关于完善环境工程教学体系的探讨

当前科学和技术发展迅猛，各类学科互相交叉互相渗透，学生在校所学专业知识需要不断更新，今后的工作更需要自己不断开拓和创新去完成，因此高等教育的目的不仅是要提高学生的知识水平，更重要的是开发学生的创新能力和实践能力，促使学生全面发展，因此如何在实验教学中培养学生的创新意识和研究能力，正是教育工作者多年来探求的目标。

围绕工科高等教学以“高素质、创造性”的人才培养目标，学院教师紧密结合环境工程学科发展和实验室建设，从注重培养学生的实践能力着手，不断加强环境工程专业实验课程建设和教学实验体系改革，通过增加综合性设计性实验的教学实践，不断增强学生的创新意识和实践能力，全面提升学生的综合竞争力。

一、加强实验课程建设，完善教学体系

实验课程独立设课是近几年国内实验教学改革的一个热点，它的宗旨是通过一个完整的实验课程体系和与之相应的课程建设，使学生能获得完整的、系统的实验理论、实验方法和专业技能的学习和训练。近几年来，为了全面提升实验教学水平，实现专业教学质量跨越式发展，学校分期投入近200多万建设经费，用于环境工程实验室改造和课程建设。实验课程的任课教师从“高素质、创造性”人才培养目标出发，对实验教学体系进行整体构思，在深入调研基础上，提出了以实验室建设为抓手，构建三个层次的实验教学平台建设规划。

第一层次：完善必修基础实验平台，精选经典的核心实验项目作为基础实验，对原有陈旧的实验仪器设备进行更新和改造，并加深和拓展实验内容。

第二层次：新建选修提高实验平台，结合环境学科科研发展优势，将先进的科研成果引入实验教学，开设大型演示模拟工业实验，研究和开发综合性、设计性新实验课题。

第三层次：构建自主创新实验平台，积极开发创新实践课题，指导学生开展自主探索实践活动。

经过四年的实验教学改革和实践，我校逐步实现了由基础性实验向综合性和设计性实验的转变，建立起了以基础性实验为核心，综合、设计性实验为主体探索创新实验为拓展的多层次实验教学新体系，使学生在掌握污染物控制技术和环境测试技能同时，全面培养的实践能力和创新意识。

二、引进高新技术拓展教学内容

我校以环境工程教学实验室建设为契机，以教学改革促进课程建设，深化实验教学内容更新与提升，实验教师积极投身实验教学改革，深入开展综合性、设计性实验的立项研发工作，自主设计开发出一系列具有自动控制和在线监测功能的大型实验装置和设备，并将创新研究成果转化为学生的专业实验教学内容。近年来新増“间歇式活性污泥法处理有机废水设计性实验”、“工业废水深度处理回用作为工业冷却水集成实验”、“纤维类固体废物资源化利用综合性实验”等综合性设计性实验。

我们依托环境检测大型仪器公共平台，实现优质资源共享机制，利用气相色谱仪、总有机碳分析仪、原子吸收分光光度计、离子色谱仪等大型分析仪器设备，为本科生新开设“环境噪声的监测与评价实验”、“顶空气相色谱法测定水样中的苯系物”、“原子吸收法测定土壤中重金属”等综合性实验。将环境科学研究的新方法和新技术融入实验掌握当前具有实用性和先进性的专业实验技术教学中，使学生在得到实验技能训练的同时，又能激发和培养学生的自主创新意识和创新能力。

三、重视课外实践，培养创新能力

以往实验教学中，学生在很大程度上是作为被动的接受对象来进行培养的，教师往往过多地强调其接受性而忽视创造性，这在很大程度上束缚了学生独立人格的发展和个性的张扬，限制了学生的自主意识和创造空间，使学生极易因袭某种特定的、千篇一律的思维方式而难有作为。

为全面提高学生的创新素质培养，在专业实验教学环节之外，通过向学生开展课外创新实践活动，将学生的能力训练贯穿整个大学学习阶段。学生从二年级末开始，结合创新实践活动，进入教科组、实验室进行科研实践的锻炼。实践活动中倡导勇于开拓、不断进取的创新精神，激发与培养学生的自主创新意识和创新能力。

在创新实践活动中，教师顺应社会发展趋势和经济发展需求，开设了一批专业性强、趣味性浓、新技术含量高的研究课题，如“紫外光催化降解苯酚废水综合性实验”、“臭氧高级氧化处理染料废水综合性实验”、“超声降解有机污染物综合性、研究性实验”、“大气降水的采集和主要成分分析”、“生活污水水质的综合测定设计型实验”、“校园环境空气监测与综合评价综合型实验”、“大气降水中重金属污染的研究和调查”，鼓励学生在课余对自己感兴趣的课题进行探索研究。

