水質工程學實驗課程教學改革探索

李潔月 朱宗強 梁延鵬 李艷紅 肖河 蔣萍萍

摘要：水質工程學實驗是高等院校環境工程、環境科學、給水排水工程等專業重要的必修課程，目前實驗教學中普遍存在一些問題，嚴重阻礙了學生自主學習能力和創新能力的發展。本文針對這些問題，從教學模式、教學內容和方法方面提出了改進方法，希望對水質工程學實驗教學的改革有所幫助。

關鍵詞：水質工程學；實驗教學；改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0273-02

一、前言

隨著我國經濟社會的持續發展以及生態環境保護各項政策的持續推進，社會對“量與質”并重的環境類學科專業人才的需求呈旺盛增長趨勢。水質工程學實驗是高等院校環境工程、環境科學、給水排水工程等專業的一門重要必修課程，其實驗教學對培養學生理論聯系實際分析解決問題的能力、提高學生的自主性和創新性等學習創造能力具有重要的作用。為了滿足社會對人才的需要，環境工程專業在人才培養過程中不能只注重知識的傳授，更應該重視對學生實踐能力與綜合素質的培養，而實驗教學則是培養學生實踐能力與綜合素質的重要途徑。本文基于當前水質工程學實驗教學中存在的典型問題，提出了一些改進措施，希望能幫助提高水質工程學實驗教學效率，促進學生自主學習能力及創新能力的發展。

二、當前水質工程學實驗教學普遍存在的問題

“教”為中心的模式不利于人才的培養：目前的實驗課主要采用以“教”為中心的教學設計模式，上課時先由專業實驗室實驗老師在教室對實驗目的、原理、步驟等逐一講解，給學生進行簡單演示后，再由學生自己分成數個小組進行實驗。然后學生按照要求進行實驗，若實驗結果符合教師的設定，就認為學生已經完成了實驗內容。該模式重點強調教師的“教”，其優點是有利于教師主導作用的發揮，有利于按教學目標的要求來組織教學；不足之處在于，教師和學生往往注重實驗結果正確與否，而放松了培養學生在實踐中靈活運用知識的能力和掌握專業技能，這樣就使實驗課不能達到側重技能訓練的目的，也使理論課與實驗不能有機結合，既而無法達到工程應用型人才的培養目標。

教學需求和教學條件存在矛盾：由于不同高校的實驗教學條件不同，且不同于專業理論課程，多存在實驗教學學時長短不一、教學場所不夠、教學儀器不足、教師數量不足等問題，國家對高校提出的教學要求與教學條件存在明顯矛盾。首先，在排課時由于各種主觀和客觀的因素容易形成矛盾，相同專業的實驗課程可能會出現內容重復、方法相近的實驗項目，降低實驗教學效率，增加老師和學生負擔；其次，由于課時有限，目前水質工程學實驗仍以基礎的驗證性實驗和綜合性實驗為主，創新性實驗很難實施；再次，水質工程學實驗課程通常是不同的老師負責不同的實驗項目的教學，這種“非連續性”特征導致前一次課程的實驗結果無法在下一次上課的時候進行反饋，實驗教學的成效因此受到影響。

學生以消極心態應付教學：課堂上觀察能發現，學生們在教師講述的過程中時不時點頭，但遇到教師提問立馬低頭甚至不知道老師的問題是什么；教師的講解和強調在大部分學生腦中就像過眼云煙，聽過就忘，于是在實驗操作時重復犯各種基本錯誤；學生習慣對板書進行拍照，但是主要用來依葫蘆畫瓢完成實驗任務，實驗課程還是沒有理解。從學生實驗報告也能看出，大多數同學對該課程不同實驗項目的整體流程不夠清楚，對數據的計算和實驗結果的整理似懂非懂，在結果討論和課堂思考題方面互相抄襲的現象非常明顯，交上來的實驗報告經常能發現實驗結果張冠李戴的現象。然而征詢學生課堂改進意見的時候，少見學生主動要求安排答疑和討論的時間，或者提出意見。以上這些現象，充分展現了學生假裝學習、機械學習的心態，對待實驗課程就像對待任務一樣去完成，怠于自主學習、探索、發現和解決問題。

水質工程學實驗教學存在的問題，亦是當前中國教育普遍存在的問題。這樣的教學現象，導致教學效率很難提高，學生的積極性、動手能力和創新能力得不到充分的發揮，急需對水質工程學實驗教學進行改革。

