推进创新环境工程专业实验教学体系的配套改革构建

环境工程是一门新兴的边缘学科，也是一门综合性较强的学科。随着社会对环境保护和污染治理要求的提高，对高校环境工程专业培养人才的目标提出了更高的要求，为培养出适应社会发展的新型人才，应进一步加强实验教学改革，以培养学生的动手能力为基础，逐步提高学生的独立发现问题、分析问题和解决问题的能力，训练其运用理论知识去进行分析、设计和开发的实践技能，适应工程教育的要求。

一、构建基础验证性实验、专业设计性实验、综合设计性实验、探索研究性实验等较为完整的实践培养环节

(一)基础实验是培养大学生创新能力的基础环节

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。目前，吉林师范大学环境工程学院（以下简称“我院”）承担着“环境监测”、“水污染控制工程’、“环境微生物学”、“大气污染控制工程”等课程的实验教学任务。环境工程专业基础课程所安排的实验内容应涉及理论教学的各个主要点、难点、亮点，要删除陈旧的实验内容，增加具有启发性、兴趣性、实用性、代表性，能反映当前最新科技成就的实验。对不同层次的学生应提出不同的要求，因材施教，紧扣环境工程专业基础课程实验教学特点，全面深入地开展实验教学的探索和改革。在这个知识层面上，主要重在基础理论和基本技能的训练，树立科学严谨、求真务实的工作态度。在实验过程中，学生通过观察、整理和归纳各种实验现象，分析问题和解决问题，巩固、加深对基础理论知识的理解解丰富自己的知识内涵，提高自己的实际能力，培养科学的意识和思维，逐步形成自己的知识体系和能力体系，从而在知识、能力方面得到全方位的发展。

(二）专业设计性实验是培养大学生创新能力的强化阶段

在科学技术飞速发展的今天，实验的内容、方法和手段也在不断地发生着变化。如果专业实验课的内容仅仅局限于课本不能及时进行更新和变化，培养出的学生将不能适应现代科学技术发展的要求。因此，在专业实验教学中，要不断地探索新的实验方法，捕捉最新科技成果，并将其充实到教学内容中去，使学生能够及时了解学科发展动态和趋势，掌握新技术和新方法。如《环境监测实验》中的“校园生活污水综合分析”和“生活污水监测方案设计”实验，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，对所监测污水的水质状况进行分析。在整个实验过程中，教师只是提出实验的目的和要求，介绍实验操作的要点和实验仪器使用方法，协助学生分析其实验方案的可行性和可操作性。

这类实验不仅加深了学生对理论知识的理解，极大地调动了学生学习的积极性，而且提高了学生实际工作能力和处理实际工程问题的能力，学会并掌握了一项专业技术技能，增强了他们的毕业论文水平和工作的适应能力。

(三)综合设计性实验是培养大学生创新能力的有效途径

高等工程教育目标就是要为国家和社会培养能解决工程问题能力的高素质的工程技术人才。而综合设计型实验教学是重点培养学生对专业理论知识综合应用与解决实际工程技术问题的能力。实际环境问题的解决必须要求学生具有全面的综合的能力，因此强化学生综合能力的培养尤为重要。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，充分发挥学生在实验教学中的想象力，突出学生实验能力、研宄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宄理论的方法和途径。教师主要是宏观把握和原则指导，提供良好的实验教学环境，在实验过程中引导学生积极思维。设计一系列综合性、自主设计性实验项目，有些可以以小组合作方式进行，有些与相关的课程设计结合进行，形式多样，让学生自主选题，自行讨论方案，自己组织实施。实验内容结合学科的发展，使学生能体会到学科发展的新动态；难度适中，适合学生的实际水平，在方法上直接面向社会、面向工程。如在“微生物絮凝剂的制备及絮凝条件研宄实验”中，涉及环境微生物及水污染控制工程两门课程的知识点，要求学生掌握培养基的制备、无菌操作技术、微生物培养、絮凝条件的研宄等多个实验技能。在“原子吸收法测定水中重金属含量”中，要求学生掌握从采样、样品处理、标准曲线配置到样品测定等监测的全过程，同时学会使用原子吸收仪。在“大学校园垃圾分类收集方案研宄实验”中，以校园垃圾为研宄对象，要求研宄出的垃圾分类收集的类别适合校园特点，能真正实现垃圾的资源化利用，设计出的分类收集方案技术可行，经济合理，具有可操作性。

