給水處理工程實驗教學改革與實踐

摘 要：從實際出發，分析給水處理工程實驗教學中存在的問題，提出給水處理工程實驗課教學方法的改革措施如下：增加實驗課課時與學分值，整編實驗指導書;優化教學方法，運用多種教學手段;完善成績考核制度。對傳統的實驗教學環節進行改革，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：給水處理工程實驗;教學方法;教學改革

中圖分類號：G642 " 文獻標志碼：A " 文章編號：1002-2589（2015）08-0189-02

實驗是高等學校實踐教學的重要環節之一，具有很強的直觀性和操作性，是對理論教學的驗證和拓展，是學生將課本知識轉化為實踐能力的重要手段[1]。給水處理工程實驗是給排水科學與工程專業學生的必修課程，也是專業課試驗方法和實驗技能訓練的開始，更是后續課程設計、專業實習和專項競賽等實踐環節的入門向導。然而，從目前教學現狀來看，給水處理工程實驗教學仍處于薄弱環節，離高校人才培養的基本要求存在一定差距。本文結合大連海洋大學海洋與土木工程學院給排水科學與工程專業給水處理工程實驗教學課程的開展情況，對該實驗課程進行了教學方法的改革與實踐。

一、給水處理工程實驗教學存在的主要問題

傳統的實驗教學以理論教學為主，實驗教學為輔，這不僅影響了實驗教學效果，也使得理論教學成果大打折扣，形成惡性循環[2]。目前在給水處理工程實驗教學中存在的主要問題有以下四點。

（一）學生對實驗課重視程度不夠，學習興趣不足

由于長期的固有觀念，大多數教師和學生普遍存在“重書本輕操作、重理論輕實驗”的思想。有的學生講起理論來有條有理頭頭是道，做起實驗來卻無從下手避而遠之。在給水處理工程實驗的學習過程中，實驗內容和步驟基本固定，所有學生采用相同的方法，得出相似的結論，實驗報告抄襲現象嚴重，導致學生學習興趣低，學習主動性差，常常是渾水摸魚草率地完成實驗內容。這直接影響到學生的感性認識，影響到學生的動手能力、思維能力和創新能力。阻礙了專業知識由理論向實踐轉化的渠道，使學生浪費了寶貴的動手操作機會。這樣做的結果是造成近年來用人單位對本科畢業生實踐能力不甚滿意的主要原因之一。

（二）學生缺乏實驗的預習環節，學習主動性差

由于學生投入學習的課余時間和精力過少，使其過度依賴課堂教學，忽視自學環節，對所學內容缺乏主動學習、思考和分析的過程，常常處于被動學習狀態，學習效率較低，很難將學到的專業知識融會貫通學以致用，缺少發現問題、分析問題和解決問題的能力。此外，實驗教材內容結構簡單，缺少必要的注釋與說明，對儀器設備沒有進行介紹和操作講解，這也會使學生在自學過程中疑問多多困難重重，久而久之導致學生失去學習主動性。

（三）實驗教學方法呆板

在給水處理工程實驗教學過程中仍然采用傳統的實驗教學方法，通常是先由教師講授實驗原理、內容及操作過程，然后再由學生按照實驗步驟要求操作，教師從旁指導。實驗項目以驗證型實驗為主，學生被動地接受知識和實驗方法，沒有思考、討論和分析的過程，任務性地完成每一次實驗。這導致教師程序化地教，學生機械式地學，教學效果較差。

（四）實驗成績考核方法不科學

原有的實驗成績考核方法是根據學生的出勤情況和實驗報告質量進行評定，但由于所有學生的實驗內容與操作過程幾近相同，實驗結論相似，所以實驗報告存在嚴重的抄襲現象，難分優劣。因此實驗成績評定存在不公平性，沒有真實地反映出學生的實驗能力和學習效果，所以實驗成績考核方法不科學。

二、給水處理工程實驗教學方法改革與實踐

在實驗教學過程中，筆者積極開展了教學研究，經過不斷探索，針對目前存在的問題，進行了教學改革和實踐，取得了明顯的效果。

（一）調整實驗課學時與分值，加強受重視程度

大連海洋大學給排水科學與工程專業是以培養行業應用型人才作為自己的辦學定位，近年來越來越多的畢業生從事施工和監理工作，根據這一變化形勢，本專業從培養方案到課程設置都進行了相應的調整，增加了實踐環節比重。給水處理工程實驗課由原來的6學時增加至9學時，實驗課分值由原來占給水處理工程課程總成績的10分增加至20分。通過課時與學分的調整，加強了學生對實驗課的重視程度，調動了學習積極性。

（二）整編實驗指導書，使其成為學生自主學習實驗的好幫手

實驗指導書是學生預習實驗的重要教材，原有的實驗指導書缺少針對性，形式單一，內容不夠充實。整編后的實驗指導書引入了工程實例，增加了基礎知識的鋪墊，豐富了實驗原理，加大了對儀器的介紹，細化了實驗步驟，補充了實驗常見問題的講解，使學生更容易學習和理解實驗內容。從專業實例入手引發學生的學習興趣，調動學生的學習主動性，引導學生從新的角度理解實驗、分析實驗、思考實驗。使實驗課成為知識由理論向實踐轉化的一條捷徑。以大連海洋大學給水處理工程實驗項目中的“混凝沉淀實驗”為例，實驗指導書通過介紹某凈水廠的給水處理工程工藝入手，引出實驗教學內容——混凝沉淀，學生通過對基礎知識、實驗原理、儀器介紹、實驗步驟和常見問題等一系列內容的自主學習，能夠基本了解實驗過程，經過思考與討論，帶著自己的想法進行試驗操作，在實驗過程中能夠更好地發現問題，并與實驗教師進行討論，充分的分析問題、解決問題。學生經過思考后對實驗所得數據和結論的分析也更加深刻，不僅能夠找到最佳混凝條件，而且還能結合實際工程用實驗數據和結論指導混凝工藝流程。通過對實驗指導書的整編，為學生提供了自主學習實驗課的好幫手，使學生充分感覺到學習樂趣，真正體會到實驗課所學內容能夠直接指導和解決生活、生產中的實際問題，大幅度提高了實驗課教學效果。

