浅议环境工程专业实验教学改革创新思路

浅议环境工程专业实验教学改革创新思路

刘光虹

（华中科技大学环境科学与工程学院，湖北武汉430074）

摘　要：实验教学是专业教学的必要组成部分，也是人才培养过程中关键的教学环节。针对传统实验教学模式的不足，本文以环境工程专业实验教学为例，对实验教学的改革创新思路和措施进行了初步探讨，重点提出了加强师资队伍建设、改革实验教学内容、建立开放式实验教学模式、整合实验教学资源等措施。

关键词：实验教学模式　教学改革　环境工程

1　引　言

实验教学是专业教学的必要组成部分，也是人才培养过程中关键的教学环节。实验教学环节对于提高学生分析问题和解决问题的能力具有重要作用，有利于培养学生的创新能力，提高学生的综合素质。在目前高校建设中，实验教学多数都得到了学校的重视，但是当前的实验教学，还未完全跳出已有的传统模式（这是基于对实验教学的陈旧认识：实验教学依附于理论教学，实验教学的目的是为了验证理论知识）。为满足不同专业对实验教学的要求，培养高素质创新人才，对实验教学进行改革势在必行。本文以环境工程专业实验教学为例，对实验教学的改革创新思路和措施进行了初步探讨。

2　改革的思路和举措

2.1　建设一流的实验教学师资队伍，强化实验教学环节

高素质的教学队伍能更好地引导学生思考，拓展学生的知识面，启发学生的创新思维，培养学生的综合能力。因此，实验教学的师资队伍建设，是实验教学的重中之重。

1.学科建设与人才培养相结合，教学与科研相结合，建设高素质教师队伍

在实验教学的师资队伍建设中，教师的学术水平、科研能力的提高占到了很大的比重。进行实验教学的教师，往往同时也承担了一些科研项目，许多科研成果应用前景很好，具有很大教学价值。如果这些科研成果仅仅停留在科研上，不进行交流和共享，势必会造成一种资源的浪费。

以改革促发展，将学科建设与人才培养相结合，教学与科研相结合，及时将教师完成的各项科研成果转化到实验教学之中，转化为优质的实验教学资源，不仅有利于学生对新成果的了解与学习，也加大了教师与学生之间的互动探讨，同时形成了一只学术水平高、职称和年龄合理、教学科研能力强、教学质量和效果好的高素质教学队伍。

2.调动教职工参与实验教学的积极性，吸引高水平教师参加教改和实验教学工作

一般来说，实验教学较多地依附理论教学体系，这导致了实验教学与理论教学在地位上存在差异，理论教学在整个教学过程中占主导地位，实验教学只限于为理论教学服务。因此，在学分、学时的分配上，理论课与实验课工作量的计算上、理论课教师与实验课教师的待遇上存在显著性的差异。这样的地位差异，必然导致实验课教师的积极性不高，难以提高实验教学的水平。

为了有效调动教职工参与实验教学工作的积极性，吸引高水平教师参加教改和实验教学工作，可以实行一系列的鼓励政策，提高实验教学的地位，为实验教学的教师提供更好的待遇，如对于参加教改和教学建设的人员在成果认定、职称评定和劳务提成等方面采取与科研工作同等对待的方法，将教改与实验中心建设项目与同等级别的科研项目同等对待。这样的鼓励政策，能够极大地促进教职工参与教学改革的积极性，使得教职工积极地参加教改、实验技术研究项目。

3.重视实验技术人员的继续培养，逐渐与国际水平接轨

实验教学中的实验技术人员是一笔宝贵的财富，这不仅仅在于他们现有的学识和水平，还在于他们的可培养能力和未挖掘的潜力。对于现有的实验技术队伍，应该从发展的、长远的眼光来看待，制订长期的培养计划。

在实验教学中，建议加强专职实验技术人员的技术培训，定期或不定期地组织实验技术人员参加学术讲座或参观考察等活动。对于青年实验技术人员，可以开展新技术研讨和技术交流等活动，还可以选派青年骨干教师外出进修，或组织骨干教师到国内其他高校和境外高校参观学习，使实验教学水平不断提高，逐步与国内外高水平大学接轨。

2.2　调整实验教学内容，改革实验教学方法和手段

1.调整实验教学内容，建立系统优化的实验课程体系

实验教学课程的内容，直接影响到学生学习实验课程的效果以及相应的实际应用。实验教学课程内容应该紧密地结合社会经济发展的需要，与我国现有的发展战略及人才的需求趋势相符合。对于实验教学中过于陈旧、实际应用中已经淘汰的实验项目应该进行必要的删减，同时也要根据本学科发展的最新科学发展，增加一些相应的新型的实验项目。对于原有的传统的验证性、演示性的实验应该尽量减少，为更好地培养学生分析问题、解决问题以及综合设计的能力，我们应该精心安排一些设计性、综合性的实验。同时，教师应在教学过程中提高学生对相关学科的综合理解能力，将各个相关学科的知识相互融合贯通，形成系统优化的实验课程体系。