这些实验给学生自我发挥的余地，充分激发了学生对实验课的热情和兴趣，有效培养了学生的创造性思维，为学生将来从事前沿的创新工作打下了基础。

(四）加强专题研究实践，是促进创新人才培养的重要手段

开设有特色实验专题研宄是培养大学生创新实践能力，增强大学生的核心竞争力，全面提高大学生素质的重要手段。学院创造条件采取有效措施积极鼓励学生尽早进入实验室，加入教师的科研开发工作，以教师的科研课题为纽带，学生参加横向课题相关的科研活动，以提交实验报告或工艺设计、工艺流程的形式完成。横向课题与毕业(设计)论文挂钩。环境工程专业毕业生的毕业（设计）论文必须具有工程背景，必须以综合实验或工程实验为基础来撰写。学生的毕业论文应以自己亲手做的研宄性实验或亲身参与的工程项目为基础进行撰写。通过把实验与毕业(设计）论文挂钩，使学生在做实验的时候更投入、更有针对性，同时也可使毕业（设计）论文的质量得到提高。另外，学院可以开展“挑战杯”等课外科技活动，组建学生课外科技活动实验室，配备基本的仪器、设备，全天对学生开放。同时加强校外创新实践基地的建设，安排学生在实习基地轮流开展相应的实验，如在城市污水处理厂，学生自己动手采集整个工艺过程中的水样和污泥样，在实验指导教师和污水厂工程师的指导下，分析水样的COD、SS等，观察污泥样的微生物。这样，以课本基础理论为指导，在污水处理现场充分了解污水厂构筑物、污水处理工艺，并进一步掌握污水处理过程工艺参数的变化规律，全面实现学生“理论一实践一理论”的积累，提高学生的创新思维能力和现场分析问题、解决问题的能力。

二、建立科学的实验教学考核体系科学的考核体系

对提高实验教学的质量至关重要。改革以往考核模式，建立一种有利于创新人才发现、培养和提高的新的实验教学评价制度，使之能够综合体现学生的知识、能力和素质水平。以前，实验成绩主要以学生平时的实验报告作为主要考核依据，造成有的学生不注重实验的过程，只注重实验结果，达不到实验的目的。因此，为全面、客观地评价学生的综合素质和能力，我们应建立一个以学生为本，公平、公正、合理的实验成绩考评体系，实施全程的、动态的、综合性的评分标准和考核办法。在考核时我们不再单纯地考查操作能力，而是要综合运用所学知识在规定时间内完成实验课题的全过程，而且这种实验课题的答案并非唯一，教师可以根据实验方案的优劣和有无创新点来评定成绩，鼓励有创造性的学生脱颖而出。

三、推进创新实验教学体系的配套改革构建

创新实验教学体系是一项复杂的系统工程，涉及到教育教学改革的方方面面，它需要各方面的配合和支持。特别是为了使实验室开放工作有效、持久和深入，我们必须建设一支高素质的实验教师队伍，不断加强和完善教学管理，健全完善实验室规章制度、管理办法和监控机制，加大实验室经费的投入。

(一)加强实验教学师资队伍建设，努力提高实验教师的业务素质

高校实验队伍既是实验教学和科研工作中不可缺少的主力军，又是管理实验教学、仪器设备、实验室建设的直接参与者。实验人员素质的高低，将决定实验室水平及实验教学质量的高低。首先，应该稳定现有实验队伍的建设，努力提高实验室人员的工作条件和薪资待遇；其次，吸引高层次人才进入实验室教学和管理队伍；再次，要下大力气培养青年优秀人才，加强综合素质训练采取近期目标和长远规划相结合的办法，制定切实可行的培训计划，分期分批组织实验教师参加实验课程培训，鼓励和支持实验室工作人员加强专业知识的学习，在职进修提高学历、晋升职称。建设一支结构合理、团结协作、勇于创新的相对稳定的实验教学、技术人员和管理队伍，这是实验室持续发展和提高实验教学质量的基本条件。

(二)健全完善实验室规章制度、管理办法和监控机制

首先，实验教学质量监控体系的建立，强化了实验教学管理，提高了实验教师的责任心，有效地保证实验教学质量。首先，建立和完善实验教学的各种规章制度，做到有章可循、有法可依；其次，实施实验教学事故处理制度及实验教学的学生评教制度，规范操作程序，确保评估的可信度，按照严格、规范的评价程序去开展各项评价实验教学工作，避免实验教学质量监控体系掺入过多的人为因素和随意性，从而保证教学质量监控的准确、高效；其三，建立、健全实验教学考评档案，对实验教学工作完成好、成绩突出的人员及时总结、交流经验，并予以表彰，在职称评定、评先评优、进人用人、津贴发放等方面给予政策倾斜，充分调动实验教师的积极性。

(三）加大实验室经费投入，充分、合理利用实验经费

实验设备是实验教学的硬件，硬件设施的先进与否反映了一个学校实验室的现代化程度和实验水平。因此，要多渠道筹集资金，不断更新实验设备，完善实验教学硬件设施，加大实验经费的投入，设立实验室开放专项基金，全方位扶持实验室进行开放，尤其对一些学生受益面大的开放实验室应重点支持。使实验室的设备和相应配套设施与教学科研发展相协调，为实验教学质量的提高创造必要的物质条件。

总之，创新是社会进步的源泉，全面提高大学生的综合素质，培养适应科技快速发展和适应市场经济体制下的高素质的创新人才，是当前我院环境工程专业教学的重要任务。而专业综合实验的教学改革更有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能九也为学生将来走向工作岗位或继续深造打下了基础，同时也拓展并提高了学院的学科水平。我院环境工程专业综合实验的进一步深化、探索和完善，也将带动其他实验课程的改革，以适应高等教育发展对实验教学的要求。

作者：刘潘，李圣楠，任百祥，滕洪辉(吉林师范大学环境工程学院 吉林四平 136000)