环境工程专业开设综合性实验课程的实践|开设环境工程的专科

　　 [摘要]在分析环境工程专业实验教学存在主要问题的基础上,提出了开设综合性实验课程的设想,开展了实验教学改革的探索。实践表明,综合性实验课程极大提高了学生的实验兴趣和积极性,并使学生的动手能力、创新能力、分析和解决实际问题的能力明显得到改善,是实验教学改革的有益尝试。
　　[关键词]实验教学改革 综合性实验 环境工程专业
　　
　　高校环境工程专业的教育目标是培养既具有扎实理论基础,又具有较强实践能力的环境保护工程技术人才,尤其强调对学生理论联系实践能力、技术应用能力和科研创新能力的培养。专业实验作为培养学生综合素质和实践创新能力的最重要途径,是本专业人才培养体系中的重要环节。针对当前专业实验课程教学现状,开展了综合性实验课程的改革和探索,以期为完善专业实验教学环节、改善教学质量、提高学生的专业综合能力提供一些教学内容和方法上的借鉴和帮助。
　　
　　一、开设综合性专业实验课程的思路
　　
　　1.目前专业实验的主要问题
　　专业实验的目的在于培养学生的实践能力和综合能力,增强感性认识,巩固和深化所学的理论知识。但近年来对本专业毕业生升学和就业情况的调研,及毕业设计指导老师的反馈都表明,学生专业综合技能水平并不理想,普遍存在专业知识掌握薄弱、动手能力差、实验水平低下等问题,对实际问题的解决能力和创新能力均较为欠缺。究其原因,主要因为专业实验教学中尚存在以下不足。
　　(1)课程地位不高,学时数不足。实验教学普遍被当成是理论教学的补充和延伸,降低了实验教学应有的地位;近年来的专业教学计划修订又对专业教学学时数进行了压缩,专业实验课时也被相应减少,使得实验内容多而课时少的矛盾十分突出。
　　(2)专业课程体系设置尚不合理。专业实验均依托于专业理论课而分别设置,使得各专业实验课程间相对独立、自成体系,割断了本专业各单项学科间的横向联系,不利于学生形成完整的专业知识体系概念。
　　(3)实验内容、方法和组织形式陈旧。专业实验教学中多为验证型、演示型实验,内容简单,与工程实践相距甚远;学生在实验过程中只需照搬指导书中规定的内容、方法和步骤去机械的完成实验内容;实验完成后,也只需填写实验报告,而无需进行思考、分析和总结;这种教学模式既不能够激发学生的学习兴趣,又不能够满足学生对理论联系实际的渴望。
　　专业实验教学中存在的这些问题均导致了学生缺乏有关专业知识和技能的融会贯通,缺少各种实验方法和技术的综合应用训练,因而在碰到实际问题时也缺乏创新意识和解决问题的技能。因此,进行本专业的实验教学体系和内容的改革就显得非常必要和迫切。
　　2.综合性专业实验课程的开设思路
　　开设综合性实验课程是以现有专业教学体系和实验平台为基础,在本科第7学期增设综合性专业实验课程。综合性专业实验是将本学科中各门类理论知识和各种实验技能、方法联系起来,相互交融、相互利用、相互渗透的一种有效的实验形式。它具有3个显著的特点。
　　(1)实验技能的综合性,即应用多种实验技能、方法,才能完成实验的全过程。
　　(2)实验操作的独立性,即教师提供实验题目和相关指导,学生通过查阅文献资料、制定方案、自行开展实验,并完成实验研究报告。
　　(3)实验过程的可思考性,包括不同实验方案的可行性比较,实验数据整理与分析,实验结果的总结。
　　通过综合性专业实验课程的设置,可提高学生对各专业知识点的关联、衔接、组合和实践应用能力;而在人才培养时间段上,综合性专业实验开设于第7学期,处于各专业理论和实验教学环节与毕业设计(论文)环节之间,对学生巩固专业理论知识、复习实验技能、培养实践创新能力更是起到了重要的承接作用,并可达到事半功倍的教学效果。总体来看,高年级综合性专业实验的设置可使工科专业实验教学体系得到有益的补充和完善,使专业实验教学从单一、平面内容向多点、立体交叉内容转变。
　　
　　二、综合性实验的教学实践
　　
　　1.实验内容的确定
　　根据环境工程专业特点,并切合学生实际能力和知识水平,我们确定了:校园水环境质量监测与综合评价、校园周边地区大气污染物成分与来源分析、生活污水生化处理工艺运行与优化等实验项目。这些实验项目在内容上突出综合性、设计性和灵活性的特点,涉及专业面较宽,涵盖了本专业多学科的知识内容;并且也与社会生活热点和学生自身环境密切相关,使学生的学习兴趣和主动性大大提高。
　　2.实验教学过程
　　综合性实验的教学活动以学生为中心、由教师加以引导,并采取科技课题研究小组的形式开展。即学生首先根据自身兴趣与专业方向在实验项目中选择1项作为实验内容,并形成研究小组;指导教师下达实验目的和阶段要求,并为学生提供实验资料;学生通过资料查阅、整理和相互讨论,设计实验方案;然后经师生共同讨论,确定可行方案;学生根据方案开展实验,教师解答相关问题,并引导学生独立思考、锻炼实验操作技能;实验结束后,要求学生通过科学的分析整理实验数据,以科研论文的形式写出研究报告,报告内容应包括文献资料查阅与综述、方案设计、实验结果分析和实验结论等内容。
　　3.实验成绩评定
　　综合性专业实验与传统专业相比较,最大的特点就是没有标准的步骤与实验结果,因此其成绩的评定不是简单地看实验结果是否正确,而应把学生资料查询、实验方案设计、实际操作、实验报告写作等各个环节纳入考核中进行综合评定。即在实验前期准备阶段,通过观察了解学生的学习态度和实验安全意识,通过师生交流互动掌握学生对实验目的、实验内容的理解,通过审核实验方案考察学生对问题的分析能力、对专业知识的综合运用能力和对新知识的接受能力;在实验操作阶段,通过观察了解每个学生的动手能力和解决问题的能力,通过现场提问了解每个学生对基础知识和实验技能的掌握程度;在报告书撰写阶段,通过实验数据及实验报告了解学生分析、归纳、整理的能力和在实验中的收获。此外,对新颖的实验设计和方法应给予高分,以鼓励学生的创新精神。
　　
　　三、结束语
　　
　　通过在环境工程专业高年级中增设综合性实验课程的方式,进行了实验教学体系改革的探索。实践表明,综合性实验极大提高了学生对专业知识和专业实验的学习兴趣和积极性,并使各项专业技能得到全面的训练。综合性实验课程的开设可促进学生质量的提高和“应用型”、“创新型”人才的培养,适应了新时代人才培养的趋势,是对专业实验教学改革的有益尝试。
　　
　　参考文献:
　　[1]陶勇芳,商存慧,崔华华.关于高等工科教育创新的探讨[J].中国高教研究,2005,(1):54-58.
　　[2]朱向群. 改革实验教学培养学生实践能力与创新能力[J]. 实验技术与管理,2001,18 (1) :108-111.
　　[3]张明泉,曾正中,陶燕,等. 综合性大学环境科学与工程科实践教学体系建设[J]. 高等理科教育,2005,(2):112-115.
　　基金项目:南京信息工程大学教学改革研究课题(07JY0111).