《环境工程实验》课程教学模式的创新与实践研究

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【摘 要】《环境工程实验》课程是环境工程、环境科学专业本科学生的必修课程，也是培养学生专业技能、培养学生创新能力和工程实践能力的重要手段。针对陕西理工学院《环境工程实验》课程开设中存在的问题，从改进教学理念、教学形式、实验教材及考核方法等方面进行创新和实践，以期提高学生的科研素质，增强学生的动手能力，切实促进《环境工程实验》课程教学质量的提升。

【关键词】环境工程实验 创新模式 陕西理工学院

基金项目：陕西理工学院2015年校级教学改革项目（XJG1536）。

在我国高等教育改革进程中，提升大学生的综合素质已成为主要议题和趋势，而如何实施教学中的素质教育，也已成为教育工作者所面临的主要问题和关注焦点。在素质教育中，实验教育具有形象性、生动化、理论融合实践的特点，是实践教育的重要组成部分，是培养学生实践能力、创新能力及掌握基本技能和基本技术的重要手段[1]。《环境工程实验》课程作为环境工程、环境科学专业本科生的必修课程，是训练学生专业技能、培养学生创新能力和工程实践能力的重要手段，也是培养环境工程、环境科学专业人才的重要环节，在环境专业教学中占有重要地位。

从上世纪70年代至今，我国已有上百所高校开设了环境工程、环境科学专业，《环境工程实验》课程的教学体系和内容也趋于成熟和稳定。如国内第一批开设环境专业的同济大学，依托环境科学与工程国家实验教学示范中心及污染控制与资源化研究国家重点实验室，构建了“巩固基础、加强实践、发展创新”的三层次实验教学体系，《环境工程实验》课程包括水处理实验、大气污染控制实验、固体废弃物处理及资源化实验、物理污染控制实验等，使学生面对污染控制的实际问题，通过实验过程培养其分析问题、解决问题的能力；以此为基础，进一步发展环境科技创新实验，全面提高学生的创新能力。又如西安理工大学依托陕西省水资源与环境重点实验室和教育部西北水资源与环境生态教育部重点实验室，构建“基本技能培养、专业技能培养、综合创新能力培养”三个层次的开放式实验教学体系，《环境工程实验》课程由水处理实验、大气污染控制实验和固体废物处理实验组成。

可以看出，虽然各高校的《环境工程实验》课程教学理念及教学体系基本一致，但是由于各高校的发展定位、师资力量、实验设备等不同，所以其内容、方式及深度不尽相同。

课程特点

陕西理工学院开设的《环境工程实验》课程是环境工程、环境科学专业学生的专业必修实验教学课，由《水污染控制工程实验》和《大气污染控制工程实验》两门实验课组成，实验总学时数为36学时，包括12个必做实验项目。课程将实验原理和理论知识有机结合，学生通过动手操作、实验优化设计、实验数据分析处理等过程，初步掌握仪器设备的使用方法和实验数据的处理能力，可独立设计、组织实验方案[2]，进一步巩固和加深对相关理论知识的理解和认识，从而培养学生解决实际环境问题的工程能力，对学生的就业竞争力起到关键作用。

存在问题

陕西理工学院环境工程、环境科学专业开设于21世纪初，设置在化学学院，在实验课程设置上也偏重于化学方向，对学生的工程实践能力培养有所欠缺。通过与省内兄弟院校的横向比较，发现《环境工程实验》课程主要存在以下几方面问题：

1.实验设置以省内兄弟院校为借鉴，没有考虑到地域差异和学校的办学实际，没有体现出陕南地方高校环境类专业的特色。

2.缺乏《固体废物处理与资源化》和《噪声污染控制工程》实验课，而且实验总学时数偏少，远不能满足培养学生工程能力的要求。

3.实验仪器设备数量有限，部分实验项目只能多人一组，不能系统训练学生的动手操作能力。

4.实验项目以验证型或演示型为主，缺乏综合型和创新型实验。

5.实验项目只能根据现有仪器设备情况开设，没有完全符合环境工程实验室实际的实验教材。

6.实验成绩评定方法传统、单一，缺乏对学生实验能力的综合考核方法。

创新教学模式及实践

1.改变实验教学理念

在传统高等教育的教学理念中，实验教学是理论教学的附属品，偏重于对所学理论知识进行验证，即学生在规定的时间内根据实验指导书上规定的实验步骤和方法，完成教师规定的验证型实验，并根据实验结果加以总结，以加强和巩固所学的知识。在固有模式的实验教学中，不考虑学生个体学习水平的差异，同一模式进行批量培养，学生处于被动学习的状况，独立思维受到压抑，无法调动学生的积极性、发挥学生的个性[3]。

