推進創(chuàng)新環(huán)境工程專業(yè)實驗教學體系的配套改革構建論文
環(huán)境工程是一門新興的邊緣學科，也是一門綜合性較強的學科。隨著社會對環(huán)境保護和污染治理要求的提高，對高校環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)人才的目標提出了更高的要求，為培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的新型人才，應進一步加強實驗教學改革，以培養(yǎng)學生的動手能力為基礎，逐步提高學生的獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，訓練其運用理論知識去進行分析、設計和開發(fā)的實踐技能，適應工程教育的要求。
一、構建基礎驗證性實驗、專業(yè)設計性實驗、綜合設計性實驗、探索研究性實驗等較為完整的實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)
(一)基礎實驗是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的基礎環(huán)節(jié)
該部分實驗主要針對環(huán)境工程中的一些基本概念、基本原理性問題而進行的實驗。目前，吉林師范大學環(huán)境工程學院（以下簡稱“我院”）承擔著“環(huán)境監(jiān)測”、“水污染控制工程’、“環(huán)境微生物學”、“大氣污染控制工程”等課程的實驗教學任務。環(huán)境工程專業(yè)基礎課程所安排的實驗內(nèi)容應涉及理論教學的各個主要點、難點、亮點，要刪除陳舊的實驗內(nèi)容，增加具有啟發(fā)性、興趣性、實用性、代表性，能反映當前最新科技成就的實驗。對不同層次的學生應提出不同的要求，因材施教，緊扣環(huán)境工程專業(yè)基礎課程實驗教學特點，全面深入地開展實驗教學的探索和改革。在這個知識層面上，主要重在基礎理論和基本技能的訓練，樹立科學嚴謹、求真務實的工作態(tài)度。在實驗過程中，學生通過觀察、整理和歸納各種實驗現(xiàn)象，分析問題和解決問題，鞏固、加深對基礎理論知識的理解解豐富自己的知識內(nèi)涵，提高自己的實際能力，培養(yǎng)科學的意識和思維，逐步形成自己的知識體系和能力體系，從而在知識、能力方面得到全方位的發(fā)展。
(二）專業(yè)設計性實驗是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的強化階段
在科學技術飛速發(fā)展的今天，實驗的內(nèi)容、方法和手段也在不斷地發(fā)生著變化。如果專業(yè)實驗課的內(nèi)容僅僅局限于課本不能及時進行更新和變化，培養(yǎng)出的學生將不能適應現(xiàn)代科學技術發(fā)展的要求。因此，在專業(yè)實驗教學中，要不斷地探索新的實驗方法，捕捉最新科技成果，并將其充實到教學內(nèi)容中去，使學生能夠及時了解學科發(fā)展動態(tài)和趨勢，掌握新技術和新方法。如《環(huán)境監(jiān)測實驗》中的“校園生活污水綜合分析”和“生活污水監(jiān)測方案設計”實驗，從實驗方案設計到實驗準備、實驗過程及實驗數(shù)據(jù)的獲得和整理等均要求學生獨立完成并要求學生根據(jù)實驗結果，對所監(jiān)測污水的水質(zhì)狀況進行分析。在整個實驗過程中，教師只是提出實驗的目的和要求，介紹實驗操作的要點和實驗儀器使用方法，協(xié)助學生分析其實驗方案的可行性和可操作性。
這類實驗不僅加深了學生對理論知識的理解，極大地調(diào)動了學生學習的積極性，而且提高了學生實際工作能力和處理實際工程問題的能力，學會并掌握了一項專業(yè)技術技能，增強了他們的畢業(yè)論文水平和工作的適應能力。
(三)綜合設計性實驗是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力的有效途徑
