推進(jìn)創(chuàng)新環(huán)境工程專業(yè)實驗教學(xué)體系的配套改革構(gòu)建論文
環(huán)境工程是一門新興的邊緣學(xué)科，也是一門綜合性較強的學(xué)科。隨著社會對環(huán)境保護(hù)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(biāo)提出了更高的要求，為培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展的新型人才，應(yīng)進(jìn)一步加強實驗教學(xué)改革，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為基礎(chǔ)，逐步提高學(xué)生的獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，訓(xùn)練其運用理論知識去進(jìn)行分析、設(shè)計和開發(fā)的實踐技能，適應(yīng)工程教育的要求。
一、構(gòu)建基礎(chǔ)驗證性實驗、專業(yè)設(shè)計性實驗、綜合設(shè)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(chǔ)實驗是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)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(jìn)行的實驗。目前，吉林師范大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院（以下簡稱“我院”）承擔(dān)著“環(huán)境監(jiān)測”、“水污染控制工程’、“環(huán)境微生物學(xué)”、“大氣污染控制工程”等課程的實驗教學(xué)任務(wù)。環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程所安排的實驗內(nèi)容應(yīng)涉及理論教學(xué)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(dāng)前最新科技成就的實驗。對不同層次的學(xué)生應(yīng)提出不同的要求，因材施教，緊扣環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)特點，全面深入地開展實驗教學(xué)的探索和改革。在這個知識層面上，主要重在基礎(chǔ)理論和基本技能的訓(xùn)練，樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實的工作態(tài)度。在實驗過程中，學(xué)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(chǔ)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(xué)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(shè)計性實驗是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的強化階段
在科學(xué)技術(shù)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(jìn)行更新和變化，培養(yǎng)出的學(xué)生將不能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。因此，在專業(yè)實驗教學(xué)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(xué)內(nèi)容中去，使學(xué)生能夠及時了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)和趨勢，掌握新技術(shù)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(shè)計”實驗，從實驗方案設(shè)計到實驗準(zhǔn)備、實驗過程及實驗數(shù)據(jù)的獲得和整理等均要求學(xué)生獨立完成并要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，對所監(jiān)測污水的水質(zhì)狀況進(jìn)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(xué)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(xué)生對理論知識的理解，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且提高了學(xué)生實際工作能力和處理實際工程問題的能力，學(xué)會并掌握了一項專業(yè)技術(shù)技能，增強了他們的畢業(yè)論文水平和工作的適應(yīng)能力。
(三)綜合設(shè)計性實驗是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑
高等工程教育目標(biāo)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(shù)人才。而綜合設(shè)計型實驗教學(xué)是重點培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)理論知識綜合應(yīng)用與解決實際工程技術(shù)問題的能力。實際環(huán)境問題的解決必須要求學(xué)生具有全面的綜合的能力，因此強化學(xué)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(xué)模式，充分尊重學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位，允許學(xué)生按照教學(xué)要求自行設(shè)計實驗方案，充分發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的想象力，突出學(xué)生實驗?zāi)芰�、研宄能力和�?chuàng)新能力的培養(yǎng)，使實驗教學(xué)成為學(xué)生有效地掌握和運用科學(xué)技術(shù)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(dǎo)，提供良好的實驗教學(xué)環(huán)境，在實驗過程中引導(dǎo)學(xué)生積極思維。設(shè)計一系列綜合性、自主設(shè)計性實驗項目，有些可以以小組合作方式進(jìn)行，有些與相關(guān)的課程設(shè)計結(jié)合進(jìn)行，形式多樣，讓學(xué)生自主選題，自行討論方案，自己組織實施。實驗內(nèi)容結(jié)合學(xué)科的發(fā)展，使學(xué)生能體會到學(xué)科發(fā)展的新動態(tài)；難度適中，適合學(xué)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(xué)生掌握培養(yǎng)基的制備、無菌操作技術(shù)、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(xué)生掌握從采樣、樣品處理、標(biāo)準(zhǔn)曲線配置到樣品測定等監(jiān)測的全過程，同時學(xué)會使用原子吸收儀。在“大學(xué)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(shè)計出的分類收集方案技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，具有可操作性。
這些實驗給學(xué)生自我發(fā)揮的余地，充分激發(fā)了學(xué)生對實驗課的熱情和興趣，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，為學(xué)生將來從事前沿的創(chuàng)新工作打下了基礎(chǔ)。
(四）加強專題研究實踐，是促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要手段
