搭建創新人才培養的橋梁

摘要：本文介紹了華中科技大學環境實驗教學中心申報省級示范實驗中心建設的過程，闡述了實驗教學示范中心在實驗教學理念、實驗教學內容與教學方法以及實驗室管理等方面進行的全面改革，突出了學科優勢，整合了教學資源，建立了在實驗中心下以實驗平臺為實驗教學的基本單位，淡化專業界限，突出資源共享，讓學生個性化發展，為學生搭建開放創新的實驗基地。

關鍵詞：示范中心；開放化管理；實驗教學

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0223-03

知識源于實踐，能力在實踐中得到鍛煉和培養，素質在實踐中得到提高，大學實驗室就是實踐的場所。華中科技大學環境實驗教學中心以環境科學與工程學院為依托，主要承擔給排水科學與工程、建筑環境與設備工程、環境工程3個本科專業和環境工程、市政工程、通風及暖通空調、環境科學、環境生態5個碩士專業的全部實驗教學任務，2000年建成建設部給水排水重點實驗室。

一、實驗教學示范中心建設的指導思想

中心始終貫徹以培養工程實用化創新人才為目的的教學理念，根據國家“十二五”規劃，節能減排及可再生能源的發展戰略，密切結合環境友好型和資源節約型兩型社會城市圈建設的人才需求，充分突出環境學科的綜合性和實踐性，加強工程基礎知識、基本技能的培養，提高學生發現問題與解決問題的創新能力，增強學生的創新意識。依托于學院學科群體與科研力量的優勢，科研與教學相結合，以科研促進教學工作的發展，貫徹“基礎訓練，能力拓展，素質提高”的實驗教學宗旨，以轉變教育思想為先導，加強學科之間的交互滲透和融合，構筑環境寬口徑的實驗教學平臺，切實加強學生實踐動手能力培養，順應教育的開放化、信息化和國際化的發展趨勢，以實現培養適應國民經濟和社會發展的高素質人才的目標。

二、實驗教學中心建設

1.實驗教學體系的改革。環境學院現有的環境工程、給水排水工程、建筑環境與設備工程3個本科專業，由于學科的共通性有許多實驗資源應該是可以共享的，各個專業的專業課實驗之間也應該是可以互補的。然而，現有的教學實驗體系往往隨課程設置，零散而不系統，單調而生硬，既浪費了有限的教學資源，又無法激發學生的學習興趣。實驗中心利用學校教學實驗建設項目進行教學實驗資源的整合。實驗中心以實驗教學體系改革為先導，以實驗教學隊伍建設與管理運行體制改革為保障，以加強綜合性、設計性、研究創新性實驗為重點，將理論教學與實驗教學統籌協調，建設環境學科綜合實驗平臺并進行三項重大改革：①實驗教學內容的改革。將全院3個專業分散的依附于理論課的專業課實驗整合為6門獨立實驗課（見表1）。

②實驗室體制改革。建立實驗中心下以實驗平臺為實驗教學單位的新型模式。淡化專業界限，突出共享功能。實驗中心下設“水污染控制工程”、“大氣污染控制與建筑環境”、“固廢污染控制與資源化”三大實驗平臺。每個平臺由教授負責，實驗室人員、研究生助管共同管理。實驗人員可參與多個實驗平臺的工作，形成實驗教學與理論教學隊伍互通，教學科研兼容、結構合理的團隊。③理論教學改革。與實驗教學改革協調，調整理論教學時數與實驗教學時數，加強實驗環節。隨著社會對學生動手能力的要求越來越高，高等學校的實驗教學內容與要求也應不斷增加。但是學校的教學總時數又有限，使得實驗教學內容與實驗教學時數的矛盾越來越突出，解決這個矛盾的有效辦法，除適當壓縮理論時數以增加實驗時數外，就是對實驗教學內容、實驗教學方法與實驗教學體系進行改革。水污染控制實驗平臺開發出一系列以小型化、集成化、可視化為特點的自制實驗教學儀器和設備，部分自制設備實現了數字化。像開設的“廢水高級氧化處理實驗”對廢水水質有較寬范圍的適應能力，可對各種工業廢水的氧化過程進行模擬研究，并可進行廢水氧化機理的深入探討。同時在處理某一種廢水時，力求通過有效地調節尋找最佳的工藝和運行參數，為裝置的實際應用提供依據。并且，學生利用這套實驗裝置還可完成多種氧化的組合與耦合反應等實驗項目，如單獨的O3氧化實驗、紫外（UV）氧化實驗、Fenton氧化實驗等，以及以上各氧化技術的組合實驗，更重要的是激發學生的動手能力，點燃學生的創新欲望。

