際工程案例或項目，難以實現(xiàn)理論知識的深層次應用和綜合運用。學生通過這類實驗課程獲得的實踐經驗還比較膚淺，無法培養(yǎng)系統(tǒng)的工程思維模式。這是實驗教學中需要改進的內容之一。

2.2.2?實驗室與設備

該校建環(huán)專業(yè)擁有較為完備的實驗室與設備，包括流體力學實驗室、空調實驗室、供熱實驗室、通風實驗室、熱工實驗室、機械設計基礎實驗室等，可滿足日常實驗教學的基本需求。但由于實驗設備投入時間較長，部分設備性能無法匹配新技術的應用需求。如熱輻射性能實驗中，設備臺套數(shù)少致使學生分組數(shù)少，每組人數(shù)多，只能由少數(shù)同學動手操作，影響實驗效果。因此實驗設備需要進一步完善，這也是推進實驗教學改革、提高教學質量的現(xiàn)實要求之一。

2.2.3?實驗內容與方法

該校建環(huán)專業(yè)實驗內容以驗證性實驗為主，潛在的缺陷是過于注重理論知識的驗證，忽視知識的綜合應用與創(chuàng)新實踐。實驗教學方法以教師示范與學生觀摩以及個人完成報告為主，較少采用小組合作等方式。這種實驗內容設置方式與教學方法難以達到培養(yǎng)學生動手操作與實踐能力，解決復雜工程問題的目的要求。未來實驗教學改革需要注重工程實例的應用，鼓勵學生綜合運用所學知識采取設計性實驗，并在教學方法上采用小組合作與討論等方式，提高學生的動手操作與實踐能力。

2.2.4?考核評價機制

該校建環(huán)專業(yè)實驗教學采用實驗報告的考核方式。實驗報告以個人完成為主，缺乏小組合作的考察，難以全面評價學生的團隊合作精神與實踐能力。另外，考試側重于對理論知識的考查，而較少專門針對學生的動手操作能力與綜合實踐能力進行考核，這也是實驗教學考核評價需要改進的地方。未來，實驗教學評價機制應遵循立德樹人的理念，可以在實驗報告的要求中增加小組合作內容，也可以采用實物操作等方式專門測試學生的動手操作與實踐能力。這將有助于實驗教學目標的達成，提高實驗教學質量。具體實驗教學現(xiàn)狀如圖1所示。

3?實驗教學改革與效果

3.1?實驗教學內容改革

3.1.1?實驗項目內容與方案改革

更新實驗項目，增加前沿技術或工程應用項目，增加設計性、創(chuàng)新性強的綜合性項目，可以使學生接觸最新技術與工程方法，培養(yǎng)設計思維與創(chuàng)新能力。在保留必要的基本實驗項下，增加實驗方案設計與操作步驟。要求學生在實驗指導書的基礎上提出自己的實驗方案與步驟，進行論證后實施。這可以培養(yǎng)學生的工程設計與方案論證能力。教師在實驗過程中進行適時指導與幫助。

3.1.2?開設研究性實驗項目

在保證實驗教學質量與效果的前提下，適當提高實驗項目的開放性與選擇性。允許學生根據(jù)個人興趣與專業(yè)方向選擇感興趣的實驗項目進行。這可以激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)自主選題與探索精神。對有研究潛質與興趣的學生開設研究性實驗項目，指導學生運用所學知識與技能進行探索和研究，可以培養(yǎng)學生的科研能力與創(chuàng)新精神。

3.2?實驗教學方法改革

3.2.1?采用項目教學法

選擇適合專業(yè)特點的課程項目或賽事作為教學載體，比如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，“互聯(lián)網+”大賽等，按項目開展過程組織學生進行學習與實踐?？梢耘囵B(yǎng)學生的項目運作與管理能力，解決復雜工程問題的能力。項目以任務為單位進行分工與協(xié)作，培養(yǎng)團隊合作精神。

3.2.2?采用操作過程評價

注重對學生實驗操作過程的評價，如實驗準備情況、操作技能、記錄規(guī)范性及問題解決能力等。這種過程評價的方式全面考查學生的實驗學習效果，而不僅僅局限于實驗結果。教師在實驗過程中給予適當指導，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，幫助學生完善實驗操作。

3.2.3?采用信息化教學手段

錄制高質量實驗操作視頻，建立實驗教學資源庫;使用虛擬仿真軟件進行危險實驗或難以完成的實驗;例如采暖系統(tǒng)模擬演示實驗，因為實驗設備大，臺套數(shù)不足以滿足每個同學動手操作，可以通過線上視頻了解實驗原理，采用在線互動講授等形式，拓展實驗教學的內容與方式，再通過分組形式動手操作實驗驗證理論。可以提高實驗教學的信息化水平，實現(xiàn)資源共享與個性化學習。

3.3?實驗教學評價方式改革

3.3.1?采用過程評價與結果評價相結合

實驗前考核學生對實驗內容與要求的理解程度?？疾閷W生對實驗原理、儀器設備、操作流程與數(shù)據(jù)處理方法的掌握情況?？梢园l(fā)現(xiàn)學生實驗前的知識與技能不足之處，及時予以指導與幫助。實驗中注重考核學生的實驗操作過程與技能。采取過程評價的方式，考查學生實驗準備工作的規(guī)范性、操作的熟練度、數(shù)據(jù)記錄的準確性以及遇到問題的解決能力等。教師在實驗過程中進行觀察與點評，發(fā)現(xiàn)問題及時提出反饋意見?？梢匀鏅z查學生實驗操作學習的效果。實驗后通過實驗報告與結果檢查學生實驗效果?？己藢嶒瀳蟾娴囊?guī)范性與質量，實驗結果與分析，實驗小結與體會的深入度等?？梢耘袛鄬W生對整個實驗的理解程度及實驗技能的運用水平。同時，也要組織學生對實驗過程與效果進行打分與評價，全面了解實驗教學的優(yōu)缺點，提出改進意見。