開設(shè)有特色實驗專題研宄是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，增強大學(xué)生的核心競爭力，全面提高大學(xué)生素質(zhì)的重要手段。學(xué)院創(chuàng)造條件采取有效措施積極鼓勵學(xué)生盡早進(jìn)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(xué)生參加橫向課題相關(guān)的科研活動，以提交實驗報告或工藝設(shè)計、工藝流程的形式完成。橫向課題與畢業(yè)(設(shè)計)論文掛鉤。環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)（設(shè)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(chǔ)來撰寫。學(xué)生的畢業(yè)論文應(yīng)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(chǔ)進(jìn)行撰寫。通過把實驗與畢業(yè)(設(shè)計）論文掛鉤，使學(xué)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(shè)計）論文的質(zhì)量得到提高。另外，學(xué)院可以開展“挑戰(zhàn)杯”等課外科技活動，組建學(xué)生課外科技活動實驗室，配備基本的儀器、設(shè)備，全天對學(xué)生開放。同時加強校外創(chuàng)新實踐基地的建設(shè)，安排學(xué)生在實習(xí)基地輪流開展相應(yīng)的實驗，如在城市污水處理廠，學(xué)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(dǎo)教師和污水廠工程師的指導(dǎo)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(chǔ)理論為指導(dǎo)，在污水處理現(xiàn)場充分了解污水廠構(gòu)筑物、污水處理工藝，并進(jìn)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(xué)生“理論一實踐一理論”的積累，提高學(xué)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(xué)的實驗教學(xué)考核體系科學(xué)的'考核體系
對提高實驗教學(xué)的質(zhì)量至關(guān)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(xué)評價制度，使之能夠綜合體現(xiàn)學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)水平。以前，實驗成績主要以學(xué)生平時的實驗報告作為主要考核依據(jù)，造成有的學(xué)生不注重實驗的過程，只注重實驗結(jié)果，達(dá)不到實驗的目的。因此，為全面、客觀地評價學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，我們應(yīng)建立一個以學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(xué)生脫穎而出。
三、推進(jìn)創(chuàng)新實驗教學(xué)體系的配套改革構(gòu)建
創(chuàng)新實驗教學(xué)體系是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到教育教學(xué)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(shè)一支高素質(zhì)的實驗教師隊伍，不斷加強和完善教學(xué)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(xué)師資隊伍建設(shè)，努力提高實驗教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
高校實驗隊伍既是實驗教學(xué)和科研工作中不可缺少的主力軍，又是管理實驗教學(xué)、儀器設(shè)備、實驗室建設(shè)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(xué)質(zhì)量的高低。首先，應(yīng)該穩(wěn)定現(xiàn)有實驗隊伍的建設(shè)，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(jìn)入實驗室教學(xué)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(xùn)練采取近期目標(biāo)和長遠(yuǎn)規(guī)劃相結(jié)合的辦法，制定切實可行的培訓(xùn)計劃，分期分批組織實驗教師參加實驗課程培訓(xùn)，鼓勵和支持實驗室工作人員加強專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，在職進(jìn)修提高學(xué)歷、晉升職稱。建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新的相對穩(wěn)定的實驗教學(xué)、技術(shù)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(xué)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(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的建立，強化了實驗教學(xué)管理，提高了實驗教師的責(zé)任心，有效地保證實驗教學(xué)質(zhì)量。首先，建立和完善實驗教學(xué)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(xué)事故處理制度及實驗教學(xué)的學(xué)生評教制度，規(guī)范操作程序，確保評估的可信度，按照嚴(yán)格、規(guī)范的評價程序去開展各項評價實驗教學(xué)工作，避免實驗教學(xué)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(xué)質(zhì)量監(jiān)控的準(zhǔn)確、高效；其三，建立、健全實驗教學(xué)考評檔案，對實驗教學(xué)工作完成好、成績突出的人員及時總結(jié)、交流經(jīng)驗，并予以表彰，在職稱評定、評先評優(yōu)、進(jìn)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(shè)備是實驗教學(xué)的硬件，硬件設(shè)施的先進(jìn)與否反映了一個學(xué)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(shè)備，完善實驗教學(xué)硬件設(shè)施，加大實驗經(jīng)費的投入，設(shè)立實驗室開放專項基金，全方位扶持實驗室進(jìn)行開放，尤其對一些學(xué)生受益面大的開放實驗室應(yīng)重點支持。使實驗室的設(shè)備和相應(yīng)配套設(shè)施與教學(xué)科研發(fā)展相協(xié)調(diào)，為實驗教學(xué)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(jìn)步的源泉，全面提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)適應(yīng)科技快速發(fā)展和適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制下的高素質(zhì)的創(chuàng)新人才，是當(dāng)前我院環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)的重要任務(wù)。而專業(yè)綜合實驗的教學(xué)改革更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立分析問題、解決問題的能九也為學(xué)生將來走向工作崗位或繼續(xù)深造打下了基礎(chǔ)，同時也拓展并提高了學(xué)院的學(xué)科水平。我院環(huán)境工程專業(yè)綜合實驗的進(jìn)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(yīng)高等教育發(fā)展對實驗教學(xué)的要求。
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