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本文作者：丁穎 黃中子 單位：上海工程技術(shù)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力為基礎(chǔ),逐步提高學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生最終具備一定的創(chuàng)新能力[1]。環(huán)境工程是門邊緣學(xué)科,也是門綜合性學(xué)科,要求學(xué)生在具備較系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的前提下,也要具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力,為以后的就業(yè)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。我校環(huán)境工程專業(yè)是于2005年新成立的專業(yè),下屬實(shí)驗(yàn)室主要有環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室、生物及微生物實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代儀器分析實(shí)驗(yàn)室及其他一些相關(guān)研究室。承擔(dān)了我系“儀器分析”、“生物化學(xué)”、“環(huán)境微生物學(xué)”、“環(huán)境檢測(cè)”、“環(huán)境工程”等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)及學(xué)生畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)。除基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系之外,還設(shè)有“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”和“環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)”兩門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程,并且是獨(dú)立于理論教學(xué)體系的實(shí)驗(yàn)課程。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀[2]

目前我系環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系設(shè)置主要存在的問題有:(1)部分專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系內(nèi)容脫節(jié)“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”和“環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)”兩門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的設(shè)置各自為政,學(xué)生僅是按照各個(gè)實(shí)驗(yàn)講義按步就班地完成各自的實(shí)驗(yàn),并未真正了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的聯(lián)系,產(chǎn)生學(xué)會(huì)了一些監(jiān)測(cè)手段,卻不會(huì)在工程實(shí)驗(yàn)中加以運(yùn)用的現(xiàn)象,長(zhǎng)此以往,不利于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和綜合設(shè)計(jì)的能力,不符合工程型、應(yīng)用性人才培養(yǎng)的教學(xué)理念。(2)實(shí)驗(yàn)課程中部分內(nèi)容重復(fù)由于“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”和“環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容設(shè)置各自為政,導(dǎo)致了一些內(nèi)容重復(fù),耗時(shí)頗長(zhǎng),并且不能達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù)設(shè)置,制約了學(xué)生的知識(shí)面,在教學(xué)上也不太合適。

二、實(shí)驗(yàn)課程改革的設(shè)想探討

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的整合

編寫適合我系使用的環(huán)境工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)講義。由于“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”與“環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)”部分內(nèi)容重復(fù),新編講義應(yīng)對(duì)此兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合,做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)率減少,讓學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練時(shí)間內(nèi),掌握更多的監(jiān)測(cè)及工程方法、手段,并掌握一些快速測(cè)定方式,利于學(xué)生在工作中更快進(jìn)入角色。在“環(huán)境工程專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”講義中將一些原先在“環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”中單獨(dú)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)地融合到了綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi),可有效減少學(xué)生學(xué)了一些監(jiān)測(cè)手段,卻不會(huì)在工程實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的現(xiàn)象。綜合實(shí)驗(yàn)講義將濁度的測(cè)定與混凝實(shí)驗(yàn)歸并到一起;將溶解氧的測(cè)定實(shí)驗(yàn),作為曝氣設(shè)備充氧能力測(cè)定實(shí)驗(yàn)的一部分;生化需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(CODcr)的測(cè)定有機(jī)整合在廢水可生化性測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中;并設(shè)置了一些綜合性的實(shí)驗(yàn),如:生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)測(cè)定,工業(yè)污水生化處理實(shí)驗(yàn)。另外將一些較難整合的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)用一定的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)單獨(dú)開設(shè)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段及方法的改革

以往在實(shí)驗(yàn)課上,一般都是老師講述一遍實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生依葫蘆畫瓢地操作,學(xué)生無(wú)法真正理解實(shí)驗(yàn)個(gè)步驟的作用,可能產(chǎn)生知道做,不知為何做的現(xiàn)象。針對(duì)這一現(xiàn)象,要求改變以往的教學(xué)方法及手段,有如下一些設(shè)想:

(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)嚴(yán)格把關(guān)

