環境工程專業實驗環節教學之我見

張文杰，王敦球，游少鴻

(桂林理工大學，廣西桂林541004)

相對于理科類專業，動手操作能力在工科專業一向被強調，特別是在環境工程專業中尤為重要，其實驗教學環節一直占據著本科教學中的重要地位［1］。目前，環境工程專業在實驗教學環節還存在著不少問題，尤其是課程當中非常重要的實驗課時相對甚少，實驗內容多側重于對書本理論的驗證與重復，而且，在時間上還對學生進行了限制，即實驗學時占理論課程學時的10%左右，每個實驗平均2個學時。這就造成了學生短時間內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重脫節使學生感覺實驗教學毫無意義。為使學生所學知識適應社會和市場的需求，實驗教學環節必須改革和創新［2］。

一 實驗教學的實踐改革

專業性實踐教學是指專業性較強的實踐活動，主要包括:認識實習、生產實習和畢業設計等，它是本科教育的重要組成部分，是培養創新人才不可缺少的基本環節［3］。下面主要針對我校環境科學與工程學院所進行的專業性實踐教學實踐、成立科技項目組情況作詳細介紹。

1.專業性實踐教學

(1)認識實習。充分利用桂林當地條件和資源，指導學生考察本地大氣環境、水污染與治理情況、固廢填埋及處理技術。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，教師在帶領學生參觀的同時，在現場講解污水處理的工藝流程和技術難點，垃圾填埋的防滲措施及粉塵去除方法等，同時實習基地的工作人員也向同學們介紹自己在實際工作中的一些工程經驗及工藝過程，在這個過程中，學生會從老師和技術人員那里獲得直接的和間接的實際生產經驗，積累相關的知識，為下一步實習工作打下堅實的基礎，也為將來走向工作崗位積累有用的經驗。學生們通過在實習基地的感性認知，使他們不僅學到了書本上學不到的寶貴經驗，也使學生更深刻地了解到他們未來的工作任務及環境，從而更加明確自身的努力方向和成長目標。

(2)生產實習。以梧州市神冠蛋白腸衣有限公司為基地，對現場廢水處理運行進行維護和調試。根據現場的條件和工程要求，選擇合適的位置安裝儀表儀器，設計管道的流路，調節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指標、觀察污泥的性質等來調整設置參數，以期達到更好的處理效果。在生產實習過程中，學生需要具備的不只是專業知識，還有其他非專業的技能，如管路和線路的鋪設。結合現場的實際情況和預期需要達到的效果，從設計管道走向，到購置材料，最后安裝運行，這些都需要學生親力親為。從無到有，這是個學習的過程。在生產實習的過程中，學生需掌握常規水質指標的測定，儀器的安裝、使用和校正，管線的設計等。學生身處工作崗位上，承擔著管理和維護的責任，無論是工作上還是待人接物上都得到了發展。

(3)畢業設計。畢業設計通常是學生即將離開學校走向工作崗位之前需要完成的最后一個重要教學內容，是學生理論與實踐相結合的訓練階段［4］。學生根據自己的擇業方向和特長進行畢業設計的選題，或與指導老師的科研或工程項目結合，導師根據學生的學科基礎，將科研內容分成若干個可行的畢業課題供學生完成。畢業設計較平時課程設計而言，其綜合性更強、信息量也更大，學生需要從原來單純的某一方面的考慮轉化到更加全面且專業的考量，加上設計時間較短，自身的專業知識儲備量不夠等原因，使學生在完成畢業設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計性質的轉變上，逐漸培養學生嚴謹認真的工作態度。學生根據課題需求設計實驗方案、步驟，獨立完成實驗，獲得可靠數據并完成數據整理、圖表繪制和結果分析，完成畢業設計書的編寫。通過校園理論學習到社會運用的過渡，完成從校園向工作崗位的過渡。

2.成立科技小組

結合老師的科研項目，根據不同的內容分成幾個子課題，鼓勵大學生參與研究，成立科技項目組。課題實驗是根據自己設計的實驗要求自行制訂實驗步驟、確定監測方法、配制試劑、預處理樣品、檢測樣品和處理數據等，最終根據實驗處理結果分析異常結果產生的原因并將實驗過程進行完整的歸納總結。整個實驗的實施過程，指導老師不直接參與學生的實驗，而是在學生實驗過程中發現他們的不足甚至錯誤操作，并幫助學生提出解決辦法。同時也需要強調反復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。學生在這個過程中逐漸學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中的主體位置。

二 實驗教學取得的成效

1.學生學習興趣的引導

在實驗教學過程中，充分地體現以學生為主體的原則。在設計實驗的過程中，涉及到的知識涵蓋量相當大，包括專業及非專業的知識，同時也會發現很多疑問。學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，還增強了學生對學習和實踐的積極性，并培養學生探索學習、創新的能力。

2.解決問題能力培養

對于剛進入實驗室的“新手”而言，如何設計一個實驗方案，進而如何實施這個實驗方案，最終得出實驗結果，是一件非常困難的事情。所以在實驗室，應當要求學生首先跟隨“前輩”進行一段時間的實驗，學習基本的思考問題及實驗方法。之后，交給學生一個具體的實驗，由學生獨立完成。建議學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，不斷的改進設備，改善實驗條件、操作方法等。這些都需經過一一驗證得來，從而完善實驗過程，獲得理想的結果。通過這些手段，能夠培養學生獨立進行思考，并能在實驗過程中發現實驗中所存在的問題，及時反饋給老師，在老師的指導下解決問題，從老師身上學到如何解決問題，最終達到學生自身獨立解決問題能力培養的目的。

3.動手能力及團體意識培養

一個設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。設計的可行性建立在大量實驗的基礎上，學生需要進行各種嘗試并完成各項實驗，獲得大量的數據作為依據。在有限的時間內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作，相互學習，交流經驗。合理安排任務，不但可以提高工作效率，還可以實現資源的最優化配置，同時也能增強同學間的合作意識，促進團隊的成長。

三 結語

環境工程專業作為實踐性和科學性并重的學科，其實驗教學對于培養學生的創造力、思考能力的重要性不言而喻，通過鼓勵學生多參觀學習實際工程案例，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，為學生創造一個交流學習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，激發他們的創造力與思考能力;同時利用跟從導師從事課題研究，參加大學生科技立項等機會為他們的學習提供了一個更加廣闊的平臺，學生在這個過程中經過長期的嚴格訓練，為他們未來的工作奠定了一個良好的基礎，也必定使他們在未來的學習和工作中更加自信與從容。

［1］崔 芳.環境工程專業創新實驗教學體系改革［J］.實驗室技術與管理，2011，28(2):139-142.

［2］趙婉鹛.高校經管類開放性實驗課程建設及管理方法研究［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.環境科學專業課程體系研究［J］.環境科學與技術，2000，59(9):59-62.

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