基于應用型人才培養的物理性污染控制工程課程實驗教學改革研究

蔡永兵，謝 越，李飛躍，范行軍，馬萬征，孟凡德

(安徽科技學院 資源與環境學院，安徽 鳳陽 233100)

近年來，隨著我國社會經濟迅猛發展，各種生態環境問題日漸突出。因此黨和國家高度重視生態環境問題，堅持生態文明建設和可持續發展的理念，我國的環保事業高速發展，這就給環境工程專業人才培養指明了方向。培養高素質應用型環境工程專業人才是在新形勢下生態文明建設的基礎保障，也符合我國當前社會經濟發展對人才的要求[1]。筆者所在的單位安徽科技學院以建成全國一流的應用型高水平大學為目標，著力將本科學生培養成應用型高水平人才。學校在人才培養過程中對基礎理論教學嚴格要求的同時，對實驗實習教學更為重視，環境工程專業實驗實習學時數相對較多，注重實踐能力的培養，鍛煉學生創新思維和解決實際問題的能力。

物理性污染控制工程這門課程具有很強的實踐性，是環境工程專業學生一門重要的專業課程。實踐性課程的開設正與我們應用型人才培養的目標相一致，課程實驗教學不僅有助于培養大學生的實踐能力，也對其創新能力和綜合素質的提高大有幫助[2]。就目前而言，物理性污染控制工程實驗教學中仍存在著一些不足之處，實驗教學不能有效地發揮實踐鍛煉的作用，嚴重影響應用型高水平人才的培養質量。主要表現在：(1)在環境工程專業學生培養過程中普遍關注化學性污染和生物性污染的問題，特別是化學性污染的問題的背景下，學生對物理性污染問題重視不夠；(2)實驗內容設置單一，缺乏探索性和設計型綜合實驗，實驗重結論輕過程，忽視對實驗過程產生問題的思考；(3)已有的教材與環境工程專業及學校的實際教學情況結合度不高缺乏合適的相關實驗課教材；(4)實驗課教學設備種類不全、數量不足；(5)實驗考核模式單一等。這就導致了學生在實驗教學中，雖然學生動手完成了實驗，但科研習慣的培養不足；大部分同學只是對實驗結果進行簡單的數據羅列，缺乏系統的結果分析和討論，對實驗過程中產生的問題缺乏積極主動的思考。針對現存問題，本文結合安徽科技學院環境工程專業物理性污染控制工程課程實驗教學實際，提出改進實驗教學的方法，探索環境工程專業應用型人才培養的新思路。

1 提高學生對課程的重視程度

水污染、土壤污染、大氣污染等是國際上一直以來最為關注的環境污染問題，而當前噪聲、振動、電磁輻射、放射性、熱和光等物理性污染問題越來越突出，也已經引起了人們的普遍關注。但是相對而言，環境工程專業的學生所學的專業課程基本還是以解決化學性污染問題為主，比如大氣污染控制工程、水污染控制工程和土壤污染修復技術等。與水污染、土壤污染、大氣污染等化學性污染不同的是物理性污染是一種能量性的污染[3]，是生活中普遍存在的，所以學生對物理性污染的不夠了解和重視。另外，很多學生都有考取研究生繼續深造的打算，而基本所有高校的研究生招生考試的初試科目都與物理性污染無關。綜合以上幾個因素，學生們認為這門課程不那么重要，大部分同學都不重視本門課程的學習。所以，教師在理論課程教學的過程中應該把提高學生對物理性污染問題的重視程度為基礎，只有學生重視了本門課程，才可能達到滿意的教學效果。

2 明確課程實驗教學目標

環境工程專業人才培養方案的制定，應統籌安排實驗課程，避免重復。例如，物理性污染控制工程實驗教學與環境影響評價、環境監測課程的實驗有重復內容，應避免實驗課內容的重復開設，以免影響學生學習的積極性。課程實驗的教學目標為通過系列實驗教學加深學生對物理性污染基礎理論知識的理解，掌握相關的物理性污染問題的監測、評價、防治、設計方法，培養學生分析和解決實際環境問題的能力。學生應按課程教學大綱要求，認真完成監測評價實驗和設計計算，以實踐促進學生理解理論知識，培養學生通過資料檢索或實際實驗和設計解決具體物理性污染問題的能力。使學生了解到我國物理性污染狀況、掌握物理性污染控制技術，使其專業學習能更好適應社會發展的要求。