（三）教學手段多樣化，提升教學效率

傳統的教學手段，“一本書，一張嘴，一支粉筆，一堂課”已不再適應現代教育的需求。多種教學手段的綜合使用，才是目前高等教育發展的必然趨勢。

1.利用多媒體高效梳理知識脈絡

多媒體教學效率高，信息量大，闡述問題簡單直觀，便于理解。教師在課堂有限的教學時間內，可以利用多媒體課件快速地對相關知識進行回顧和串講，使學生對知識點進行高效梳理，形成實驗思路，指導具體的實驗操作。如果沒有多媒體的圖文呈現，僅僅簡單依靠教師的口頭講解，學生獲取知識的興趣和學習效率都會大打折扣。多媒體這種圖文并用的學習方式，能夠使知識掌握得更加牢固。例如在大連海洋大學給水處理工程實驗項目“混凝沉淀實驗”課程中，通過對實驗原理的介紹，梳理了自然水體渾濁的原因、膠體顆粒穩定性、混凝沉淀機理、絮凝體和礬花的形成原因等內容。在實驗過程中，學生遇到各種絮凝和沉淀現象，都會促使其思考，提出問題。在與教師的交流和討論中獲得啟發，利用相關的理論知識找到答案，解決問題。將被動學習轉化為主動學習，提高學習效率和效果。相反地，如果沒有相應的理論知識做儲備，學生不會主動思考，即使教師一再引導啟發，也達不到理想的學習效果。

2.利用實驗模型輔助教學

教師根據經驗將實驗過程中可能出現的現象，做成實驗模型，在教學過程中進行演示。俗話說“百聞不如一見”，實物教學更具有說服性。實驗模型可以作為參照物，來對比各種正確的和錯誤的實驗操作過程和現象，使學生對實驗的觀察和比較更加直觀，對實驗過程的把握更加清晰，對實驗結果的判斷和分析更加準確。除此之外，實驗模型還可以解決某些動手能力較差的學生，在實驗過程中無法觀察到理想實驗現象的問題。例如在大連海洋大學給水處理工程實驗項目“混凝沉淀實驗”課程中，實驗教師制作出混凝劑不同投藥量的水樣模型，可以向學生展示出混凝劑投加過少、過多和最佳情況下的水樣狀態。學生可以利用實驗模型與自己的實驗成果相比較，對比實驗效果，找出實驗存在問題，進行實驗結論分析。

3.板書的正確使用

在使用多媒體手段進行教學后，許多教師忽略了隨堂板書，有的教師甚至不寫板書，口頭與學生交流，這是不正確的做法。多媒體課件雖然豐富多彩，信息量大，但停留時間短且內容固定，不利于教師與學生的現場分析和討論。因此教師需要通過隨堂板書，留下提綱挈領，利用文字和簡單圖表與學生交流討論實驗方案，分析實驗結果，總結實驗過程。隨堂板書的正確使用會使教學內容更加完整。

（四）完善實驗成績考核方法

為了能夠真實地反映學生的實驗能力，公平公正地考核實驗成績，完善后的實驗考核成績主要由實驗預習，實驗操作和實驗結論三部分組成。其中實驗預習部分占實驗總成績的30%，實驗操作部分占實驗總成績的40%，實驗結論部分占實驗總成績的30%。實驗預習部分成績是依據學生課前自主學習完成實驗預習報告內容進行考核。實驗操作部分成績是依據學生課上的實驗操作、觀察分析和思考提問等環節進行考核。實驗結論部分成績是依據實驗報告中對實驗結果的分析情況進行考核。這種考核方式，增加了學生自主學習部分內容的考核，通過學生自主學習情況能夠區別學生對實驗課程學習的質量。實驗預習、實驗操作與實驗結論三部分環環相扣，互相影響，學生要想取得理想的實驗成績，每一個環節都不能馬虎，這就使學生更加注重實驗全過程的學習。因此通過完善實驗成績的考核方法，也可以提高學生的學習效果。

三、結束語

本文針對大連海洋大學海洋與土木工程學院給排水科學與工程專業給水處理工程實驗課程教學過程中存在的問題進行了改革探索與研究。實踐證明通過調整課時分配、整編實驗指導書、優化教學方法和完善成績考核制度等方面的改革，充分調動了學生自主學習的熱情，鍛煉了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，提高了學生實驗水平，在培養學生創新思維和團隊合作意識等方面起到了積極的作用。實驗教學改革取得了良好的效果。

參考文獻：

[1]李德平.高校創新人才的培養與實踐教學體系的構建[J].遼寧教育研究，2007（4）：75-77.

[2]沈超.波浪運動特性實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2014.33（4）：164-167.