關于地方本科院校環境工程實驗課程教學的思考和建議

章琴琴

（長江師范學院綠色智慧環境學院，重慶 408100）

隨著工業經濟社會的發展，高等教育的地位比以往任何時候都更加突出，尤其是為地方區域經濟服務的地方本科院校在我國高等教育體系中顯示越來越重要的地位和作用。 環境科學專業旨在培養在環境監測、治理、規劃及管理等領域專業技術高素質應用型人才。 隨著環境問題向復雜性、多樣性方向發展，加強環境科學專業建設，大力培養該領域高素質應用型人才，必將對我國的經濟綠色經濟高質量的建設和發展產生積極而深遠的影響。 環境工程實驗作為環境科學專業一門專業必修課程，不僅能加深、鞏固對環境科學專業課程基本理論的理解，同時還能增強學生分析問題和解決問題能力。 本文分析了環境工程實驗教學存在的弊端，提出了實驗教學改革的方案，以期對環境工程實驗改革和環境科學專業人才培養體系提供一些參考。

1 環境工程實驗的教學現狀

環境工程實驗課程作為環境科學專業本科生的必修實驗課程，是訓練學生專業技能、培養學生創新能力和工程實踐能力的重要手段，在環境科學專業教學中占有重要地位。 環境工程實驗課程包括水處理實驗、大氣污染控制實驗、固體廢棄物處理及資源化實驗、物理污染控制實驗等。 但縱觀課程的教學現狀，存在諸多不盡如人意的地方。 具體如下：

（1）實驗設置沒有充分考慮到地域差異，沒有充分體現當地環保需求。 例如長江師范學院地處重慶市中部、三峽庫區腹地。 重慶是全國著名的現代制造業基地，全球最大電子信息產業集群和中國國內最大汽車產業集群。 重慶涪陵是著名的榨菜之鄉，涪陵榨菜現已經成為中國地理標志證明商標。 工業發展、經濟快速增長相伴而來的是環境壓力日益凸顯。 例如，電子行業廢水中含有大量的重金屬離子，會對生態環境和人類健康產生嚴重危害。 榨菜加工廢水具有高鹽、高有機物及高氮的特征，對三峽庫區水環境構成嚴重威脅。 環境工程實驗項目在保證開展基礎性實驗項目的情況下，應該考慮以服務地方生態環境建設為導向的實戰化實驗項目，然而目前以服務地方生態建設的實驗項目缺乏。

（2）實驗項目單一，不能滿足培養學生工程能力的要求。 環境工程實驗課程僅限于幾個固定實驗，實驗項目偏少，導致學生動手機會不多，不能充分訓練學生的專業實驗能力[1]。

（3）實驗儀器設備數量限制，多人一組進行實驗，不能系統訓練學生的動手操作能力[1]。 由于實驗操作時受到設備數量、種類等方面的限制，很多實驗無法開展。 另外，學生對一些實驗設備缺乏感性認識，正式開展實驗時，實驗操作理解不到位，甚至不能正確地操作設備，影響教學效果。

2 環境工程實驗教學建議

（1）根據地方和行業需求設定實驗項目。 地方本科院校是服務區域經濟發展、培養應用型專業人才的主要力量。 針對地方生態環境發展需求，緊密圍繞污染處理技術及環境污染控制工程，將實踐中應用的理論知識和實驗案例引入實驗的教學過程，構建以服務地方生態環境建設為導向的實戰化環境工程實驗課程體系。

（2）采用虛擬仿真軟件教學方法。 環境工程實驗項目包含成熟技術或設備的操作與原理性實驗，也包含新技術或新設備的探索性或設計性實驗。 同時，環境工程實驗還包含水、大氣、固廢、物理性污染實驗內容，由于課時的限制，不能完全開展所有項目的教學。虛擬仿真教學利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境[2]，在課程實驗前，學生應首先學習仿真實驗，對實驗目的、步驟、實驗設備做到心中有數，熟悉裝置流程、重要設備的位置、形狀、操作模式等，然后進入實驗室做真實實驗，實驗操作上手快，可以更好地完成實驗。 虛擬仿真學習可以從總流程、各個單元多角度地觀察工藝， 可以訓練對各種事故的處理能力。 虛擬仿真教學以其高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢得到越來越多的應用和推廣，如被應用于自動化[3]、水電機組監測與故障診斷等專業教學[4-5]。

（3）引入線上云教學方式，便于學生提前預習，老師示范講解。 此外，實驗課可以增加問題討論環節，對于實驗中出現的錯誤操作、異常數據，大家一起討論，研究對策，鍛煉學生思考、分析、解決等多方位能力[6]。

3 結語

為滿足地方環保產業需求，為地方經濟社會輸送高質量環境科學的專業技術人才，本科課程設置尤為重要。 環境工程實驗課程作為環境科學類專業的必修課程，應當加大以服務地方需求的實戰化實驗項目數量，采用虛擬仿真軟件、云班課等優化教學方式，確保學生獲得有效的專業實驗技能，為國家培養出合格的創新環保人才。