环境工程实验教育革新探讨

环境工程实验教育革新探讨

本文作者:黄锦勇 彭祥捷 刘爱华 黄志勇 单位:北京理工大学珠海学院化工与材料学院

实验教学环节存在的问题

大部分的专业课程都设置了对应的课程设计实践环节,安排在相应课程的中后期进行。由主讲教师向学生下达课程设计任务,在课堂进行指导答疑;由于学生缺少对工程实例的认识,也未能有相应的实验过程,只能根据课本理论查找设计手册,在纯理论基础上完成计算和设计,导致最后的设计方案过于理论化,与工程实际相差甚远,缺乏实际可行性。环境工程单位所需要的环保岗位一般由于专业性要求高,需要实验动手能力较强,而且环境工程学生实习在某个程度上并不能给实习单位带去效益,致使实习单位愿意提供的实习岗位有限[6-7]。学校与大多实习单位之间的合作仅限于参观实习,缺少与实习单位建立更深入的合作框架,实习基地的建设工作推进缓慢,落后于学生对岗位实习的需求。

实验教学改革建议

在环境工程专业教学过程中,实验教学环节不仅是专业教学所必须的方法和途径,也是培养学生学会学习、增强独立和协同工作能力、扩大知识面的重要保证[8]。为使学生的实验技术能力得到提高,2011年我校环境工程专业修订了教学计划,实践课程总学时由2007版教学计划的39学分增加到46.5学分,所占比例由21.36%增加到28.01%,其中包括了实验环节的添增。同时,部分学生可以参与到教师的科研课题,增加了参与实验的机会。这些实践教学环节有效地增加了学生实验操作的机会,受到了学生的普遍欢迎。为培养本专业学生的实验动手能力,构建梯级实验环节,包括基础实验、专业设计性实验、综合设计性实验[9-10]。基础实验是培养学生实践能力的基础环节。该部分实验主要针对环境工程中的一些基本概念、基本原理性问题而进行的实验。专业设计性实验是培养学生实践能力的强化阶段。从实验方案设计到实验准备、实验过程及实验数据的获得和整理等均要求学生独立完成,并要求学生根据实验结果,对所实验结果进行分析。综合设计性实验是培养学生实践能力的有效途径。教师改变传统的“填鸭式”教学模式,充分尊重学生在实验教学中的主体地位,允许学生按照教学要求自行设计实验方案,突出学生实验能力、研究能力和创新能力的培养,使实验教学成为学生有效地掌握和运用科学技术与研究理论的方法和途径。对于不同专业课程特色及其在本专业中的作用,在实验内容的设置上,应有侧重地安排基础性实验、综合性实验和设计研究性实验。删除落后、重复的基础性、验证性实验项目,压缩虽经典但相对落后的实验项目,将综合性、设计性内容实验项目纳入实验教学计划。为此,进行实验教学大纲的修改,提高实验教学质量;同时我校开设了“化工综合技能实训”实验课程,学生在掌握本专业实验技能的基础上,开阔其在化工、材料、生物、安全等专业的实验能力。

与珠海及周边企事业单位合作,建立校外实践基地,利用基地的实验条件作为校内实验教学环节的延伸。实际工程中所涉及的实验,一般都具有很强的探索和研究性质,由于以工程为背景,使实验更有针对性,实验内容更加鲜活,学生不仅能了解局部,而且能了解全局,更能促使学生积极地思维,激发学生的兴趣和发挥聪明才智,从而提高科研能力和实践能力。通过在校外实践基地实习提供的实验操作机会,能进一步提高学生实验能力,同时提升其在生产实践中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法,并且也能通过现场长期学习,了解现代化生产方式,获得第一手的资料,为后续的学习以及工作奠定基础[11-13]。另外,在基地具有丰富实践经验的实验工程师的带领下,学生更能快速学习到校内实验环节中学不到的实验技巧。因此我校联系了一些企事业单位如珠海市环境保护监测站、金湾区环保局、乐通化工股份有限公司、珠海市威立雅水务公司、珠海拱北排水水质净化厂、珠海联邦制药股份有限公司等作为校外实践基地。考虑珠三角企业众多,今后将联系更多的单位,包括整个珠三角地区,以满足我校环境工程学生实习的需要,并建立长期的合作关系。另外,将专业实验转移到实验室之外场所是一种提升实践能力的有效途径。例如“环境监测”实验中,可以选择本校教工的家庭或轿车空间作为监测对象,监测家庭或轿车室内的甲醛、苯系物、氨等污染气体的浓度,从而判断是否存在环境污染伤害人体健康的隐患,既锻炼了学生的实测能力,又给教工带去了福利。

