面向卓越計劃的“水質工程學實驗”課程教學改革研究

摘要：“水質工程學實驗”是給排水科學與工程專業重要的一門核心專業課。為了滿足湖南省特色專業建設和“卓越工程師教育培養計劃”的要求，培養學生的工程實踐能力，結合湖南城市學院“水質工程學實驗”現階段教學存在的問題，湖南城市學院市政與測繪工程學院從課程的教學內容、教學方法和教學手段等方面進行教學改革，提高了課程教學效果，增強了學生工程意識。

關鍵詞：卓越工程師；水質工程學實驗；教學改革

作者簡介：汪愛河（1982-），男，安徽樅陽人，湖南城市學院市政與測繪工程學院，講師。（湖南 益陽 413000）

基金項目：本文系湖南城市學院教學改革研究項目（項目批準號：湘城院發[2012]49號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）26-0082-01

教育部于2010年6月23日在天津召開了“卓越工程師教育培養計劃”啟動會，“卓越工程師教育培養計劃”是進行一項貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020）》的重大改革項目。[1，2]該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。因此，“卓越工程師教育培養計劃”的核心內容就是培養學生的工程意識。給排水科學與工程專業作為工科類專業，其實踐性非常強。[3，4]實驗是給排水科學與工程專業工程能力和創新意識培養的重要實踐教學環節。作為給排水科學與工程專業的一門實驗性的課程之一的“水質工程學實驗”[5]有必要在優化實驗教學內容、提高實驗教學效果等方面加強研究，為推動給排水科學與工程實踐教學改革，[6]從而推動我國水行業的發展，培養“卓越工程師”人才，有必要加強“水質工程學實驗”教學的改革力度。

一、實驗教學過程存在的問題

1.課程教學方式單一

和傳統實驗教學過程一樣，“水質工程學實驗”教學仍然是教師詳細講解實驗原理、實驗步驟和實驗注意事項，并給學生演示一遍實驗操作過程，然后學生按照指導老師的演示重復一遍實驗過程。學生在學習的過程中只是被動接受，思維跟著指導教師走，對實驗過程中為什么采用這種儀器、如何選擇合適實驗數據測定方法及實驗結果分析等方面，學生沒有做深入的思考。這樣，久而久之，學生就對實驗失去了興趣，也達不到培養學生創新意識和應用能力的培養要求。[7]

2.實驗項目綜合性實驗比重低

和傳統實驗教學一樣，“水質工程學實驗”大部分實驗項目均為驗證性實驗，而綜合性實驗比重很低。

3.實驗考核方式單調

“水質工程學實驗”的考核仍然是采用一張試卷的考核方式，這種考核主要關于實驗的結果，而忽視了實驗教學過程中的考核，沒有對實驗教學起到積極引導作用。

二、“水質工程學實驗”教學改革措施

1.適時更新實驗教學內容，加大綜合性實驗的比重

為了激發學生對“水質工程學實驗”課程的興趣，并培養學生良好的學習態度，增強發現問題、解決問題的能力，湖南城市學院（以下簡稱“我校”）對“水質工程學實驗”以下方面進行了改革：

（1）進一步壓縮了課程理論教學學時，擴大了課程實驗教學學時。“水質工程學實驗”課程教學學時為32學時，在以往的教學活動中，理論教學學時為12學時，占37.5%；實驗教學學時為20學時，占62.5%。從09級給水排水工程課程教學開始，“水質工程學實驗”課程教學學時均劃為實驗教學學時。

（2）進一步減少了驗證性實驗的比重，提高了綜合性實驗的比重。“水質工程學實驗”原有實驗項目8個，其中驗證性實驗項目4個，占50%；綜合性實驗項目3個，37.5%；設計性實驗項目1個，占12.5%。2009年對“水質工程學實驗”教學大綱進行了修訂，調整后“水質工程學實驗”實驗項目情況為：實驗項目數6個，其中驗證性實驗項目1個，占16.7%；綜合性實驗項目4個，占66.7%；自主設計性項目1個，占16.7%。

通過對“水質工程學實驗”教學內容的調整，大大激發了學生對課程學習的興趣，也有效提高了課程教學質量，教學效果明顯。自進行實驗教學內容調整以來，學生在各類創新性實驗申報獲得立項的質量和數量不斷提升：2009年，獲得校級項目立項4項，順利結題1項；2010年，獲得省級項目立項1項，順利結題4項，其中1項結題項目被評為優秀項目；2011年，獲得校級項目3項，順利結題1項，該結題項目主持人在有關學術期刊上發表文章1篇，同時被評為優秀結題項目；2012年，獲得立項項目3項，其中校級立項2項，國家級1項，順利結題3項。學生參加實驗室開展的開放性實驗教學人數也是逐年增長的：2009年5人，2010年10人，2011年20人，2012年22人 。

