推進(jìn)創(chuàng)新環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)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(qiáng)的學(xué)科。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)和污染治理要求的提高，對(duì)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(huì)發(fā)展的新型人才，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力為基礎(chǔ)，逐步提高學(xué)生的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，訓(xùn)練其運(yùn)用理論知識(shí)去進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)的實(shí)踐技能，適應(yīng)工程教育的要求。
一、構(gòu)建基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、專業(yè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、探索研究性實(shí)驗(yàn)等較為完整的實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)
(一)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)主要針對(duì)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(shí)驗(yàn)。目前，吉林師范大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）承擔(dān)著“環(huán)境監(jiān)測(cè)”、“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(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程所安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)涉及理論教學(xué)的各個(gè)主要點(diǎn)、難點(diǎn)、亮點(diǎn)，要?jiǎng)h除陳舊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加具有啟發(fā)性、興趣性、實(shí)用性、代表性，能反映當(dāng)前最新科技成就的實(shí)驗(yàn)。對(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，全面深入地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和改革。在這個(gè)知識(shí)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(shí)的工作態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通過觀察、整理和歸納各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析問題和解決問題，鞏固、加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解解豐富自己的知識(shí)內(nèi)涵，提高自己的實(shí)際能力，培養(yǎng)科學(xué)的意識(shí)和思維，逐步形成自己的知識(shí)體系和能力體系，從而在知識(shí)、能力方面得到全方位的發(fā)展。
(二）專業(yè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的強(qiáng)化階段
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容僅僅局限于課本不能及時(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要不斷地探索新的實(shí)驗(yàn)方法，捕捉最新科技成果，并將其充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去，使學(xué)生能夠及時(shí)了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，掌握新技術(shù)和新方法。如《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》中的“校園生活污水綜合分析”和“生活污水監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得和整理等均要求學(xué)生獨(dú)立完成并要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所監(jiān)測(cè)污水的水質(zhì)狀況進(jìn)行分析。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，教師只是提出實(shí)驗(yàn)的目的和要求，介紹實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)儀器使用方法，協(xié)助學(xué)生分析其實(shí)驗(yàn)方案的可行性和可操作性。
這類實(shí)驗(yàn)不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且提高了學(xué)生實(shí)際工作能力和處理實(shí)際工程問題的能力，學(xué)會(huì)并掌握了一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)技能，增強(qiáng)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(jì)性實(shí)驗(yàn)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(guó)家和社會(huì)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(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)綜合應(yīng)用與解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力。實(shí)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)方案，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的想象力，突出學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、研宄能力和�?chuàng)新能力的培養(yǎng)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)生有效地掌握和運(yùn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生積極思維。設(shè)計(jì)一系列綜合性、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(jì)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(shí)施。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合學(xué)科的發(fā)展，使學(xué)生能體會(huì)到學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)態(tài)；難度適中，適合學(xué)生的實(shí)際水平，在方法上直接面向社會(huì)、面向工程。如在“微生物絮凝劑的制備及絮凝條件研宄實(shí)驗(yàn)”中，涉及環(huán)境微生物及水污染控制工程兩門課程的知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生掌握培養(yǎng)基的制備、無(wú)菌操作技術(shù)、微生物培養(yǎng)、絮凝條件的研宄等多個(gè)實(shí)驗(yàn)技能。在“原子吸收法測(cè)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(cè)定等監(jiān)測(cè)的全過程，同時(shí)學(xué)會(huì)使用原子吸收儀。在“大學(xué)校園垃圾分類收集方案研宄實(shí)驗(yàn)”中，以校園垃圾為研宄對(duì)象，要求研宄出的垃圾分類收集的類別適合校園特點(diǎn)，能真正實(shí)現(xiàn)垃圾的資源化利用，設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)給學(xué)生自我發(fā)揮的余地，充分激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)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(lái)從事前沿的創(chuàng)新工作打下了基礎(chǔ)。
(四）加強(qiáng)專題研究實(shí)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(shí)驗(yàn)專題研宄是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，增強(qiáng)大學(xué)生的核心競(jìng)爭(zhēng)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(lì)學(xué)生盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)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(dòng)，以提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告或工藝設(shè)計(jì)、工藝流程的形式完成。橫向課題與畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文掛鉤。環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文必須具有工程背景，必須以綜合實(shí)驗(yàn)或工程實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)來(lái)撰寫。學(xué)生的畢業(yè)論文應(yīng)以自己親手做的研宄性實(shí)驗(yàn)或親身參與的工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)進(jìn)行撰寫。通過把實(shí)驗(yàn)與畢業(yè)(設(shè)計(jì)）論文掛鉤，使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候更投入、更有針對(duì)性，同時(shí)也可使畢業(yè)（設(shè)計(jì)）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(dòng)，組建學(xué)生課外科技活動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，配備基本的儀器、設(shè)備，全天對(duì)學(xué)生開放。同時(shí)加強(qiáng)校外創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)，安排學(xué)生在實(shí)習(xí)基地輪流開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，如在城市污水處理廠，學(xué)生自己動(dòng)手采集整個(gè)工藝過程中的水樣和污泥樣，在實(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(shí)現(xiàn)學(xué)生“理論一實(shí)踐一理論”的積累，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和現(xiàn)場(chǎng)分析問題、解決問題的能力。