3 構建實驗教學體系，完善教學內容

物理性污染控制工程理論課程覆蓋面較廣，內容多而且雜，理論知識不好理解[3]，在往年的物理性污染控制工程實驗教學中，大多數實驗以簡單的物理性污染監測為主[4]。開展的實驗有噪聲監測實驗，包括不同噪聲源的噪聲監測；電磁輻射監測實驗，包括移動基站電磁輻射近場分布監測、家用電器或儀器設備工作狀態對電磁輻射的影響等。這些實驗內容較為單一、缺乏個性化和創造性的內容。通過改革，更新教學內容，對實驗內容進行整合，針對不同模塊開展相應實驗課程。如對環境噪聲污染設置一個監測性實驗、三個設計計算實驗，主要包括：不同類型噪聲的監測實驗；吸聲、隔聲和消聲降噪實驗。通過實驗內容整合，抓住物理性污染問題中的重點問題和實際生活最密切相關的問題確定實驗內容，達到激發學生學習興趣的目的，同時也可以讓學生了解到物理性污染問題是普遍存在的，物理性污染控制工程這門課程是可以切實地解決現有的實際問題的，對調動學生學習的積極性和主動性大有幫助。通過對教學內容的改革，強化了學生對理論知識在實踐上的理解。學生由原來的對著實驗指導書按部就班的做實驗，變為首先要結合實驗內容對自己的所學的理論知識進行整合，對學生的自學能力以及綜合分析問題和解決問題的能力提出了更高的要求。

4 加強實驗室基礎設施建設，補充實驗課教學設備

開展實踐教學，首先應具備實踐教學所需的場所和是設備。目前，物理性污染控制工程實驗課程全部在安徽科技學院環境科學與工程實驗室完成，針對物理性污染的教學設備只有聲級計5臺，手持式電磁輻射檢測儀8臺。很難滿足物理性污染控制工程實驗教學的開展，通過改革，補充相關儀器設備，支持實驗教學，主要包括環境振動和環境放射性污染檢測的設備。學生通過實驗課程不僅要學會各種類型污染的檢測，更應該了解儀器設備的原理，以及所檢測出數據的分析和評價方法。

5 科學合理評價教學效果，完善考核評價體系

實驗教學的目的是通過學生參與的實驗課程當中來加深學生對理論教學內容的理解，掌握相關的實驗方法和設計計算方法，培養學生解決實際問題的能力，提升學生的綜合素質[5]。課程結束后如果沒有對教學效果的評價，就不能了解學生對課堂內容的掌握程度，所以實驗教學也要評價課堂的教學效果，提出科學合理的評價措施。對于物理性污染控制工程的實驗教學評價可以從兩方面考慮：(1)通過設計計算，如吸聲降噪的設計、隔聲降噪設計等來評價學生分析和解決具體物理性污染問題的能力；(2)通過學生在實驗設計、數據分析和實驗報告撰寫過程中的表現評價學生的實驗操作和創新思維能力。

對于物理性污染控制工程實驗考核而言，要以教學目標為指導，重視實驗教學全過程，考察文獻查閱能力、實驗設計能力、設計計算能力、基本操作能力等，重視考核內容的全面性以及結果的合理性，從而完善考核體系。采用過程性考核模式，更注重學生實驗前文獻的調研，材料的組織及實驗方案的設計依據和可行性分析(占40%)；實驗中發現問題和解決問題的能力(占40%)，以及實驗后對實驗結果的討論和分析(占20%)，以便更為全面和多元的考核學生對所學理論知識的綜合運用能力。增加項目答辯的環節，鍛煉學生如何科學地表達實驗研究成果，最大限度地培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，引導他們養成科學求真的態度和團結協作的精神。

6 結語

物理性污染控制工程是一門專業應用性、實踐性很強的課程，激發學生學習的積極性和主動性是提高課程教學效果的關鍵。實驗教學的開展應以實驗課程的目標為指導，設置具有典型性和實用性的實驗培養學生分析和解決實際問題的能力。提高學生對物理性污染問題的重視程度、明確實驗的教學目標、合理安排教學內容、制定科學合理的評價體系，提升環境工程專業應用型本科人才培養的質量。