環(huán)境工程專業(yè)實驗環(huán)節(jié)教學(xué)之我見

張文杰，王敦球，游少鴻

(桂林理工大學(xué)，廣西桂林541004)

相對于理科類專業(yè)，動手操作能力在工科專業(yè)一向被強調(diào)，特別是在環(huán)境工程專業(yè)中尤為重要，其實驗教學(xué)環(huán)節(jié)一直占據(jù)著本科教學(xué)中的重要地位［1］。目前，環(huán)境工程專業(yè)在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)還存在著不少問題，尤其是課程當(dāng)中非常重要的實驗課時相對甚少，實驗內(nèi)容多側(cè)重于對書本理論的驗證與重復(fù)，而且，在時間上還對學(xué)生進行了限制，即實驗學(xué)時占理論課程學(xué)時的10%左右，每個實驗平均2個學(xué)時。這就造成了學(xué)生短時間內(nèi)不能充分理解實驗的目的及掌握實驗的操作方法，特別是實驗與實踐嚴(yán)重脫節(jié)使學(xué)生感覺實驗教學(xué)毫無意義。為使學(xué)生所學(xué)知識適應(yīng)社會和市場的需求，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)必須改革和創(chuàng)新［2］。

一 實驗教學(xué)的實踐改革

專業(yè)性實踐教學(xué)是指專業(yè)性較強的實踐活動，主要包括:認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等，它是本科教育的重要組成部分，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才不可缺少的基本環(huán)節(jié)［3］。下面主要針對我校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院所進行的專業(yè)性實踐教學(xué)實踐、成立科技項目組情況作詳細(xì)介紹。

1.專業(yè)性實踐教學(xué)

(1)認(rèn)識實習(xí)。充分利用桂林當(dāng)?shù)貤l件和資源，指導(dǎo)學(xué)生考察本地大氣環(huán)境、水污染與治理情況、固廢填埋及處理技術(shù)。參觀了桂林市第四污水處理廠、北沖污水處理廠、沖口垃圾填埋場、平山堆肥廠、康密勞鐵合金有限公司等，教師在帶領(lǐng)學(xué)生參觀的同時，在現(xiàn)場講解污水處理的工藝流程和技術(shù)難點，垃圾填埋的防滲措施及粉塵去除方法等，同時實習(xí)基地的工作人員也向同學(xué)們介紹自己在實際工作中的一些工程經(jīng)驗及工藝過程，在這個過程中，學(xué)生會從老師和技術(shù)人員那里獲得直接的和間接的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，積累相關(guān)的知識，為下一步實習(xí)工作打下堅實的基礎(chǔ)，也為將來走向工作崗位積累有用的經(jīng)驗。學(xué)生們通過在實習(xí)基地的感性認(rèn)知，使他們不僅學(xué)到了書本上學(xué)不到的寶貴經(jīng)驗，也使學(xué)生更深刻地了解到他們未來的工作任務(wù)及環(huán)境，從而更加明確自身的努力方向和成長目標(biāo)。

(2)生產(chǎn)實習(xí)。以梧州市神冠蛋白腸衣有限公司為基地，對現(xiàn)場廢水處理運行進行維護和調(diào)試。根據(jù)現(xiàn)場的條件和工程要求，選擇合適的位置安裝儀表儀器，設(shè)計管道的流路，調(diào)節(jié)各類閥門并完成各類儀表的校正等。通過測定進出水的水質(zhì)指標(biāo)、觀察污泥的性質(zhì)等來調(diào)整設(shè)置參數(shù)，以期達(dá)到更好的處理效果。在生產(chǎn)實習(xí)過程中，學(xué)生需要具備的不只是專業(yè)知識，還有其他非專業(yè)的技能，如管路和線路的鋪設(shè)。結(jié)合現(xiàn)場的實際情況和預(yù)期需要達(dá)到的效果，從設(shè)計管道走向，到購置材料，最后安裝運行，這些都需要學(xué)生親力親為。從無到有，這是個學(xué)習(xí)的過程。在生產(chǎn)實習(xí)的過程中，學(xué)生需掌握常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的測定，儀器的安裝、使用和校正，管線的設(shè)計等。學(xué)生身處工作崗位上，承擔(dān)著管理和維護的責(zé)任，無論是工作上還是待人接物上都得到了發(fā)展。

(3)畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計通常是學(xué)生即將離開學(xué)校走向工作崗位之前需要完成的最后一個重要教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的訓(xùn)練階段［4］。學(xué)生根據(jù)自己的擇業(yè)方向和特長進行畢業(yè)設(shè)計的選題，或與指導(dǎo)老師的科研或工程項目結(jié)合，導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)，將科研內(nèi)容分成若干個可行的畢業(yè)課題供學(xué)生完成。畢業(yè)設(shè)計較平時課程設(shè)計而言，其綜合性更強、信息量也更大，學(xué)生需要從原來單純的某一方面的考慮轉(zhuǎn)化到更加全面且專業(yè)的考量，加上設(shè)計時間較短，自身的專業(yè)知識儲備量不夠等原因，使學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計的過程中所面臨的困難重重。因此，正是在這種巨大的壓力和設(shè)計性質(zhì)的轉(zhuǎn)變上，逐漸培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。學(xué)生根據(jù)課題需求設(shè)計實驗方案、步驟，獨立完成實驗，獲得可靠數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)整理、圖表繪制和結(jié)果分析，完成畢業(yè)設(shè)計書的編寫。通過校園理論學(xué)習(xí)到社會運用的過渡，完成從校園向工作崗位的過渡。