要求學(xué)生對(duì)每次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行全面的預(yù)習(xí),寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。預(yù)習(xí)內(nèi)容除實(shí)驗(yàn)講義外,教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的配置,將實(shí)驗(yàn)中所需使用的儀器、設(shè)備的性能和使用方法、操作流程制成網(wǎng)絡(luò)課件,并配以適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫、實(shí)樣照片、模擬運(yùn)行方式等,要求學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前進(jìn)行預(yù)習(xí),指導(dǎo)教師亦可通過網(wǎng)絡(luò)課堂對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢查,在每次實(shí)驗(yàn)前,以討論、提問的形式就實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與形式展開交流,交流的結(jié)果作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分。通過預(yù)習(xí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)與理解,取得更好的是實(shí)驗(yàn)效果。

(2)加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練

教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕榻B及示范,要求學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,當(dāng)場(chǎng)檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),嚴(yán)防抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不規(guī)范操作。

(3)重視實(shí)驗(yàn)討論

以往在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容討論往往流于形式,對(duì)實(shí)驗(yàn)思考題的重視程度不夠。可考慮將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的討論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂內(nèi)進(jìn)行,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出一些討論題目,由形式當(dāng)場(chǎng)作答,并作為實(shí)驗(yàn)成績(jī)的一部分予以記錄。

(4)實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行

以往的實(shí)驗(yàn)大部分是一個(gè)班級(jí)在同一時(shí)間內(nèi)完成同一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這種教學(xué)方式雖然便于安排與管理教學(xué)內(nèi)容,但隨之出現(xiàn)的問題是:①需要較大的實(shí)驗(yàn)室;②需配備較多的實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備;③學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立操作的空間有限(往往出現(xiàn)有了問題馬上求助其他同學(xué)的現(xiàn)象);④實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)結(jié)果千篇一律。我系環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室建立不久,實(shí)驗(yàn)室空間有限,實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備不夠齊全,數(shù)量有限。如果一個(gè)班級(jí)在同一時(shí)間內(nèi)完成同一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)空間、儀器、設(shè)備不夠的現(xiàn)象出現(xiàn),較難保證每個(gè)學(xué)生保質(zhì)保量完成實(shí)驗(yàn)要求。根據(jù)我系實(shí)驗(yàn)室的具體情況,建議可將學(xué)生分為3~5人一組,同時(shí)進(jìn)行不同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。

三、關(guān)于綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)安排的探討

基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性及演示性實(shí)驗(yàn)雖然能夠加強(qiáng)學(xué)生的基本功訓(xùn)練,能加深對(duì)理論知識(shí)的理解及鞏固,但對(duì)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開發(fā)能力培養(yǎng)的力度明顯不足。在工程類教育人才的培養(yǎng)上,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)尤顯得重要。綜合性實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí),全面提高學(xué)生從事實(shí)際工作的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置,將為培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰酮?dú)立設(shè)計(jì)能力打下良好的基礎(chǔ)。在完成基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上,根據(jù)我系的具體情況,建議開設(shè)一些專業(yè)性、設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)。如:“生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)系數(shù)測(cè)定”、“工業(yè)污水生化處理”、印染廢水綜合處理”。對(duì)于綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生分成若干組,根據(jù)給定的選題(每組給予一定的選題范圍),寫出實(shí)驗(yàn)方案,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼x器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料等,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論,在教師指導(dǎo)下,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體條件,確定最終實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)合所定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果等,有分工有合作地開展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后以實(shí)驗(yàn)小組為單位提交詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,交指導(dǎo)教師評(píng)判。并對(duì)各組的實(shí)驗(yàn)在全班范圍內(nèi)進(jìn)行交流。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

四、結(jié)語(yǔ)

我校環(huán)境工程專業(yè)是新設(shè)置的專業(yè),在理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面均存在著有待改進(jìn)、完善的地方,對(duì)環(huán)境工程專業(yè)性綜合性實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系改革的幾點(diǎn)探討意見,將為我校環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)體系的完善與發(fā)展提供一些可供參考的思路。