【环境类专业研究型实验课程的特征与构建】研究型大学名单

　　摘要：针对传统实验课程在环境类创新人才培养中存在的问题，阐述了研究型实验课程的特色与优势，提出了研究型实验课程应该达到激发学生热情和创新思维以及与科研和实际应用紧密结合的两个目标。
　　关键词：构建；环境科学与工程；实验课程；研究课程
　　
　　在与环境类专业技术基础课相配套的实验课程中充分利用教师的科研资源，就可望以较少的资金投入，研究构建和实施符合环境类专业大学生基本研究技能训练和创新能力培养的研究型实验教学课程。
　　
　　一、研究型实验课程的特色与优势
　　
　　环境类专业的研究型实验课程由一系列开放型、综合型和设计型的实验组成，这类实验均覆盖不同的知识点，是由学生在教师的指导下自主设计实验方案并通过实验实现设计目的。因此，可以强化培养环境类专业的本科生对知识的综合应用能力，促进学生创新能力的提高。
　　研究型实验课程具有以下特点和优势。
　　1、充分利用科研资源和骨干教师资源，来设计研究型实验的范围，并在教师指导下，由学生在研究课题范围内自主提出不同的多因素多变量的实验研究方案，将实验课由教师统一安排改变为由学生自主设计。
　　2、学生的研究型实验与研究生论文研究相结合，与教师课题研究相结合，与环保工程实践相结合，将演示型验证型实验改变为研究型创新型实验。
　　3、将实验由原来全班统一的1个假想课题改变为每人1个研究课题；将实验时学生被动按照教师的指导做实验改变为学生主动请求教师指导研究和实验；将以往实验内容和报告严重的相互重复现象改变为每人只能独立设计；将理论课和实验课分离现象改变为理论课教师大力参与实验指导。
　　4、在教师指导下，由学生完成的研究型实验的优秀实验报告，达到公开发表的研究论文的水平。部分优秀实验报告能够公开发表、参加各类课外研究竞赛包括挑战杯竞赛或参加学校其他创新培训计划。
　　与专业基础课配套的研究型实验教学课程的构建和实施，可望起到三方面的作用。一是使本科生紧密结合理论教学来加强实践和创新能力培养；二是确保本科生广泛参与，并能激发学生的学习热情；三是充分利用科研设备和资源，使教学与科研紧密结合，节约资金投入，提高办学效益。
　　
　　二、研究型环境工程原理实验课程的构建和探索
　　
　　1、研究型实验课程的目标
　　(1)通过研究型实验课程的学习，使教师与学生互动得到进一步加强，激发学生的学习激情，掌握专业领域的前沿与最新进展，使学生经历“三个全面”的创新教学过程：经历全面的分析研究问题的过程，实验技能得到全面的锻炼，综合能力得到全面的提升。
　　(2)解决目前实验课程内容与污染控制需求脱节的问题，使专业基础课实现理论与实践相结合，使科研与教学融为一体，实现专业基础课与专业课的进一步贯通。
　　2、研究型实验课程内容的筛选
　　研究型实验课程内容的确定是实现课程目标的基础。不同专业的课程，实验内容必然不同。下面是环境工程专业的环境工程原理实验课程的内容，供其他专业筛选课程内容时参考。
　　环境工程原理系列课程包括环境工程原理(上)、环境工程原理(下)、环境工程原理课程设计和环境工程原理实验，该系列课程系统、深入阐述环境净化与污染控制的单元操作的原理、工程设计计算方法以及分析问题和解决问题的方法，是环境工程专业最重要的专业基础课之一，在环境工程专业的教学中占有非常重要的地位，其中的环境工程原理实验课程是培养大学生实践能力和创新能力的重要途径。
　　二十余年来，环境工程高等教育在我国得到了迅速的发展。环境工程专业内涵也不断扩大，原来的环境监测、环境规划与管理、水文地质与工程地质、和农业环境保护并入了环境工程专业。环境工程专业处理的环境污染具有复杂性和综合性的特点，相应地导致污染控制技术也具有多样性和复杂性的特点。所以要求环境专业人才具有宽厚、系统的专业理论基础，也导致环工原理课程在环境工程专业教学中的地位十分重要。然而，因为美国等发达国家目前环境工程主要设置研究生专业，所以可为环境工程原理实验课程的构建提供具体借鉴的国外经验不多。
　　环境工程原理实验课程方面，至今国内很多院校仍然是采用化工原理实验教材或类似的讲义。由于涉及的问题与化工专业有一定差距，解决问题的思路、方法与要求也有所不同，与学生在环境保护专业实践中遇到的问题也有较大区别。目前环境工程原理课程的理论教材方面尽管仅有清华大学胡宏营教授等人编著的教材出版，这也为环境工程原理的理论教学提供了新选择。本文在吸收国内环境类专业实验教学成果基础上，提出了构建环境工程原理研究型实验课程的核心内容。
　　(1)在流体流动实验部分，指导学生自主设计污泥、污水和含尘气体的流动和输送问题，包括不同悬浮物含量的污泥、不同性质的污水和不同固体含量的含尘气体的流动阻力和流体输送机械的性能研究系列实验研究。
　　(2)在非均物系分离的实验部分，指导学生自主设计不同性质污泥、自来水和含尘废气在不同过滤介质中的过滤实验研究。
　　(3)在传热实验部分，指导学生自主设计不同性质废气废水与污泥的加热和污泥脱水的实验研究。
　　(4)在传质实验部分，指导学生自主设计不同性质的废气和污水的吸收与萃取以及污泥干燥等实验研究。
　　与原有实验内容相比，以上研究型实验课程的内容与环境工程专业问题的关联性很强，课程内容与专业领域需求联系紧密，通过实践环境的教学学生可以了解专业领域的前沿与新进展，也有利于激发学生的学习激情。
　　3、研究型实验课程的实施方案及需解决的问题
　　首先，结合本项目本学科教师的科研课题情况，制定详细的研究型实验计划。然后，根据实验计划和学生的自由选择，确定每一位学生的实验研究课题。理论课教师指导学生阅读有关参考文献，与每组学生分别讨论和确定实验方案。其次，制订详细的研究计划。实验教师完成实验设备的准备与调试、实验操作的指导、化学药品的准备等工作。学生在指导教师和实验教师的帮助下，完成实验设计，配制化学药品和试剂，进行实验的操作，完成实验研究报告并最终汇报。
　　要顺利实施研究型实验课程，需要解决的问题有：
　　(1)设计和制订大量不同的实验方案，这可以通过结合目前的科研计划研究组织实验方案来解决。
　　(2)需要满足大量不同的实验所需的财力和人力。这可以通过学科教师的科研课题，以及硕士生和博士生的学位论文研究工作来提供。
　　(3)提供大量不同的实验所需的仪器设各需求，这可以充分利用学科教师现有的科研设备。
　　
　　责任编辑：文和平