环境工程专业实验教学改革探讨

【摘 要】在大学本科教育中，理论教学和实验教学之间并非主从关系，而是相对独立、相互依存，又相互促进的有机统一体。专业实验教学是环境工程专业培养计划中的一个重要部分，学生培养的质量与专业实验教学之间有着不可分割的联系。对于环境工程专业来说，进行实验教学的改革对培养高素质环境工程专业人才具有非常重要的意义。本文探讨了如何开展专业综合实验，新增专题实验和鼓励学生参与创新实验研究相结合，以培养高素质的环境工程专业人才。

【关键词】环境工程 专业综合实验 专题实验 创新实验

一 前言

环境工程专业是集理论性、技术性和实践性的工科专业。随着社会经济的快速发展、人口的增多、环境污染日益严重，社会对环境问题的关注程度也普遍提高，这就要求培养高素质的环境工程专业人才既要有扎实的理论基础知识、较强的动手能力，还要有一定的创新能力。

然而，传统的高校教学主要侧重于学生理论知识的培养，而学生在动手能力和创新能力方面则较为薄弱。为了适应社会经济快速发展的需求，迫切需要培养具有理论、实践和创新能力的应用复合型人才，必须对传统的实验教学模式进行改革。因此，本文将结合几种实验模式进行探讨。

二 三种专业实验模式

1．开展专业综合实验

传统的环境工程专业实验课程一般是按照各门专业课程划分的，而且几乎都是基本技能实验，其中大多为验证性实验。如环境监测实验课中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目，学生只是按照实验讲义和仪器的使用说明，按照选择测试位置、测点、测试、分析计算的步骤，写出实验报告就算完成实验了。在实验过程中学生根据具体的实验步骤动手操作，不需要太多的思考，这远远不能满足培养具有环境工程综合能力强的高素质人才的需求，因此必须对传统的专业实验教学进行改革。性的综合性实验的开设。那就要把环境工程专业课实验融为一体，称为专业综合实验。基本原则是，验证性实验能够纳入综合性实验的，要纳入综合性实验，减少不必要的重复。如前面提到的环境监测中的烟气流量及颗粒物浓度的测定实验项目完全可以并入袋式除尘器的性能测定实验中，因为除尘器的性能测定中就包含了烟气流量及颗粒物浓度的测定。这是仅仅其中的一个例子。事实上，环境工程专业的几门主要专业课包括大气污染控制工程、水污染控制工程、环境监测、噪声污染控制工程和固体废物污染控制工程等，并不是互相独立的，它们之间是相互联系的，一个有机整体。所以环境工程专业实验课完全可以放在一起开设。

开展专业综合实验有如下优点：第一，可以大大减少验证性实验数目，减少不必要的重复和浪费；第二，能够使学生对环境工程的几门专业课程融会贯通，从全局出发考虑问题，加深学生对专业知识的理解，有利于学生从认识、设计到解决问题综合能力的提高，这是理论联系实践的桥梁。

2．新增专题实验

在学生完成专业综合实验后，可以新增专题实验。专题实验时间可以为2～4 周。专题实验教学过程中以学生为主体，教师负责写实验指导书，其中只对学生提出实验要求和实验目的，然后提供实验设备和材料，负责指导和检查实验结果。实验前要求学生查阅相关的文献资料，写出详细的实验方案，交与教师审查。学生在具体实验的过程中，应重点培养其独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，要求学生必须掌握相关的实验设备的操作，加强学生动手能力的培养。第三，学生应能够参考相应的论文格式写出研究性论文，其中要求有曲线图和分析说明，以提高学生对实验的综合分析能力和总结能力。 长沙学院环境工程专业对2006 级本科生开设了专题实验，实验课题基本上是教师的科研项目，例如：以教师申请的湖南省科技计划项目“高效纳米TiO2 光催化剂净化室内外空气的应用研究”作为专题实验项目，该项目涉及的知识面广，既要求有相关的环境工程专业知识，又要求有材料科学与工程、有机化学等方面的知识。在具体的实验过程中学生要依据科研基本要求，积极查阅相关资料，设计实验方案和步骤，自己动手测试实验参数，完成整个实验研究，最后对实验数据进行整理、分析和总结，向指导教师递交实验研究论文。学生提交的研究论文和实验过程所发现的问题有利于教师的科研，一方面可以作为教师科研的参考依据，另一方面教师可以借鉴学生某些创新性研究的思路，少走弯路。这样既保证科研任务的顺利完成，又有利于学生的实验创新能力的提高。该类实验来自科研课题，学生对这类实验普遍具有较高的科研兴趣，经过实践、探讨和修正，相信会取得越来越好的效果。

因此，通过专题实验，能够充分调动学生的学习主观能动性，提高学生查阅资料的能力、设计实验方案的能力、实验动手的能力，解决专题实验过程中出现问题的能力、实验数据的整理和分析处理能力，学生的创新思维和实际科研的能力，使学生掌握国际前沿科学研究动态，为今后的毕业论文和顺利工作奠定坚实的基础。

3．鼓励大学生参与创新实验研究

近十多年大规模的高校扩招，我国的大学教育正从精英教育向大众教育过渡。然而，目前我国的教育基本上是应试教育，这种模式培养出来的学生可以成为很好的专业技术人才，但却很难成为具有科学探索精神的创新人才。在高等学校创新创业教育工作经验交流会上，国家教育部党组成员、部长助理林蕙青强调，高等学校要更新教育教学观念，将创新创业教育面向全体大学生，纳入教学主渠道，结合专业教育，贯穿于人才培养全过程。要将加强创新创业教育作为教育教学改革重点内容，深化课程体系、教学内容和教学方法改革。要加强创新创业教育实践教学，积极开展以创新创业教育为主要内容的第二课堂活动。因此，鼓励大学生参与创新实验研究是必要的，是新时代大学教育改革的必然。

大学生创新实验主要是学生在导师的指导下，自主进行研究性学习，自主进行实验方法设计、组织设备和材料、实施实验、分析处理数据、撰写总结报告等。目前，长沙学院的大学生创新实验研究项目课题主要来自省级和校级。项目到期，学校都会统一检查项目执行情况，然后全校通报。项目结题后，给予指导教师一定的课时补助。从近两年的创新实验研究执行情况来看，大学生创新实验计划对于专业学习以及学生综合素质的提高有促进作用，这项计划的实施受到了大多数学生的肯定，师生反映良好。第一，通过开展大学生创新性实验项目，能够充分调动学生学习的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新意识，在创新实验实际操作中逐渐掌握思考问题、分析问题和解决问题的方法，提高学生创新能力；第二，通过开展大学生创新性实验项目，使学生在本科学习阶段得到科学研究与发明创造的初步训练，大大增强学生的动手能力。

三 总结

把环境工程各门专业课融为一体，开展专业综合实验，新增专题实验，鼓励学生参与创新实验研究，可以使环境工程专业学生一方面巩固专业知识和熟练实验设备的基本操作，培养学生的独立思考、独立设计和独立解决问题的能力，提高学生的综合创新能力，为学生走向工作岗位和进一步深造奠定坚实的基础。

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