面向21世紀環境工程專業實驗教學的改革與探索

摘要：基于多年環境工程本科專業的教學實踐，在分析21世紀本專業的社會需求和用人單位對環境工程專業學生素質、能力等人才需求的基礎上，對照國家和用人單位對加快教學改革、提高高等教育質量的迫切希望，提出了環境工程實驗教學改革的相關措施，并進行了探索。

關鍵詞：環境工程；實驗教學；改革；探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）24-0037-02

21世紀，我國的高等教育迎來了前所未有的大發展，教育部高等學校環境科學與工程教學指導委員會明確指出環境工程類學生要強化工程能力培養，人才培養的質量指標已不能簡單地用學業成績來衡量，而是由社會根據學生的能力來評判，這種能力包括了學生的學習能力、知識應用能力、工程能力和創新能力等。只有將師資、課堂教學和實踐教學三者有機地結合，才能培養出應用型的環境工程專業人才。我校環境工程專業經過十多年對專業人才培養研究與實踐的積極探索，針對目前高校環境工程類專業工程實踐教學環節弱化、學生工程能力下降的普遍現象，我們進行了環境工程專業應用型人才培養的實踐。對于環境工程專業的學生來說，工程能力和創新能力是走入社會體現各種能力的基礎和起點，而在本專業的教學環節中，實驗教學是培養學生這兩個能力的主要環節，因此，提高實驗教學質量是提高本專業教學質量的具體體現。

一、實驗教學定位

環境工程是綜合性、應用性的專業，涉及到化學、生物、材料、工程、管理等多方面知識，實驗教學不僅要傳授基本實驗技術和方法，訓練基本實驗技能，同時還應培養學生分析、推理、歸納、總結的能力，培養學生扎實細致的工作作風和嚴謹求實的科學態度，提高學生的綜合素質，培育學生的創新能力。

環境類專業的實驗教學是相對獨立于理論教學的體系，是學生專業素質養成和工程與創新能力培養的主要手段。我們在建設過程中積極進行教學改革研究，形成了“加強基礎、注重應用、培養能力、探索創新”的實驗教學理念，采用開放式實驗教學，重視實驗內容的更新，實現科研成果、工程實踐與教學內容的結合，促進學生素質、知識、能力的全面協調發展，培養學生團隊合作和創新精神。

二、實驗教學改革思路及方案

1.實驗教學改革思路。實驗教學是環境工程本科課程教學的重要組成部分，實驗課與理論課占有同等重要的位置。在保證驗證性和演示性實驗教學的同時，應大力開展設計型和創新型實驗，注重實驗教學內容和方法的先進性和應用性的有機結合，為學生進一步的實驗教學和科研活動打下良好的基礎。實驗教學應以學生能力培養為核心，堅持“一體化、兩結合、三階梯”教學改革思路（見圖1），“一體化”即打破原有的實驗室各自獨立的實驗格局，實驗教學管理方式堅持一體化原則，對所有實驗課進行統一規劃、統一管理、統籌安排；“兩結合”即堅持實驗教學過程與科學研究相結合、實驗教學過程與工程實踐相結合，加強學生科學思維和創新意識的培養；“三階梯”即鞏固基礎性訓練實驗、強化綜合性開放實驗、鼓勵研究性創新實驗，以工程能力與創新能力培養為核心，分層次階梯式提升學生綜合素質。要實現以上改革思路，需要建設一支具有現代教育理念的高水平實驗教學隊伍；進一步完善實驗教學和學生自主性學習的環境和條件；爭創高水平實驗教學研究成果；加快網絡教學資源建設，實現實驗教學的多媒體化；提高實驗室管理工作的效率和管理水平，全面提高人才培養質量。

2.實驗教學改革方案。①改變傳統專業實驗課程設置依附于理論課體系的橫向模式，將實驗課獨立出來，與本專業其他實驗課建立相對獨立的縱向聯系體系，實現專業實驗課程之間的縱向聯系貫通。②改進實驗課程設置和實驗項目，將教師的科研成果融入到實驗教學中，使實驗內容更貼近工程實際。③改變實驗教學由單一課程組和學生班級為單位的組織形式，形成交叉型的教學指導團隊和興趣型的學生學習團隊。④改變傳統教學實驗室管理的舊模式，整合實驗室資源，成立實驗示范中心，結合科研實驗室，實現實驗教學與學生創新科研活動中的平臺式共享，增加學生動手能力和創新能力鍛煉的機會。

三、實驗教學體系建設

以學生能力培養為核心，堅持“一體化、兩結合、三階梯”體系建設，注重實驗教學與理論教學有機結合，分層次階梯式提升學生綜合素質。

1.實驗教學內容。在實驗教學過程中，應注重傳統知識與先進技術的結合，與前沿科技、工程實踐密切聯系，融入實驗教學改革成果和科技創新，使實驗項目不斷更新。需開設的實驗課程主要有：環境監測、水污染控制實驗、大氣污染控制實驗、固體廢物處理處置實驗、環境工程專業綜合實驗、工程訓練、CAD設計基礎。

2.實驗技術。結合本專業實際，重視實驗技術研究，在實驗項目設置上注重與工程實踐、科學研究相結合，采用最新工程應用技術與科學研究方法進行實驗教學。如《水污染控制工程》課程開設電鍍廢水處理實驗，《氣體污染控制工程》課程開設靜電除塵效率實驗，《固體廢物處理處置》課程開設生活垃圾焚燒實驗，這些綜合設計實驗都具有較強實用性，有利于激發學生的創新思維意識。

3.實驗方法。重視實驗教學方法研究，以開放式、創新性實驗教學思想指導實驗教學全過程，進行實驗教學方法改革，建立以人本中心的實驗教學模式，形式靈活多樣，逐步形成以自主式、合作式、研究式為主的學習模式。突破以往以教師為主體的實驗教學模式，形成學生自主、合作、互動的學習方式，培養學生的創新能力。如基礎實驗教學平臺中的環境監測實驗全部采用自主實地采樣，綜合實驗教學平臺中環境工程綜合實驗以3～5人為一組進行合作性實驗，學生自主實驗平臺中的開放性實驗要求學生自主選擇實驗內容和方法，社會服務平臺吸納學生參與平臺運行工作，建立學生實驗興趣小組，參加校內外各項學科競賽，增強學生學習興趣。

4.實驗教學手段。采用先進的實驗儀器，與工程實際接近的實驗設備，加強實驗教學手段的改革，逐步改變傳統的實驗教學方式，加強網絡和多媒體等現代化實驗教學手段的應用。

通過專業實驗的訓練，讓學生建立起初步的工程的概念；同時，通過學生自主設計、自主研究活動，學會科學研究的方法，建立起科研創新的概念，培養出21世紀工程能力與創新能力兼備的優秀大學畢業生。

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基金項目：本文是浙江省省級教學團隊“環境工程實踐創新教學團隊”的研究成果

作者簡介：樓菊青，女，副教授，碩士生導師。