應(yīng)用型高校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教改研究

劉曉月

摘?要：為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與人才培養(yǎng)模式變革的需要，應(yīng)用型高校環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革刻不容緩。本研究選取某應(yīng)用型高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為研究對(duì)象，分析該專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與存在問(wèn)題，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式改革、建立質(zhì)量保證體系和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)等改革舉措。這些改革舉措的實(shí)施可以進(jìn)一步提高環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對(duì)性與實(shí)效性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作與實(shí)踐創(chuàng)新能力，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)用人需求。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型高校；建環(huán)專業(yè)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革研究

中圖分類號(hào)：TB?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.01.087

1?緒論

1.1?研究背景

近年來(lái)，隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)用型高校在我國(guó)高等教育體系中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的主力軍。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，在專業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的系統(tǒng)思維模式等，對(duì)學(xué)生知識(shí)的消化吸收和創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成均有著較大促進(jìn)作用。然而，隨著新技術(shù)和新工藝的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和手段難以適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要，教學(xué)效果不理想和實(shí)驗(yàn)方式陳舊等問(wèn)題也日益凸顯。如何改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，成為影響專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素。

1.2?研究意義

本研究選取某應(yīng)用型高校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)為研究對(duì)象，以其實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為主線，研究探討應(yīng)用型高校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的策略及方法，總結(jié)改革效果，旨在為我國(guó)應(yīng)用型高校建筑專業(yè)的人才培養(yǎng)模式與教學(xué)模式改革提供參考，發(fā)揮理論與實(shí)踐相結(jié)合的指導(dǎo)作用。研究成果不僅對(duì)于該校建環(huán)專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要意義，也可為其他應(yīng)用型高校建筑專業(yè)的教育教學(xué)改革提供借鑒。

2?該校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位與實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.1?實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位

該校建環(huán)專業(yè)以培養(yǎng)具有系統(tǒng)工程思維和較強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力的高級(jí)應(yīng)用型專門人才為目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的思維模式和初步的科研興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，建立在堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論基礎(chǔ)之上，盡量模擬實(shí)際的工程環(huán)境與工程問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位明確，以學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為中心，強(qiáng)調(diào)與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和社會(huì)需求的銜接，對(duì)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與方式選擇具有重要指導(dǎo)作用，需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過(guò)程中不斷鞏固與發(fā)展。

2.2?實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

2.2.1?實(shí)驗(yàn)課程體系

該校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置較為完備，涵蓋專業(yè)主干基礎(chǔ)課與專業(yè)方向課。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課以專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與技能訓(xùn)練為主，方向?qū)嶒?yàn)課則圍繞空調(diào)與供熱、傳熱、通風(fēng)等課程開設(shè)。實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置遵循由基礎(chǔ)到專業(yè)，理論聯(lián)系實(shí)踐的原則。但在實(shí)施過(guò)程中，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目未能很好地結(jié)合實(shí)際工程案例或項(xiàng)目，難以實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的深層次應(yīng)用和綜合運(yùn)用。學(xué)生通過(guò)這類實(shí)驗(yàn)課程獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還比較膚淺，無(wú)法培養(yǎng)系統(tǒng)的工程思維模式。這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要改進(jìn)的內(nèi)容之一。

2.2.2?實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備

該校建環(huán)專業(yè)擁有較為完備的實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備，包括流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、空調(diào)實(shí)驗(yàn)室、供熱實(shí)驗(yàn)室、通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室、熱工實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室等，可滿足日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本需求。但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入時(shí)間較長(zhǎng)，部分設(shè)備性能無(wú)法匹配新技術(shù)的應(yīng)用需求。如熱輻射性能實(shí)驗(yàn)中，設(shè)備臺(tái)套數(shù)少致使學(xué)生分組數(shù)少，每組人數(shù)多，只能由少數(shù)同學(xué)動(dòng)手操作，影響實(shí)驗(yàn)效果。因此實(shí)驗(yàn)設(shè)備需要進(jìn)一步完善，這也是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)要求之一。

2.2.3?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法

該校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，潛在的缺陷是過(guò)于注重理論知識(shí)的驗(yàn)證，忽視知識(shí)的綜合應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以教師示范與學(xué)生觀摩以及個(gè)人完成報(bào)告為主，較少采用小組合作等方式。這種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置方式與教學(xué)方法難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作與實(shí)踐能力，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的目的要求。未來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要注重工程實(shí)例的應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)采取設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)方法上采用小組合作與討論等方式，提高學(xué)生的動(dòng)手操作與實(shí)踐能力。

2.2.4?考核評(píng)價(jià)機(jī)制

該校建環(huán)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考核方式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以個(gè)人完成為主，缺乏小組合作的考察，難以全面評(píng)價(jià)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神與實(shí)踐能力。另外，考試側(cè)重于對(duì)理論知識(shí)的考查，而較少專門針對(duì)學(xué)生的動(dòng)手操作能力與綜合實(shí)踐能力進(jìn)行考核，這也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)需要改進(jìn)的地方。未來(lái)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制應(yīng)遵循立德樹人的理念，可以在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求中增加小組合作內(nèi)容，也可以采用實(shí)物操作等方式專門測(cè)試學(xué)生的動(dòng)手操作與實(shí)踐能力。這將有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀如圖1所示。

3?實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與效果

3.1?實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

3.1.1?實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容與方案改革

更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加前沿技術(shù)或工程應(yīng)用項(xiàng)目，增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性強(qiáng)的綜合性項(xiàng)目，可以使學(xué)生接觸最新技術(shù)與工程方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)思維與創(chuàng)新能力。在保留必要的基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)下，增加實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與操作步驟。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上提出自己的實(shí)驗(yàn)方案與步驟，進(jìn)行論證后實(shí)施。這可以培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與方案論證能力。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行適時(shí)指導(dǎo)與幫助。