2.實驗教學環境的改善。過去有一種比較夸張的比喻——華工有多大，環境學院實驗室就有多大。實驗室分布從主校區西七樓四樓、能源學院三樓、高壓等離子實驗室到東校區力學館。實驗場地分散，人員分散，不好管理，學生做實驗也很不方便。經過與學校有關部門的協調，如今將環境學院實驗中心集中建在東校區環境樓1~4樓。將本科教學全部集中在環境樓1樓和3樓，4樓專門設立大型儀器室承接對外開放服務?，F在，環境樓固廢大廳為200m2，組建固廢污染控制與資源化實驗平臺，水污染控制綜合實驗平臺現有8間實驗室和1個實驗大廳，面積為500m2。環境樓西側建成大氣污染控制綜合實驗平臺，建筑面積700m2。硬件、軟件雙管齊下搞好建設，確保實驗中心建設上一個新臺階。

3.實驗教學設備的改善。進一步鞏固、完善大型儀器設備管理，實驗中心已建立一支由專職技術人員和研究生助教人員組成的大型儀器管理隊伍，負責大型儀器的使用、維護。開展研究生、本科生大型儀器設備使用培訓，大大提高儀器設備的利用率，對全院教學用房、儀器用房全面規劃與分配，改變以前教學、科研、儀器用房混亂和無序的現狀。現在經過調整、協調，擴大了大型儀器用房面積，更利于儀器設備的集中管理與使用，方便對學生開放使用。通過對全院的清查、摸底，有針對性的維修一批使用頻繁、使用面廣的儀器設備，力求做到儀器設備在功能完好的情況下對外開放，提高教學儀器設備的利用率，建立儀器設備共享平臺，在學院網上開辟實驗中心對外開放儀器設備信息。學生、教師從網上就可以查到儀器設備的型號、規格、購入時間、放置地點、管理者、適用范圍等相關信息。

三、特色與成果

通過規劃建設，實驗中心確立了“開放化管理”的思想，即實驗內容的開放，學生可通過網上選課系統，選擇實驗項目、選擇做實驗時間、選擇參考資料等，自主選擇綜合性和創新性實驗。通過構建自主學習研究性實驗使學生了解學科的前沿動態，將教學內容與科研密切聯系，逐步將教師的高水平科研成果轉化為實驗教學內容。同時，建立本科生導師制。實驗教學實現了技術與前沿、經典與現代的有機結合。例如針對食品安全問題中普遍關注的農藥殘留問題，采用我院教師研發的“便攜式農藥殘留檢測儀”及其分析和數據處理方法，開設了“酶抑制法快速測定果蔬中的殘留農藥”實驗，極大的提高了學生對前沿科學問題的認識，深受廣大學生的歡迎，并取得了顯著的成果。本科生已在Chemosphere等SCI期刊上發表了多篇論文。經過幾年的努力建設，實驗中心成績斐然?！督o水工程》、《排水工程》、《大氣污染控制工程》、《固體廢物處理與資源化》等多門課程被評為省部級、校級精品及優質課程，先后公開出版各類教材27本，中心承擔教改、實驗技術研究等項目近40項，其中教學、教改項目《給水排水專業課程體系改革建設的研究與實踐》獲國家級教學成果二等獎，科研獲國家、省部級獎18項，在核心以上刊物上發表科研論文400余篇，在三大索引發表學術論文百余篇，獲得發明專利24項，實用新型專利18項。依托于實驗教學中心，學生科技創新成績顯著。環境工程專業本科生薛珺獲2004年全國“挑戰杯”創業計劃大賽金獎；給排水專業陳志峰獲2007年全球微軟IT大賽第一名。國家級、省級優秀本科生畢業設計論文50余篇，校級優良生產實習隊6個。

四、規劃

環境實驗教學是培養環境科學與工程相關專業本科生實踐和創新能力的重要一環。近年來，在實驗中心師生員工的共同努力下，環境實驗教學中心從早期的基礎型和綜合型實驗，發展到現在的設計型創新實驗。對于環境實驗教學示范中心的建設，我們深感任重而道遠。我們的目標是把華中科技大學環境實驗教學中心建設成為高水平國家級的實驗教學示范中心，充分發揮我校理、工、醫、文、管多學科交叉的優勢，在高等學校環境實驗教學中發揮示范和輻射作用

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