培养具有一定实验动手能力的应用型环保人才,首先必须配备一支具有较好实验技能的教师队伍,为此,要不断提升环境工程专业教师的实验教学能力[14]。我校环境工程专业教师虽然趋于年轻化,且具备一定的实验教学能力,但在企业实际锻炼较少,对工程现场不够熟悉,导致实验教学与实际工程联系不够紧密。由此,加强年轻教师的与实际工程更贴近的实验教学技能训练显得尤为重要,为此可以规定所有专业青年教师必须下企业学习、工作甚至在合作企业担当一定岗位角色,充分融入到企业实验实践环节中去,最后由企业管理方作出评定。同时,为了较快的加强本专业教师的实验教学技能,可以直接聘请生产现场有丰富经验的实验技术骨干作为兼职实验指导教师,采取学校与企业联合指导实验的做法,提高实验教学带教水平。可以吸引一部分教师加入实验技术队伍,保留他们的教师身份和待遇,参与实验教学和仪器设备管理等实验室日常工作,充实实验教师队伍,提高实验队伍的整体素质。在对实验教师队伍的定位上体现出实验技术队伍和教师队伍具有同等重要的地位。

为了培养高质量的环境工程应用型人才,必须紧密地结合社会对人才规格的要求,使得环境工程学生在学校学习的实验技能在今后的职业资格考试中发挥出重要作用[15]。我校鼓励学生在学有余力的基础上参加资格考试,如水处理操作工、化学检验工职业资格、食品检验工职业资格、AUTOCAD证等,通过参加考证,以考促学,提升学生的实验技术,为学生的就业打下坚实的基础。先进的仪器设备,是实验教学硬件环境和实验条件的重要组成部分,是提高实验技术的手段和方法,它为提高实验教学质量,开展科学研究和技术开发提供了强有力的物质条件[16-17]。尽管化工与材料学院实验中心环境专业实验室较办学初有了很大改观,但随着专业的不断发展,实验设备的扩充,实验场地还是显得非常局促。实验室目前存在的问题:①环境实验室建设时间短,实验室面积相对不足,设备位置设置相对拥挤,实验安全距离不够。②资源配置有待于完善,增添环境监测分析和污染控制治理实验设备。③尚待配备高层次、高水平的专业实验人员。为缓解以上问题,2011~2015年环境工程“十二五”建设规划中将适当增加实验设备种类和台套数,适当扩大实验室使用面积,同时配备了一名环境工程专业科班出身实验员,以满足实验教学和科研的需求。在未来的发展中,环境工程实验室将以环境监测分析为主要建设方向,除了依靠学校的支持,类似“乐通化工”模式与校外企事业单位合作建设环境工程实验室也是重要途径。#p#分页标题#e#

结语

作为一个理论性、技术性、实践性很强的专业,环境工程专业实验教学是学生理论联系实际的桥梁之一,是专业教学的重要组成部分,在高等教学体系中占有十分重要的地位。环境工程专业实验教学的改革需要不断探索与实践,我们会不断地总结实验教学经验,努力改善实验条件,探索出实验教学的新途径,培养出基础知识扎实、综合素质高的环境保护应用型人才。