3.1.2?開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與效果的前提下，適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放性與選擇性。允許學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣與專業(yè)方向選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行。這可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)自主選題與探索精神。對(duì)有研究潛質(zhì)與興趣的學(xué)生開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能進(jìn)行探索和研究，可以培養(yǎng)學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新精神。

3.2?實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

3.2.1?采用項(xiàng)目教學(xué)法

選擇適合專業(yè)特點(diǎn)的課程項(xiàng)目或賽事作為教學(xué)載體，比如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽等，按項(xiàng)目開展過(guò)程組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐。可以培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目運(yùn)作與管理能力，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。項(xiàng)目以任務(wù)為單位進(jìn)行分工與協(xié)作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.2.2?采用操作過(guò)程評(píng)價(jià)

注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的評(píng)價(jià)，如實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況、操作技能、記錄規(guī)范性及問(wèn)題解決能力等。這種過(guò)程評(píng)價(jià)的方式全面考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，而不僅僅局限于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給予適當(dāng)指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋，幫助學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)操作。

3.2.3?采用信息化教學(xué)手段

錄制高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)操作視頻，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù);使用虛擬仿真軟件進(jìn)行危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)或難以完成的實(shí)驗(yàn);例如采暖系統(tǒng)模擬演示實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備大，臺(tái)套數(shù)不足以滿足每個(gè)同學(xué)動(dòng)手操作，可以通過(guò)線上視頻了解實(shí)驗(yàn)原理，采用在線互動(dòng)講授等形式，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與方式，再通過(guò)分組形式動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論。可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化水平，實(shí)現(xiàn)資源共享與個(gè)性化學(xué)習(xí)。

3.3?實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式改革

3.3.1?采用過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合

實(shí)驗(yàn)前考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求的理解程度。考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器設(shè)備、操作流程與數(shù)據(jù)處理方法的掌握情況。可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的知識(shí)與技能不足之處，及時(shí)予以指導(dǎo)與幫助。實(shí)驗(yàn)中注重考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程與技能。采取過(guò)程評(píng)價(jià)的方式，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的規(guī)范性、操作的熟練度、數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性以及遇到問(wèn)題的解決能力等。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行觀察與點(diǎn)評(píng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出反饋意見。可以全面檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作學(xué)習(xí)的效果。實(shí)驗(yàn)后通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告與結(jié)果檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果。考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性與質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，實(shí)驗(yàn)小結(jié)與體會(huì)的深入度等。可以判斷學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解程度及實(shí)驗(yàn)技能的運(yùn)用水平。同時(shí)，也要組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與效果進(jìn)行打分與評(píng)價(jià)，全面了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出改進(jìn)意見。

過(guò)程評(píng)價(jià)注重評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、操作過(guò)程、技能運(yùn)用與團(tuán)隊(duì)合作能力情況，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題與不足，及時(shí)提供反饋意見。結(jié)果評(píng)價(jià)考察實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)效果，可以判斷實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的最終效果。兩種評(píng)價(jià)方法的結(jié)合可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)更加全面準(zhǔn)確。

3.4?建立質(zhì)量保證體系

3.4.1?制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與課程要求，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，包括制定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)制度、實(shí)驗(yàn)資源配置制度、教學(xué)日常管理制度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)制度等，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)有章可循，達(dá)到規(guī)范化管理。這是質(zhì)量保證的基礎(chǔ)工作，也為實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)與監(jiān)控提供依據(jù)。

3.4.2?建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量報(bào)告制度

根據(jù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果，定期編寫實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容包括執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)情況、存在問(wèn)題分析、質(zhì)量提高措施與發(fā)展建議等。臺(tái)賬實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量狀況，為領(lǐng)導(dǎo)決策與規(guī)劃提供依據(jù)。查找體系建設(shè)與運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，持續(xù)改進(jìn)。這也有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的規(guī)范化開展還可以發(fā)揮質(zhì)量保證體系的管理與改進(jìn)作用，達(dá)到不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。這些舉措的落實(shí)可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量管理從“被動(dòng)應(yīng)對(duì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)發(fā)展”，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化水平，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

3.5?加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

制定教師職業(yè)發(fā)展路徑與定期培訓(xùn)制度，提高教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專業(yè)水平與教學(xué)能力。選聘行業(yè)技術(shù)專家擔(dān)任兼職教師或?qū)嶒?yàn)教學(xué)評(píng)議委員，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供專業(yè)支持與指導(dǎo)。這是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基本保證。制定教師到企業(yè)實(shí)踐的相關(guān)政策，鼓勵(lì)教師利用假期進(jìn)入相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，了解行業(yè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)與企業(yè)對(duì)人才的具體要求。可以增強(qiáng)教師的工程實(shí)踐意識(shí)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與方式更加貼近產(chǎn)業(yè)需求。具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革如圖2所示。

4?展望與建議

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)的重要途徑與手段，也是環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。通過(guò)本研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與問(wèn)題進(jìn)行了分析，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式改革、建立質(zhì)量保證體系、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)等改革舉措，著重從管理、教學(xué)內(nèi)容與方法、質(zhì)量保證體系等角度進(jìn)行了詳細(xì)探討。這些改革舉措的實(shí)施，可以進(jìn)一步提高環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對(duì)性與實(shí)效性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作與實(shí)踐創(chuàng)新能力，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)用人需求。針對(duì)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)與對(duì)象，還需進(jìn)一步明晰操作步驟、細(xì)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題與采取有效措施。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革還需增加投入力度，加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與教學(xué)資源投入。高校與企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)系合作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)與資源共享，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性與動(dòng)態(tài)性。

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