三、改革實驗教學體系

筆者認為，針對目前水質工程學實驗中存在的問題，可以從以下兩個方面進行改進：

1.改革實驗教學模式。為了從根本上解決實驗教學存在的問題，首先必須進行教學模式的改革。“學”為中心的教學模式強調以學生為中心，學生不是知識的被動接受者，而是知識的主動建構者；教師從以教授知識為主變為以指導、輔導學生的學習為主。在教學過程中注重啟發式、討論式、探索式的教學方法，讓學生參與實驗準備、實驗設計，獨立完成實驗，提出問題，討論分析問題，發揮學生在實驗過程中的自主性，加強學生動手能力、自學能力和創新能力的培養。“學”為中心“教”為輔的有機結合，不僅能使學生具備基本實驗操作技能，更重要的是能夠增強學生學習的積極性，培養學生解決實際問題的能力和創新能力。在這種新的教學模式的指導下，進一步進行實驗教學內容和方法的改革。

2.改革實驗教學內容與方法。建立基本實驗技能網絡學習平臺：涉及實驗基礎的實驗單項做成簡短小視頻，配以文字解說，將重點的地方標注和強調，通過信息技術分享到平臺，使學生可以根據自己的需求通過手機、電腦等自行查閱學習。實驗單項考核無須單獨設置，可在綜合性、設計性和創新性實驗前以抽查形式進行，算入該實驗總體考核之中。實驗單項小視頻由于鏡頭的拉近，學生可以更加直接和仔細地觀察操作過程并熟悉注意事項。學生通過實驗單項的自主學習，實驗教師可以將更多的精力放在設計性和創新性實驗教學上。調整基礎實驗安排：水質工程學實驗課以驗證性實驗、綜合性實驗為基礎，將設計性實驗、創新性實驗作為加分項和選修內容。每個學生必須分別以組長身份完成1—2項驗證性實驗，并以組員身份參與2—3項綜合性實驗。建立網絡預約平臺：同期每個實驗項目相同班級限額3組，不同班級限額5組，集中時間進行安排。實驗課程排課則需要根據系統中顯示的預約情況來進行，相同實驗項目可盡量安排同期進行，實驗課前教師負責的準備工作和課后收尾整理工作可統一進行。提高課堂要求：要求學生課前預習，上課攜帶計算器等輔助工具，及時進行數據計算和結果處理，實驗指導教師當堂核實實驗結果，發現問題可以及時和學生討論溝通，學生可以找機會重做或者補做實驗；沒有問題的話學生可直接在預習報告基礎上完成實驗報告并提交，防止課下抄襲現象的發生。改革設計性、創新性實驗教學：當驗證性、綜合性實驗成績給出并且答疑完成，學生對相關課程中參與的實驗已經較為了解，且具備了初步的專業實驗操作水平之后，開放創新性實驗網絡預約平臺。學生可預約0—2項，提交實驗計劃書，包括實驗目的、實驗內容、實驗原理、實驗準備、實驗步驟、注意事項等。創新性實驗應該能夠體現較高要求和較高水平，實驗所有環節都應該由學生親力親為。根據學生創新性實驗的預約情況，實驗室老師需根據學生提交的實驗計劃書進行初步評估，判斷該實驗計劃的科學性、合理性和學生可操作性，是否需要進一步考察或者有哪些要整改的地方。學生提交的實驗計劃書審核通過后，實驗實施過程中重要環節應有專業實驗指導老師指導和監督，實驗結果處理和實驗報告要求當堂完成并提交。調整實驗課成績的核定：學生抄襲的本質是出于對成績的在乎和不勞而獲的心態。從這點出發，可將驗證性、綜合性實驗最高成績設限70分（滿分100分）或及格之上一個檔次，創新性實驗設為加分項實驗。此外，當堂如質完成并提交實驗報告、認真提出科學問題并積極探索等表現均可視為加分項。

相比傳統教學，改革后的水質工程學實驗從理論上更加注重學生自主學習、協調辦事、解決問題的能力，不僅可以在有限的教學條件下較大程度防止學生偷懶和抄襲，還能督促學生調整不勞而獲的心態，有助于學生樹立正確的人生觀和價值觀，更好地發揚實驗教學的公平性和公正性。

四、結束語

根據社會對人才的需求，各高校的實驗課程都在進行教學模式、教學內容和教學方法改革。水質工程學實驗作為環境類學科專業的專業實驗課，如何進一步優化、完善并有效地實施水質工程學實踐教學環節，使實驗教學內容與教學模式更具有科學性、系統性和實用性，更好地培養和提高學生實踐能力和創新思維，仍是今后水質工程學教學改革的重點。

參考文獻：

[1]張萍，李艷紅，曾鴻鵠.實踐能力遞進式培養：水質工程學課程實驗教學改革[J].當代教育理論與實踐，2012，（11）：146-148.

[2]何捷.更可怕的“假裝學習”[J].內蒙古教育，2016，（34）：12-14.