2.改革實驗教學手段

“水質工程學實驗”在“卓越工程師教育培養計劃”背景下的教學改革，應注重學生工程素質的培養，強調學生在學校所學的知識能夠與以后所能從事的工作相協調，做到能真正應用到實際的目的。“水質工程學實驗”課程教學應以項目教學為基礎，按照工程案例、工程問題和工程項目組織教學內容，使學生能夠直接參與到項目的設計、分析和研究中。在教學活動中，嘗試基于工程項目的啟發式教學模式，開展以問題為導向，開展基于綜合性實驗方案設計的專題報告、研究性實驗方案設計、開展實驗方法研討課等研究性教學模式。這樣的教學形式能改變學生被動的接受狀態，真正做到參與到教學活動中去，極大地激發了學生學習的興趣，從而提高了其發現問題、解決問題的能力。

3.采用注重實驗過程的課程考核方法

課程結業考核或考試目的主要檢驗教學的效果，發現教學過程中存在的問題，從而進一步完善教學內容和改進教學方法。在“卓越工程師教育培養計劃”背景下，更加注重對學生實際應用能力的考核，因此，“水質工程學實驗”教學課程考核改變傳統的“一張試卷”考核結果，將整個考核分成實驗前考核、實驗中考核、實驗后考核三個階段，其在課程結業成績中分別占30%、40%、30%。

（1）實驗前考核。“水質工程學實驗”課程實驗前主要考核內容是學生對實驗目的、實驗原理、實驗方法等方面的理解和掌握。考查的目的是檢查學生對實驗的基本認識。考查的手段主要隨機抽取學生實驗預習報告，并針對實驗內容進行提問，根據其完成的效果分為優秀、良好、中等、及格和不及格5個等級來進行登記成績。

（2）實驗中考核。“水質工程學實驗”課程考核在這個階段主要考查內容是實驗方法應用、實驗儀器的操作。考查的目的讓學生能夠規范操作實驗儀器和養成良好的科研習慣。考查的手段是隨機抽查學生實驗記錄本、測試其實驗儀器操作、檢查其實驗臺前后的衛生情況。根據其完成的效果采用等級給出其相應的成績。

（3）實驗后考核。這個階段主要考查內容是實驗數據的處理與誤差分析、實驗結論的得出、實驗報告的撰寫。考查的目的是讓學生能夠掌握實驗數據處理的基本方法、實驗結果的分析方法、實驗報告的撰寫等。考查的手段主要要求學生將實驗結果寫成ppt的形式進行匯報，并針對性提出問題讓其回答，并隨機抽查其撰寫的實驗報告，根據其完成的效果采用等級給出其相應的成績。

三、實踐與效果

實驗教學過程是給排水科學與工程專業培養和提高學生工程實踐能力與工程素質的重要途徑。近年來，我校給排水科學與工程專業的就業率均在95%以上，居于同類院校前列，且部分同學考上了湖南大學等知名高校攻讀碩士研究生。實踐表明，不斷更新的實驗教學內容、改革教學手段和課程考核方式，開設適合在“卓越工程師教育培養計劃”背景下本專業實驗教學項目，激發學生對實驗教學活動的興趣，這樣才能有效提高實驗教學效果，為新時期水處理行業培養“卓越工程師”人才。

參考文獻：

[1]聶麗君，鐘華文，李霞，等.面向“卓越工程師”培養，優化給水排水工程實驗過程管理[J].中國建設教育，2012，3（3）：24-27.

[2]張林香，王忠德，王俊文，等.針對卓越工程師培養 深化改革實驗教學體系[J].教育學術月刊，2012，12（1）：107-108.

[3]房澤平，張謙.面向培養卓越工程師的測控專業實踐環節教學改革[J].中國現代教育裝備，2012，（9）：64-66.

[4]張倩.基于卓越工程師培養下的高校教師隊伍建設[J].黑龍江教育學院學報，2012，31（12）：47-48.

[5]申麥琴.優選實驗教學手段 優化實驗教學過程[J].科技情報開發與經濟，2008，18（33）：182-183.

[6]白少元，王敦球，游少鴻，等.卓越工程師培養目標下環境工程專業課程整合[J].當代教育理論與實踐，2012，4（11）：68-70.

[7]劉燕，李紅梅，張華，等.基于“卓越工程師”培養的土建類理論力學教學改革研究[J].河北農業大學學報（農林教育版），2012，14（1）：57-60.

（責任編輯：王意琴）