2.成立科技小組

結(jié)合老師的科研項目，根據(jù)不同的內(nèi)容分成幾個子課題，鼓勵大學(xué)生參與研究，成立科技項目組。課題實驗是根據(jù)自己設(shè)計的實驗要求自行制訂實驗步驟、確定監(jiān)測方法、配制試劑、預(yù)處理樣品、檢測樣品和處理數(shù)據(jù)等，最終根據(jù)實驗處理結(jié)果分析異常結(jié)果產(chǎn)生的原因并將實驗過程進行完整的歸納總結(jié)。整個實驗的實施過程，指導(dǎo)老師不直接參與學(xué)生的實驗，而是在學(xué)生實驗過程中發(fā)現(xiàn)他們的不足甚至錯誤操作，并幫助學(xué)生提出解決辦法。同時也需要強調(diào)反復(fù)思考試驗失敗的原因，而不是以試驗本身為目的而不加以反思與總結(jié)。學(xué)生在這個過程中逐漸學(xué)會解決實驗中的問題，從而使他們更加自覺的把自己放在試驗教學(xué)中的主體位置。

二 實驗教學(xué)取得的成效

1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的引導(dǎo)

在實驗教學(xué)過程中，充分地體現(xiàn)以學(xué)生為主體的原則。在設(shè)計實驗的過程中，涉及到的知識涵蓋量相當(dāng)大，包括專業(yè)及非專業(yè)的知識，同時也會發(fā)現(xiàn)很多疑問。學(xué)生知道自己理論知識的缺乏，通過針對性地查閱大量的書籍和文獻，這不但強化了對理論知識的理解，還增強了學(xué)生對學(xué)習(xí)和實踐的積極性，并培養(yǎng)學(xué)生探索學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的能力。

2.解決問題能力培養(yǎng)

對于剛進入實驗室的“新手”而言，如何設(shè)計一個實驗方案，進而如何實施這個實驗方案，最終得出實驗結(jié)果，是一件非常困難的事情。所以在實驗室，應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生首先跟隨“前輩”進行一段時間的實驗，學(xué)習(xí)基本的思考問題及實驗方法。之后，交給學(xué)生一個具體的實驗，由學(xué)生獨立完成。建議學(xué)生一開始參考前人的方法，依葫蘆畫瓢，而在實驗的實施過程中，不斷的改進設(shè)備，改善實驗條件、操作方法等。這些都需經(jīng)過一一驗證得來，從而完善實驗過程，獲得理想的結(jié)果。通過這些手段，能夠培養(yǎng)學(xué)生獨立進行思考，并能在實驗過程中發(fā)現(xiàn)實驗中所存在的問題，及時反饋給老師，在老師的指導(dǎo)下解決問題，從老師身上學(xué)到如何解決問題，最終達(dá)到學(xué)生自身獨立解決問題能力培養(yǎng)的目的。

3.動手能力及團體意識培養(yǎng)

一個設(shè)計性實驗的工作量很大，單靠一兩人是不能完成的，既要分工，各司其職，也要協(xié)作。從實驗的選題到資料的搜集，方案的確定到實施，都需要所有成員的參與。設(shè)計的可行性建立在大量實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生需要進行各種嘗試并完成各項實驗，獲得大量的數(shù)據(jù)作為依據(jù)。在有限的時間內(nèi)需要所有成員掌握必要的實驗技能也是很困難的，就需要所有成員相互協(xié)作，相互學(xué)習(xí)，交流經(jīng)驗。合理安排任務(wù)，不但可以提高工作效率，還可以實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置，同時也能增強同學(xué)間的合作意識，促進團隊的成長。

三 結(jié)語

環(huán)境工程專業(yè)作為實踐性和科學(xué)性并重的學(xué)科，其實驗教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、思考能力的重要性不言而喻，通過鼓勵學(xué)生多參觀學(xué)習(xí)實際工程案例，可以使他們更加直觀的了解自己未來的工作情況;建立開放的實驗室，為學(xué)生創(chuàng)造一個交流學(xué)習(xí)和動手實踐的實驗空間，使他們能將自己放在研究的主體位置，激發(fā)他們的創(chuàng)造力與思考能力;同時利用跟從導(dǎo)師從事課題研究，參加大學(xué)生科技立項等機會為他們的學(xué)習(xí)提供了一個更加廣闊的平臺，學(xué)生在這個過程中經(jīng)過長期的嚴(yán)格訓(xùn)練，為他們未來的工作奠定了一個良好的基礎(chǔ)，也必定使他們在未來的學(xué)習(xí)和工作中更加自信與從容。

［1］崔 芳.環(huán)境工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學(xué)體系改革［J］.實驗室技術(shù)與管理，2011，28(2):139-142.

［2］趙婉鹛.高校經(jīng)管類開放性實驗課程建設(shè)及管理方法研究［J］.高校實驗室工作研究，2007，94(4):26-29.

［3］張甲耀，楊智寬，熊治庭，等.環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程體系研究［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2000，59(9):59-62.

［4］梁存珍，朱 玲，陳家慶，等.環(huán)境工程專業(yè)強化實踐教學(xué)的探索［J］.中國成人教育，2009(8):118-119.