過程評價注重評價學生實驗準備、操作過程、技能運用與團隊合作能力情況，可以發(fā)現(xiàn)實驗學習過程中的問題與不足，及時提供反饋意見。結果評價考察實驗報告的質量與實驗效果，可以判斷實驗學習的最終效果。兩種評價方法的結合可以使實驗教學評價更加全面準確。

3.4?建立質量保證體系

3.4.1?制定實驗教學的質量標準

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標與課程要求，制定實驗教學的質量標準，包括制定實驗項目開發(fā)制度、實驗資源配置制度、教學日常管理制度、實驗教學評價制度等，確保實驗教學有章可循，達到規(guī)范化管理。這是質量保證的基礎工作，也為實驗教學質量評價與監(jiān)控提供依據(jù)。

3.4.2?建立實驗教學質量報告制度

根據(jù)質量監(jiān)測與評價結果，定期編寫實驗教學質量報告。報告內容包括執(zhí)行質量標準情況、存在問題分析、質量提高措施與發(fā)展建議等。臺賬實驗教學質量狀況，為領導決策與規(guī)劃提供依據(jù)。查找體系建設與運行過程中存在的問題，持續(xù)改進。這也有利于實驗教學工作的規(guī)范化開展還可以發(fā)揮質量保證體系的管理與改進作用，達到不斷提高實驗教學質量的目的。這些舉措的落實可以使實驗教學質量管理從“被動應對”轉變?yōu)椤爸鲃影l(fā)展”，全面提高實驗教學的規(guī)范化與標準化水平，實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。

3.5?加強實驗教學隊伍建設

制定教師職業(yè)發(fā)展路徑與定期培訓制度，提高教師實驗教學的專業(yè)水平與教學能力。選聘行業(yè)技術專家擔任兼職教師或實驗教學評議委員，為實驗教學提供專業(yè)支持與指導。這是保證實驗教學質量的基本保證。制定教師到企業(yè)實踐的相關政策，鼓勵教師利用假期進入相關企業(yè)進行實踐鍛煉，了解行業(yè)技術發(fā)展動態(tài)與企業(yè)對人才的具體要求。可以增強教師的工程實踐意識，使實驗教學內容與方式更加貼近產業(yè)需求。具體實驗教學改革如圖2所示。

4?展望與建議

實驗教學是應用型高校人才培養(yǎng)的重要途徑與手段，也是環(huán)境工程專業(yè)教學的重要組成部分。通過本研究，對實驗教學的現(xiàn)狀與問題進行了分析，提出了實驗教學內容改革、實驗教學方法改革、實驗教學評價方式改革、建立質量保證體系、加強實驗教學隊伍建設等改革舉措，著重從管理、教學內容與方法、質量保證體系等角度進行了詳細探討。這些改革舉措的實施，可以進一步提高環(huán)境工程專業(yè)實驗教學的針對性與實效性，培養(yǎng)學生的動手操作與實踐創(chuàng)新能力，滿足產業(yè)發(fā)展與企業(yè)用人需求。針對不同的教學環(huán)節(jié)與對象，還需進一步明晰操作步驟、細化評價標準，及時發(fā)現(xiàn)新問題與采取有效措施。此外，實驗教學改革還需增加投入力度，加大基礎設施建設與教學資源投入。高校與企業(yè)應進一步加強聯(lián)系合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補與資源共享，不斷提高實驗教學的開放性與動態(tài)性。

參考文獻

[1]萬李.“五育并舉”背景下高校實驗室“五位一體”建設的探索與實踐——以湖南科技學院為例[J].湖南科技學院學報，2022，43（03）：8790.

[2]彭亞捷.基于應用技術型的建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究[J].江西建材，2018，（11）：82+84.

[3]王娜.轉型形勢下民辦高校建環(huán)專業(yè)實驗室建設研究[J].科技風，2016，（14）：65.

[4]張愛寧，閆秋會，楊全，等.基于工程型人才培養(yǎng)的建環(huán)專業(yè)實驗教學改革探索[J].中國教育技術裝備，2011，（15）：120122.

[5]張渤.地方高校實驗室建設和實驗教學改革現(xiàn)狀分析及對策——以武夷學院茶與食品學院為例[J].高教學刊，2020，（20）：150152.

[6]張瑞青，陳東雨.微實驗視頻在“工程熱力學”翻轉課堂中的應用研究[J].沈陽工程學院學報（社會科學版），2019，15（01）：120124.

[7]王迪.建環(huán)專業(yè)“機械設計基礎”課程實驗教學改革研究[J].中國新通信，2020，22（21）：197198.

[8]程向明，李翠敏.“建筑環(huán)境與能源應用工程”專業(yè)實驗教學改革研究[J].教育教學論壇，2015，（51）：106107.

[9]李俊梅，藺潔，王宏燕，等.基于新工科人才培養(yǎng)要求的建環(huán)專業(yè)實驗教學內容的改革探索[J].科技風，2022，（35）：7880.

[10]許建平，王春艷，王慧文，等.基于工程教育專業(yè)認證的應用型高校專業(yè)綜合實驗教學改革[J].中國冶金教育，2022，（01）：5659.