二、建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系科學(xué)的'考核體系
對(duì)提高實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)制度，使之能夠綜合體現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)水平。以前，實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要以學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為主要考核依據(jù)，造成有的學(xué)生不注重實(shí)驗(yàn)的過程，只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。因此，為全面、客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，我們應(yīng)建立一個(gè)以學(xué)生為本，公平、公正、合理的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考評(píng)體系，實(shí)施全程的、動(dòng)態(tài)的、綜合性的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和考核辦法。在考核時(shí)我們不再單純地考查操作能力，而是要綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)課題的全過程，而且這種實(shí)驗(yàn)課題的答案并非唯一，教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣和有無(wú)創(chuàng)新點(diǎn)來(lái)評(píng)定成績(jī)，鼓勵(lì)有創(chuàng)造性的學(xué)生脫穎而出。
三、推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的配套改革構(gòu)建
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是一項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍，不斷加強(qiáng)和完善教學(xué)管理，健全完善實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度、管理辦法和監(jiān)控機(jī)制，加大實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)的投入。
(一)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，努力提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
高校實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍既是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作中不可缺少的主力軍，又是管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的直接參與者。實(shí)驗(yàn)人員素質(zhì)的高低，將決定實(shí)驗(yàn)室水平及實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低。首先，應(yīng)該穩(wěn)定現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)，努力提高實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室教學(xué)和管理隊(duì)伍；再次，要下大力氣培養(yǎng)青年優(yōu)秀人才，加強(qiáng)綜合素質(zhì)訓(xùn)練采取近期目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃相結(jié)合的辦法，制定切實(shí)可行的培訓(xùn)計(jì)劃，分期分批組織實(shí)驗(yàn)教師參加實(shí)驗(yàn)課程培訓(xùn)，鼓勵(lì)和支持實(shí)驗(yàn)室工作人員加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)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(duì)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、技術(shù)人員和管理隊(duì)伍，這是實(shí)驗(yàn)室持續(xù)發(fā)展和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基本條件。
(二)健全完善實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度、管理辦法和監(jiān)控機(jī)制
首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的建立，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，提高了實(shí)驗(yàn)教師的責(zé)任心，有效地保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。首先，建立和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各種規(guī)章制度，做到有章可循、有法可依；其次，實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)事故處理制度及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生評(píng)教制度，規(guī)范操作程序，確保評(píng)估的可信度，按照嚴(yán)格、規(guī)范的評(píng)價(jià)程序去開展各項(xiàng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，避免實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)考評(píng)檔案，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作完成好、成績(jī)突出的人員及時(shí)總結(jié)、交流經(jīng)驗(yàn)，并予以表彰，在職稱評(píng)定、評(píng)先評(píng)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(dòng)實(shí)驗(yàn)教師的積極性。
(三）加大實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)投入，充分、合理利用實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)
實(shí)驗(yàn)設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件，硬件設(shè)施的先進(jìn)與否反映了一個(gè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)代化程度和實(shí)驗(yàn)水平。因此，要多渠道籌集資金，不斷更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)施，加大實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入，設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放專項(xiàng)基金，全方位扶持實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放，尤其對(duì)一些學(xué)生受益面大的開放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)重點(diǎn)支持。使實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)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(chǎng)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(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能九也為學(xué)生將來(lái)走向工作崗位或繼續(xù)深造打下了基礎(chǔ)，同時(shí)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(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步深化、探索和完善，也將帶動(dòng)其他實(shí)驗(yàn)課程的改革，以適應(yīng)高等教育發(fā)展對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。
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