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本文作者：盧彥越 劉紹剛 胡玉平 夏璐 單位：廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

目前環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分，也是培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的一個(gè)主要方式。環(huán)境工程專業(yè)作為理工科專業(yè)，要求本專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有較高的實(shí)驗(yàn)操作能力。但是目前我校的環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)課還不夠完善，實(shí)驗(yàn)課時(shí)量相對(duì)理論課來(lái)說(shuō)比較少，而且環(huán)境專業(yè)實(shí)驗(yàn)室只對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教師的科研開(kāi)放，學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)鍛煉機(jī)會(huì)少，導(dǎo)致部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力不足。環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中另外一個(gè)主要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)一般與理論課相結(jié)合，在相關(guān)工程技術(shù)理論課結(jié)束后，由指導(dǎo)教師根據(jù)課程內(nèi)容，向?qū)W生布置一個(gè)綜合性的設(shè)計(jì)任務(wù)，由學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)自主完成。但是由于學(xué)生缺乏對(duì)工程實(shí)例的認(rèn)識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的大量的工程參數(shù)和數(shù)據(jù)不知如何選擇，只能根據(jù)基本理論查找相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)完成計(jì)算和設(shè)計(jì)，整個(gè)過(guò)程過(guò)于理論化。

實(shí)踐教學(xué)改革研究現(xiàn)狀

實(shí)踐教學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生學(xué)會(huì)將所學(xué)的理論知識(shí)和專業(yè)技能正確運(yùn)用在生產(chǎn)實(shí)際中，鍛煉實(shí)踐操作能力。因此探索實(shí)踐教學(xué)改革的措施與方法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力和綜合素質(zhì)、滿足社會(huì)對(duì)實(shí)用型環(huán)保人才的需要是十分必要的［3－5］。國(guó)內(nèi)外許多研究人員對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行了研究和探索。德國(guó)環(huán)境工程教育非常重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，除了學(xué)前基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練外，德國(guó)的環(huán)境工程教學(xué)中，有一個(gè)學(xué)期安排了為期22周的必修專業(yè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)。學(xué)生可以與校外，諸如環(huán)保公司、咨詢公司或管理機(jī)構(gòu)等開(kāi)展一些小型項(xiàng)目的研究工作。實(shí)習(xí)過(guò)程非常正規(guī)，工作要求嚴(yán)格。通過(guò)這種方式鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力［6］。國(guó)內(nèi)針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容安排與開(kāi)出情況［7］，從對(duì)當(dāng)前環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)影響因素的分析入手［8］，或總結(jié)本校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)［9］，或結(jié)合自身特色［10］，分析實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，對(duì)環(huán)境工程專業(yè)本科教學(xué)改革和課程體系建設(shè)進(jìn)行了探討，提出完善環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的對(duì)策，或構(gòu)建了研究型實(shí)踐教學(xué)體系［11］，在內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)前沿性、工程性、研究性的原則，提升了本專業(yè)的特色，增強(qiáng)了本科生的綜合能力。

