环境工程水污染控制综合性实验课程教学模式初探

张玲+郭承育+杨林

【摘要】文章详细阐述了环境工程综合性实验课程对人才培养的重要性，分析了水污染控制工程综合性实验课程开设中的困难以及开设本课程的必要性，阐明了本实验课程教学设计、课前预习、课前讲解、課程中指导老师的作用以及预习报告、实验报告的内容要求。

【关键词】环境工程；水污染控制；综合性实验课程；教学模式

【基金项目】青海师范大学校级教学研究项目：环境类工科专业实践性课程探究（项目编号qhnujy2015101）。

环境科学与工程专业要求学生掌握环境科学与工程专业的基本理论知识，接受实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法等的基本训练，具备对当今环境质量进行研究和评估，对企业的环保工程进行革新改造，并能进行环保新型产品的开发设计的基本能力。学生必须具备环境科学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握环境监测、评价、规划与管理、污染控制方面的基本理论和技能。在科技迅猛发展和培养创新型人才前提下，研究型教学已成为高等教育探讨和实践行之有效的模式，该教学模式提倡学生主动参与，自主学习。而实验教学是高等教育教学体系的重要组成部分，是人才培养的重要环节，也是培养学生创新意识和实践能力的重要环节。提高实验教学质量，培养学生实践能力和创新意识，已成为高校实验教学改革的发展方向。环境工程实验是环境工程类专业教学环节的重要组成部分，也是专业人才实践技能培养的主要途径。为有效提高环境工程实验课程的教学质量和教学效果，内容丰富且符合最新发展趋势的实验项目与科学有效的实验指导方法二者缺一不可。为培养学生的学习兴趣，教给学生正确的学习方法，夯实学生基础，提高学生综合素质，在近年来的环境工程实验课程教学实践中，我们不断探索。

实践性课程的设置对于学生专业素养的提升、创新能力的培养显得至关重要，而实践性课程中，除了基础性验证实验外，综合性实验尤其能锻炼学生的动手能力和解决问题的能力。由于环境类专业在化学化工学院属于新办专业，因此首先需要明确专业建设思路，按照“厚基础、宽专业、增强适应性”的要求，制定和完善专业建设规划，突出专业办学特色，推进专业建设。此外，由于综合性实验在开设中耗时长，实验过程出现问题多，实验设备调试时间长，设备维护困难等原因，迟迟没有完全开设。本文针对上述情况，就环境工程综合性实验的开设以及教学模式进行探讨。

一、综合性实验课程教学设计

环境工程水污染控制综合性实验课程是把《环境监测实验》《环境工程原理》理论课、《环境工程微生物》理论课、《水污染控制工程》理论课综合起来的一门课程，一个实验往往涉及实验药品准备、试剂配制、工艺参数调整、多个指标测定等操作，同时还要必须熟练掌握各种工艺设备的使用调控，如果在课前不合理设计教学过程，学生不提前预习准备，在开展实验课程时则不仅手忙脚乱，浪费课时，还可能会损坏实验仪器设备，造成实验室安全事故，带来人身伤害和财产损失。因此，在进行综合性实验教学设计时，要充分考虑到可能出现的情况，合理安排教学环节非常重要。

根据实验室实际情况，现有水污染控制工程实验设备7套（种），分别是污泥沉降实验设备、离子交换柱、活性炭吸附实验设备、接触氧化反应器、生物滤池（BAF）、膜生物反应器和快滤池（具体内容见表1）。由于每套设备只有1台，如果安排全班学生每次实验做一套（种）设备，达不到锻炼学生动手能力和创新能力的目的。所以本综合性实验课程将全班学生分为7组，每组每周做一套（种），每周每套（种）设备都能充分使用到，保证每位学生都能有操作机会，每套设备都不闲置。

二、综合性实验教学课程课前准备

在综合性实验课课前，要求学生提前预习，做好实验预习报告。预习报告需要学生通过仔细查阅文献资料提出具体的可行的操作方法，熟悉实验过程中所需要的仪器、设备、药品种类及其用量。任课教师通过批改预习报告给予检查并就所存在问题提出意见。要求预习报告内容包括：本次实验需要的药品、试剂以及试剂配制方法（国标方法）；设备特点、操作方法和过程、操作注意事项；操作过程中可能出现的情况和实验现象；需要记录的实验现象和实验数据。

实验所需的药品，需根据预习报告以及任课教师的批准，列出本次实验的药品单，在实验教师的指导帮助下拿取。实验所需配制的试剂，由学生根据标准方法自己配制，实验教师巡视，以便帮助指导。

三、综合性实验课程课前讲授

在实验开始前，由实验课任课教师进行实验理论讲解，将实验内容告诉学生，包括实验目的、实验过程、实验中仪器设备的使用、实验数据及结果。引导学生依据实验指导书熟悉实验目的、原理、要求、操作、应该注意的问题，特别是提醒学生注意实验现象产生的原因。同时将学生预习报告中检查出来的问题重点讲解，以保证实验顺利进行。另外，综合性实验的讲解，可引入动画、视频等辅助教学手段，将设备的运行过程、工艺流程简明直观地演示给学生，以达到更好的教学效果。例如实验四“接触氧化反应器实验”，主要目的是掌握微生物处理废水的原理及过程，重点是活性污泥的培养以及浓度调试。如果在实验教学过程中引入动画，通过多媒体展示接触氧化反应器中污水的流动过程以及去向、污泥的产生过程以及去向，将工艺流程过程完全彻底地展示给学习，将会极大地提高学生对该实验的掌握程度，同时也会激发学生学习的积极性。另外，要强调实验过程中用水、用电以及药品的规范使用、实验设备的安全操作，以免发生实验室安全事故。

四、综合性实验课程教学过程

在实验过程中，需要任课教师和实验教师积极配合。药品的拿取和试剂的配制过程需要实验教师主导，例如监督药品拿取量的多少，指导试剂配制过程中的操作是否规范，未用完药品是否妥善处置，是否有药品私自带出实验室等。设备操作运行需要任课教师监督指导，严格按照仪器设备的使用规范操作，特别是设备的启停，设备运行过程中的突发问题，需要任课教师及时处理解决。同时，根据学生操作情况、发现问题解决问题的情况以及实验课程中参与程度进行打分，作为平时成绩，纳入考勤考核范畴。另外，指导教师需要时刻注意设备的运行以及学生的实验操作情况，以防发生实验室安全事故。endprint

五、综合性实验课程考核方式

综合性实验课程考核办法同其他课程考核办法：考勤+平时成绩+实验报告+期末考试成绩。其中，平时成绩包括实验课程上课操作时任课教师打分、预习报告和实验报告的完成情况等。实验报告是平时成绩中最重要的一部分内容，要求学生实验结束后，认真如实完成，坚决杜绝数据弄虚作假，培养学生实事求是的科学态度。实验报告内容要求包括：实验目的和实验原理，对实验设备的认识，实验设备组成和操作方法，实验现象的观察，实验数据的记录与处理，实验结果，问题讨论与分析，同时要求附上原始实验记录。这样可以培养学生实事求是的科学作风，避免抄袭实验报告。

六、总结

环境工程综合性实验课程的改革和实践需要不断地尝试和探索，这需要我们立足于学生实验技能和创新能力的培养，同时要依据社会人才需求，有针对性地培养学生的专业技能，使实验操作内容与人才市场需求相吻合，与生产实际接轨，从而提高我校应用型人才的培养质量，提升学生就业能力，同时为我校向应用型大学转型贡献力量。

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