高等工程教育目標就是要為國家和社會培養(yǎng)能解決工程問題能力的高素質(zhì)的工程技術人才。而綜合設計型實驗教學是重點培養(yǎng)學生對專業(yè)理論知識綜合應用與解決實際工程技術問題的能力。實際環(huán)境問題的解決必須要求學生具有全面的綜合的.能力，因此強化學生綜合能力的培養(yǎng)尤為重要。教師改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式，充分尊重學生在實驗教學中的主體地位，允許學生按照教學要求自行設計實驗方案，充分發(fā)揮學生在實驗教學中的想象力，突出學生實驗能力、研宄能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使實驗教學成為學生有效地掌握和運用科學技術與研宄理論的方法和途徑。教師主要是宏觀把握和原則指導，提供良好的實驗教學環(huán)境，在實驗過程中引導學生積極思維。設計一系列綜合性、自主設計性實驗項目，有些可以以小組合作方式進行，有些與相關的課程設計結合進行，形式多樣，讓學生自主選題，自行討論方案，自己組織實施。實驗內(nèi)容結合學科的發(fā)展，使學生能體會到學科發(fā)展的新動態(tài)；難度適中，適合學生的實際水平，在方法上直接面向社會、面向工程。如在“微生物絮凝劑的制備及絮凝條件研宄實驗”中，涉及環(huán)境微生物及水污染控制工程兩門課程的知識點，要求學生掌握培養(yǎng)基的制備、無菌操作技術、微生物培養(yǎng)、絮凝條件的研宄等多個實驗技能。在“原子吸收法測定水中重金屬含量”中，要求學生掌握從采樣、樣品處理、標準曲線配置到樣品測定等監(jiān)測的全過程，同時學會使用原子吸收儀。在“大學校園垃圾分類收集方案研宄實驗”中，以校園垃圾為研宄對象，要求研宄出的垃圾分類收集的類別適合校園特點，能真正實現(xiàn)垃圾的資源化利用，設計出的分類收集方案技術可行，經(jīng)濟合理，具有可操作性。
這些實驗給學生自我發(fā)揮的余地，充分激發(fā)了學生對實驗課的熱情和興趣，有效培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維，為學生將來從事前沿的創(chuàng)新工作打下了基礎。
(四）加強專題研究實踐，是促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要手段
開設有特色實驗專題研宄是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新實踐能力，增強大學生的核心競爭力，全面提高大學生素質(zhì)的重要手段。學院創(chuàng)造條件采取有效措施積極鼓勵學生盡早進入實驗室，加入教師的科研開發(fā)工作，以教師的科研課題為紐帶，學生參加橫向課題相關的科研活動，以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。橫向課題與畢業(yè)(設計)論文掛鉤。環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)（設計）論文必須具有工程背景，必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。學生的畢業(yè)論文應以自己親手做的研宄性實驗或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫。通過把實驗與畢業(yè)(設計）論文掛鉤，使學生在做實驗的時候更投入、更有針對性，同時也可使畢業(yè)（設計）論文的質(zhì)量得到提高。另外，學院可以開展“挑戰(zhàn)杯”等課外科技活動，組建學生課外科技活動實驗室，配備基本的儀器、設備，全天對學生開放。同時加強校外創(chuàng)新實踐基地的建設，安排學生在實習基地輪流開展相應的實驗，如在城市污水處理廠，學生自己動手采集整個工藝過程中的水樣和污泥樣，在實驗指導教師和污水廠工程師的指導下，分析水樣的COD、SS等，觀察污泥樣的微生物。這樣，以課本基礎理論為指導，在污水處理現(xiàn)場充分了解污水廠構筑物、污水處理工藝，并進一步掌握污水處理過程工藝參數(shù)的變化規(guī)律，全面實現(xiàn)學生“理論一實踐一理論”的積累，提高學生的創(chuàng)新思維能力和現(xiàn)場分析問題、解決問題的能力。
二、建立科學的實驗教學考核體系科學的考核體系
對提高實驗教學的質(zhì)量至關重要。改革以往考核模式，建立一種有利于創(chuàng)新人才發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)和提高的新的實驗教學評價制度，使之能夠綜合體現(xiàn)學生的知識、能力和素質(zhì)水平。以前，實驗成績主要以學生平時的實驗報告作為主要考核依據(jù)，造成有的學生不注重實驗的過程，只注重實驗結果，達不到實驗的目的。因此，為全面、客觀地評價學生的綜合素質(zhì)和能力，我們應建立一個以學生為本，公平、公正、合理的實驗成績考評體系，實施全程的、動態(tài)的、綜合性的評分標準和考核辦法。在考核時我們不再單純地考查操作能力，而是要綜合運用所學知識在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗課題的全過程，而且這種實驗課題的答案并非唯一，教師可以根據(jù)實驗方案的優(yōu)劣和有無創(chuàng)新點來評定成績，鼓勵有創(chuàng)造性的學生脫穎而出。