传统模式的实验教学缺乏一种系统的、科学的逻辑结构体系，通常比较分散，没有一定的层次和关联，很难充分地发挥实验教学对于培养学生创新能力、提高学生综合素质的作用。针对环境工程专业实验教学课程现存的弊端，我们提出了新的环境工程实验教学体系，如图1所示。

图1　环境工程专业实验教学体系示意图

基础实验课程重在基础理论与操作，主要是为学生打下扎实的实验基础。在这些基础实验课程中，学生能够从最简单、容易理解的实验开始学习，锻炼自己的动手能力，熟练实验操作程序，为本科生后续综合实验和设计实验的开展作准备。综合能力训练课程是在基础实验的基础上，重点培养本科生理解和综合运用环保知识的能力。设计创新型课程主要包括课程设计、毕业设计和二课研究等，是面向高年级学生或具有一定的专业基础的学生，训练和培养学生综合运用知识解决实际问题的能力的课程。基础型实验、综合型实验、设计创新型实验3个层次的本科实验教学体系，是体现系统训练与探索研究相结合的新体系，是具有一定层次、由浅入深、逐渐培养和提高学生的实验能力的实验教学新体系，能够循序渐进地提高学生的实验能力，使学生能够逐步提高自己的实验水平，既有扎实的基础，也能自主创新。

2.建立开放式实验教学新模式

开放式实验可以让学生在掌握各门实验课的基本操作方法和技能的同时，加强学生对理论知识的理解和科学思维方法的锻炼。开放式实验在实验操作的过程中注重培养与提高学生独立思考、独立操作、分析和解决问题的能力，使他们能够从实验技能和实验理论上全面掌握所学课程的整体基本实验体系。

学生根据课堂所学以及自己的兴趣爱好，同时还要考虑到实验室的仪器条件，自行拟定自己感兴趣的实验课题，独立地或者与其他同学相互合作来设计实验方案，并进行实验系统的调试和运行，最终得出实验结果并撰写实验报告或者实验小论文。在开放式实验中，教师仅仅起到辅导作用，学生能够独立地思考、自行分析，能更好地提高学生的自学能力及创造能力。

实验室老师进行的科研项目，也可以开放性地让学生参与进来。对于学有余力，对科研项目感兴趣的学生，可以鼓励他们提早进入科研项目。负责科研项目的老师需要根据学生的专业以及掌握知识的情况，将科研项目中某些环节分配给学生，定向地指导学生搜集有关的实验资料，定制实验方案，开展实验研究，最后结合教师的课题作出分析和总结。让学生较早的接触科研项目，可以让他们对于当前社会所需求的科技技术有所了解，及时地调整自己今后的学习偏重点，适应社会的发展需求实际。同时，学生在科研老师的教导下，也能够很好地掌握科研的一般程序，培养学生严谨的工作作风和科研工作能力，为今后的发展打下基础。

3.整合实验教学资源

在学校的招生规模扩大后，实验室设备不足带来了教学资源紧张问题，同时由于教学资金的原因，实验教学的资源确实有限，为了避免实验室的使用率不高、资源浪费，实验教学资源共享已经是一种必然趋势。

我们建议打破原来实验室设置格局，以学科建设为主轴，将相关实验室合并，实行校院两级管理体制和实验室主任负责制，优化实验教学资源的配置。对于环境专业，我们建议将原有各个分实验室整合成：水质污染控制工程实验平台、大气污染控制工程实验平台、固废污染控制与资源化实验平台、模拟仿真平台4个综合实验平台。这类平台对学生的服务面宽，能够提高仪器设备利用效率，同时也能将资金集中调用，避免资源的重复浪费和不全面性。

3　结　语

实验教学在高校教学的建设中，占据着一定的比重，是高校教学中的重要组成部分。实验教学，是高校培养学生动手能力、实际应用能力、综合能力及创新能力的重要渠道。因此，应该将实验教学作为一项基础建设来抓，培养一流的师资队伍，提高教学能力，重视实验教学方面的人才，同时优化实验教学模式，开放实验，优化实验资源，使实验教学能够真正的发挥它的作用，更好地培养适应于可持续发展环境战略及建设两型社会的人才。

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