實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的設(shè)想

通過(guò)學(xué)習(xí)和借鑒環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我校環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)際情況和教學(xué)模式的不足，對(duì)本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建有如下一些設(shè)想。環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系可以由6個(gè)主要的部分組成：專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。“水污染控制工程”、“大氣污染控制工程”、“固體廢棄物處置工程”、“環(huán)境監(jiān)測(cè)”、“環(huán)境微生物學(xué)”等課程都設(shè)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，理解消化課堂理論知識(shí)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)。通過(guò)參觀污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、環(huán)保工程公司等專業(yè)的環(huán)保治理單位，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)工程技術(shù)和工藝流程有直觀的認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生了解所學(xué)的理論知識(shí)如何應(yīng)用到工程實(shí)踐中。案例教學(xué)。針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)課程的特點(diǎn)，部分工程實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)，可引入案例教學(xué)或現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)，由授課教師根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，適度安排幾次與課程內(nèi)容相關(guān)的案例教學(xué)或現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。引入案例教學(xué)環(huán)節(jié)，可以消除以往理論教學(xué)與實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)脫離的弊端。課程設(shè)計(jì)。包括給排水工程課程設(shè)計(jì)、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)、大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)、固體廢棄物處理處置工程設(shè)計(jì)等。學(xué)生根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在教師指導(dǎo)下自主完成工程設(shè)計(jì)方案。通過(guò)課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生能初步掌握工程設(shè)計(jì)的方法。畢業(yè)實(shí)習(xí)。畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生在走上工作崗位之前的一次專業(yè)實(shí)習(xí)。學(xué)生到實(shí)習(xí)單位進(jìn)行為期1個(gè)月的實(shí)習(xí)，全面運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，鍛煉自身專業(yè)技術(shù)綜合能力，加深對(duì)本專業(yè)業(yè)務(wù)范圍的了解。畢業(yè)論文。學(xué)生畢業(yè)論文的選題盡量與教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合。指導(dǎo)教師和學(xué)生一起討論確定課題的實(shí)驗(yàn)方案或設(shè)計(jì)方案，學(xué)生通過(guò)查找文獻(xiàn)、工程設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料獨(dú)立完成論文。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要重視設(shè)計(jì)理念的傳授，讓學(xué)生學(xué)會(huì)專業(yè)的分析思考方法，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以上幾個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有些已基本完善，但有些還沒(méi)有完全建立［12］。即便已經(jīng)設(shè)置了這幾個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要獲得好的教學(xué)效果卻不太容易，仍需針對(duì)這幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)教師、學(xué)生提出更高的要求，以完善本專業(yè)學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型環(huán)境工程人才，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題的能力和實(shí)際工作能力。

加強(qiáng)不同學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系，增加綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)的比例

環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)往往是多種因素相互作用的結(jié)果，因此也決定了環(huán)境工程是一門(mén)多學(xué)科相互滲透、高度綜合的交叉科學(xué)，具有整體性和綜合性的特點(diǎn)。環(huán)境問(wèn)題的最終解決，也必須借助不同學(xué)科知識(shí)的綜合作用。環(huán)境工程專業(yè)的這種特點(diǎn)決定了在其教學(xué)過(guò)程中增加綜合性專業(yè)實(shí)驗(yàn)比例的必要性。我校環(huán)境工程專業(yè)是在應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)科的基礎(chǔ)上建立的，因此專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展充分利用了已有的教學(xué)資源和師資力量，通過(guò)與原有的優(yōu)勢(shì)學(xué)科相結(jié)合形成了有自身特色的專業(yè)發(fā)展方向。目前設(shè)置的應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程、生物技術(shù)專業(yè)，這些專業(yè)開(kāi)設(shè)的部分課程也是環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，同時(shí)這些專業(yè)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程也比較完善。因此，可以將環(huán)境工程的一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如有機(jī)污染物含量測(cè)定、重金屬含量測(cè)定等放到化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中，使環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生得到充分的基本操作訓(xùn)練，掌握基本的環(huán)境化學(xué)分析方法，為專業(yè)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。在環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，除了應(yīng)掌握常規(guī)水質(zhì)分析方法以及COD、BOD、濁度、溶解氧、總有機(jī)碳等儀器分析方法外，可適當(dāng)增加綜合性實(shí)驗(yàn)的比例。如水處理實(shí)驗(yàn)中的曝氣設(shè)備充氧性能的測(cè)定、活性污泥評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)污水可生化性實(shí)驗(yàn)、活性污泥法動(dòng)力學(xué)系數(shù)的測(cè)定等，這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，可以形成幾個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)這種綜合性的實(shí)驗(yàn)加深了對(duì)活性污泥法各種參數(shù)、指標(biāo)之間關(guān)系的理解。通過(guò)初步的探索，我們已經(jīng)開(kāi)設(shè)了一個(gè)綜合性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，學(xué)生能積極參與綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，主動(dòng)思考問(wèn)題，教學(xué)效果非常好。其他可以開(kāi)設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)還包括環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)中的培養(yǎng)菌的制備和滅菌，細(xì)菌純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)，菌體、菌落形態(tài)的觀察，以及環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中的水中氟化物的測(cè)定、水中揮發(fā)酚的測(cè)定、廢水中苯系化合物的測(cè)定、校園空氣中污染物的測(cè)定等。以上綜合性實(shí)驗(yàn)結(jié)合了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工原理實(shí)驗(yàn)、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)、水處理工程實(shí)驗(yàn)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，要求學(xué)生在掌握一定的理論知識(shí)和操作技能的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多種知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。這種綜合性實(shí)驗(yàn)也對(duì)指導(dǎo)教師提出了較高要求，不但要了解相關(guān)知識(shí)，還要根據(jù)各個(gè)專業(yè)已有的條件設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，或?qū)滩囊延械膶?shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，確保學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課順利進(jìn)行。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力