《环境工程实验》课程是培养环境工程、环境科学专业人才创新能力和工程实践能力的基础，所以，应转变对《环境工程实验》课程教学的偏见，将其与专业理论教学放在同等地位，充分发挥实验教学对人才培养质量的重要保证作用；引入“以人为本”的实验教学理念，引导学生自主学习，培养学生的创新意识和探索精神。

2.创新实验教学形式

通过调研不同类型、不同等级用人单位对环境工程、环境科学专业毕业生的回馈信息发现，目前学生对理论知识比较熟悉，而对于专业知识的实践应用及综合技能水平方面相对薄弱[4]， 这与我国长期实施应试教育有关。陕西理工学院以“扎根秦巴、服务基层、培养应用型人才”为办学指导思想，《环境工程实验》课程的教学形式也应结合地域特点和实际办学条件进行不断创新。

首先，改变传统实验教学形式，逐步加大综合型、设计型实验比例，将工程设计思想渗透到实验教学中，充分发挥学生的主观能动性。其次，依托秦巴山区生态环境保护研究所，将科研课题与实验教学内容相结合，使实验项目切合秦巴地区实际，启发学生兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力。最后，除每学期固定的实验课程计划外，还可根据学生的兴趣和能力开设一部分开放型课题，提高学生的创新意识。

3.更新实验教材内容

由于各高校《环境工程实验》课程内容存在差异，在正式出版的《环境工程实验》教材中难以找到合适的实验教材，所以需要编制适合陕西理工学院特色的实验讲义。目前，陕西理工学院的《环境工程实验》课程讲义包含6个水污染控制实验项目和6个大气污染控制实验项目，还不能满足《环境工程实验》课程教学要求。

实验项目可根据实验教学形式进行调整，增加实验项目数量，加入综合型、设计型实验，使学生可以根据自己的兴趣选择实验项目；加入秦巴地方特色的实验项目，如黄姜皂素废水处理技术、农业面源污染控制技术、陕南地区大气污染控制技术等，引导学生理论联系实际；加入固体废物处理和噪声污染控制实验项目，完善《环境工程实验》课程教学体系。

4.健全实验考核机制

传统的实验考核机制以实验结果或实验报告作为主要依据，容易出现改动数据或抄袭实验报告等不良现象。实验考核应根据实验内容采用多种考核形式，综合评价实验教学效果。对于验证型和操作型实验，以学生的实验操作技能水平为主进行考核；对于综合型、设计型和开放型实验，以学生的实验设计水平、综合能力进行考核。此外，还可综合考虑学生的预习情况、实验纪律及实验的创新性进行评分。

同时，可改变传统手写实验报告的形式，引入计算机辅助分析及制图，加强学生的实验数据分析能力，为今后的工作打下基础。

结 语

在不断发展的社会背景下，一成不变的实验内容和教学方法显然不能满足当代人才培养的需求。所以，在《环境工程实验》课程教学改革中，以“扎根秦巴、服务基层、培养应用型人才”的办学指导思想为出发点，通过改进教学理念、教学形式、实验教材及考核方法，提高学生的科研素质和科研精神，增强动手能力和创新能力，切实促进《环境工程实验》课程教学质量的提升。

参考文献：

[1]廖兴盛、李雪、庞娅：《地方本科院校环境工程实验创新模式初探》，《企业技术开发》 2012年第 31期，第111-113页。

[2]黄忠臣、吴俊奇、王文海等：《〈环境工程实验技术〉课程教学大纲的设计与编写》，《教育教学论坛》 2013年第35期，第147-149页。

[3]陈亚亮、尚宏伟、刘国祯等：《高校实验课教学理念浅析》，《山西医科大学学报： 基础医学教育版》2010年第12期（S2），第119-120页。

[4]梁志辉、兰善红、曾燕艳等：《地方院校环境工程专业实验教学改革探索和实践》，《东莞理工学院学报》2014年第21期，第106-108页。

作者单位：陕西理工学院化学与环境科学学院 陕西汉中