三、推進創(chuàng)新實驗教學體系的配套改革構建
創(chuàng)新實驗教學體系是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及到教育教學改革的方方面面，它需要各方面的配合和支持。特別是為了使實驗室開放工作有效、持久和深入，我們必須建設一支高素質(zhì)的實驗教師隊伍，不斷加強和完善教學管理，健全完善實驗室規(guī)章制度、管理辦法和監(jiān)控機制，加大實驗室經(jīng)費的投入。
(一)加強實驗教學師資隊伍建設，努力提高實驗教師的業(yè)務素質(zhì)
高校實驗隊伍既是實驗教學和科研工作中不可缺少的主力軍，又是管理實驗教學、儀器設備、實驗室建設的直接參與者。實驗人員素質(zhì)的高低，將決定實驗室水平及實驗教學質(zhì)量的高低。首先，應該穩(wěn)定現(xiàn)有實驗隊伍的建設，努力提高實驗室人員的工作條件和薪資待遇；其次，吸引高層次人才進入實驗室教學和管理隊伍；再次，要下大力氣培養(yǎng)青年優(yōu)秀人才，加強綜合素質(zhì)訓練采取近期目標和長遠規(guī)劃相結合的辦法，制定切實可行的培訓計劃，分期分批組織實驗教師參加實驗課程培訓，鼓勵和支持實驗室工作人員加強專業(yè)知識的學習，在職進修提高學歷、晉升職稱。建設一支結構合理、團結協(xié)作、勇于創(chuàng)新的相對穩(wěn)定的實驗教學、技術人員和管理隊伍，這是實驗室持續(xù)發(fā)展和提高實驗教學質(zhì)量的基本條件。
(二)健全完善實驗室規(guī)章制度、管理辦法和監(jiān)控機制
首先，實驗教學質(zhì)量監(jiān)控體系的建立，強化了實驗教學管理，提高了實驗教師的責任心，有效地保證實驗教學質(zhì)量。首先，建立和完善實驗教學的各種規(guī)章制度，做到有章可循、有法可依；其次，實施實驗教學事故處理制度及實驗教學的學生評教制度，規(guī)范操作程序，確保評估的可信度，按照嚴格、規(guī)范的評價程序去開展各項評價實驗教學工作，避免實驗教學質(zhì)量監(jiān)控體系摻入過多的人為因素和隨意性，從而保證教學質(zhì)量監(jiān)控的準確、高效；其三，建立、健全實驗教學考評檔案，對實驗教學工作完成好、成績突出的人員及時總結、交流經(jīng)驗，并予以表彰，在職稱評定、評先評優(yōu)、進人用人、津貼發(fā)放等方面給予政策傾斜，充分調(diào)動實驗教師的積極性。
(三）加大實驗室經(jīng)費投入，充分、合理利用實驗經(jīng)費
實驗設備是實驗教學的硬件，硬件設施的先進與否反映了一個學校實驗室的現(xiàn)代化程度和實驗水平。因此，要多渠道籌集資金，不斷更新實驗設備，完善實驗教學硬件設施，加大實驗經(jīng)費的投入，設立實驗室開放專項基金，全方位扶持實驗室進行開放，尤其對一些學生受益面大的開放實驗室應重點支持。使實驗室的設備和相應配套設施與教學科研發(fā)展相協(xié)調(diào)，為實驗教學質(zhì)量的提高創(chuàng)造必要的物質(zhì)條件。
總之，創(chuàng)新是社會進步的源泉，全面提高大學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)適應科技快速發(fā)展和適應市場經(jīng)濟體制下的高素質(zhì)的創(chuàng)新人才，是當前我院環(huán)境工程專業(yè)教學的重要任務。而專業(yè)綜合實驗的教學改革更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能九也為學生將來走向工作崗位或繼續(xù)深造打下了基礎，同時也拓展并提高了學院的學科水平。我院環(huán)境工程專業(yè)綜合實驗的進一步深化、探索和完善，也將帶動其他實驗課程的改革，以適應高等教育發(fā)展對實驗教學的要求。
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