通過(guò)購(gòu)買(mǎi)、下載免費(fèi)共享、自主開(kāi)發(fā)等方式制作虛擬實(shí)驗(yàn)課件，建立仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。對(duì)于某一環(huán)境問(wèn)題而言，它的工程設(shè)計(jì)方案可以由多個(gè)步驟和環(huán)節(jié)組成，例如廢水脫氮除磷常用的厭氧／缺氧／好氧活性污泥法（A／A／O）是應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)之一，廢水一般需經(jīng)過(guò)厭氧池、缺氧池、好氧池3個(gè)處理單元的處理，這3個(gè)處理單元順序可以有變化，每一個(gè)處理單元都有不同的形式可供選擇，污泥回流的方式也可以有不同的途徑，這些變化形成了不同形式的A／A／O工藝。一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)方案無(wú)法全部包括這些步驟和環(huán)節(jié)。為了解決上述制約實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的矛盾，通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外部分高校虛擬實(shí)驗(yàn)室的制作方案，逐步構(gòu)建環(huán)境工程仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以將一些在實(shí)驗(yàn)室中做不到的，或由于設(shè)備原因無(wú)法觀察整個(gè)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生需對(duì)整個(gè)工藝流程有充分的了解，提出設(shè)想和方案，然后用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。這些特點(diǎn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)的能力很有幫助。由于仿真實(shí)驗(yàn)不需要實(shí)際建造設(shè)備，不受實(shí)際運(yùn)行周期影響，能迅速取得結(jié)果，學(xué)生通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。這種設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)線路及步驟等。在模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生始終是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主體，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新能力。

結(jié)合科研課題，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力

通過(guò)采用綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與科研相結(jié)合的方式，把科學(xué)研究引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在教師的指導(dǎo)下，結(jié)合課題，學(xué)生學(xué)會(huì)查找資料，在工程實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。這種訓(xùn)練方式開(kāi)闊了學(xué)生的眼界，使其了解本學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)環(huán)保行業(yè)有更深入的認(rèn)識(shí)。由于環(huán)境工程是一個(gè)實(shí)踐性與工程性很強(qiáng)的學(xué)科，這也要求在校期間就培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工程實(shí)踐能力、運(yùn)行管理能力。通過(guò)學(xué)生參與教師的研究項(xiàng)目，形成以工程為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)方式，學(xué)生得到基本的工程訓(xùn)練，同時(shí)可以較早地接觸工程實(shí)際，了解和熟悉未來(lái)可能從事的工作。與科研課題相結(jié)合，可采用學(xué)生從大二開(kāi)始參與教師科研活動(dòng)的方式。學(xué)生自主報(bào)名，教師選擇，學(xué)生利用課余時(shí)間參與教師的科研。對(duì)于一些有大量教學(xué)任務(wù)和科研項(xiàng)目的教師，可采取這種方式使本科生和研究生一樣接受系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，承擔(dān)起一些助教和助研的任務(wù)。學(xué)生參與研究項(xiàng)目的教學(xué)方式也對(duì)教師提出了更高要求，他們需要規(guī)劃研究方案、申請(qǐng)項(xiàng)目、與企業(yè)聯(lián)系等，促使教師在科研、工程開(kāi)發(fā)工作中提高水平，同時(shí)其自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)反過(guò)來(lái)有助于更新教學(xué)內(nèi)容和提高教學(xué)效果。

結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，要培養(yǎng)具有綜合分析能力、工程設(shè)計(jì)能力和一定創(chuàng)新能力的人才，除需要加強(qiáng)和改進(jìn)課堂教學(xué)外，還需要加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。然而，目前環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系還不夠完善，普遍存在著實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的現(xiàn)象。根據(jù)專業(yè)要求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究仍需繼續(xù)探索和推進(jìn)，以便提高環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。