学生通过自主选择课题参加实践活动，教师对入选的学生进行课题背景和研究技术的辅导性讲座，要求学生结合所学的专业知识，查阅相关文献资，并提交科学研究的实验方案，设计实验流程、实验方法和实验步骤，在导师的审核与指导下进行探索性实验研究，完成课题后提交论文。指导教师根据学生的实际能力和真实水平综合评定成绩，对优秀学生建立导师制，提前进入科研实验室参加科研工作。

通过这类创新实践活动，学生在获得教师一定的方法与策略的指导外，同时变成与教师共同进行探究的主体有更多的时间和机会去思考、评判和创新，使自己真正成为教与学的主体。同时，教师可以更好地检验学生对专业知识的掌握和理解程度，培养学生对所学专业的科学技术与工程实践的兴趣，训练学学生运用所学理论知识，综合分析和解决工程性问题的能力强化创新精神的熏陶和创新能力的培养，激发自主创新意识，并全面考查学生综合素质和科研能力，及时发现和培养具有潜质的优秀科技后备人才。

四、改进教学方法，注重素质教育

实现由“教师为主”转为“学生为主”是真正体现实验教育创新的关键所在，重点是确立学生的主体地位，培养学生的主体意识。近几年我们在“环境工程实验”、“污染物分析实验”、“环境微生物实验”综合性设计性实验中，摈弃传统的教师演示、学生模仿的简单的技能操作训练，确立“学生为主”，大胆改革创新，提出课题研究式教学方法，重视理论知识与实践技能的结合，学生在教师指导下，自主开展研究性实验；力争达到两个目的：积极发挥自己的思维能力和大胆动手实践能力，提高运用知识去发现问题、解决问题的能力；坚持培养求实精神、创新精神、团队精神；实现以课题为载体、探究为方式、实践为形态、评价为导向的实验课程改革，学生的创新意识和研究能力因此有了较大的提高。

为了给学生更大的学习自主性和灵活性，更科学合理地规划个人学习计划和发展方向，激发更大的学习主动性和积极性，同时为实现实验教学管理的开放式、网络化、智能化提供必要的保障，实验教师积极开发了环境工程实验教学网站，将实验课程教学安排、教学内容、实验要求在网上公示，用许多图文并茂的多媒体演示课件指导实验，讲授本专业的新技术和新进展，拓宽学生的视野，使实验课程教学更形象生动，建立起了开放式实验教学信息网上展示平台。学生可利用网上实验教学辅助预习和选课系统，进行自主学习和实验项目选择逐步实现实验教学方法由传授式向自主式转变，适应开放式实验教学管理和运行机制。

通过实验课程的感性实践，学生不仅巩固了所学的知识，掌握污染物控制的实验研究方法和基本测试技术。实践过程中将素质教育贯穿于整个教学环节，指导教师充分利用实验辅导的机会，培养学生对实验现象的敏锐观察能力，对实验结果的分析推理、归纳总结能力，通过实验研究去发现事物或现象内在的规律，验证己有的理论或提出新的观点，以塑造具有严谨求实的科学精神和锐意创新的学术态度的高素质科技人才。

五、巩固改革成果，扩大学生受益面

为了改变以往在专业教学中重理论、轻实践，重知识、轻能力的格局，我们适当降低理论课时，逐步増加实验课程的学时，提高实验课程在专业教学中的比重，将新开发的综合性设计性实验内容纳入教学计划中，使学生真正成为教学改革的最大受益者。

六、结语

通过综合性探索性实验的强化训练，尤其是大学生开放性创新实践教学的全面开展，环境工程专业实验教学改革己初见成效，在各项教学评估中深受专家和领导的好评，成为我系的教学改革亮点。根据调查反馈，学生普遍反映通过该类实验，接触到了先进的专业实验仪器和设备，掌握了新型的污染物控制实验技术和环境监测方法，増加自己对专业学习和科学研究的兴趣，増强了运用所学专业知识综合分析和解决实际工程性问题的能力，加深了自己为国家环保事业发展而努力学习的责任感和使命感。面对大学就业竞争的加剧，在以后的工作实践中，我们还需要不断努力，不断探索，不断完善，充分发挥实验教学环节在培养大学生创新精神和研究能力中的作用，提高大学生的综合素质和实践能力。

作者：嵇雅颖，蒋晓凤，盛梅(华东理工大学环境工程系，上海200237)