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一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系現(xiàn)狀分析

(一)實(shí)驗(yàn)師資隊伍建設(shè)缺乏重視及有效管理

首先，對實(shí)驗(yàn)師資隊伍的梯隊建設(shè)重視程度不足。長期以來，實(shí)驗(yàn)人員在教學(xué)中一直被視作教輔人員，嚴(yán)重缺編，很少或根本無法直接參與到教學(xué)和科研工作中，自身的發(fā)展受到很大的制約，晉升、成長慢，享受的待遇差，隊伍難以穩(wěn)定。以我院實(shí)驗(yàn)示范中心為例，共有八名專職實(shí)驗(yàn)人員，僅占學(xué)院教職工總數(shù)(78人)的10．3%，八人中高級工程師一人，具有中級職稱的有三人，其余四人均為初級職稱。沒有形成一支具有充分凝聚力、層次銜接緊密的梯隊，實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)有的價值便無法得到充分體現(xiàn)。其次，對實(shí)驗(yàn)人員專業(yè)水平的培養(yǎng)力度低。在高校人才培養(yǎng)方面，要求實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)為學(xué)生提供最貼近現(xiàn)代科技的平臺，科學(xué)合理地開展教學(xué)，不斷地學(xué)習(xí)和進(jìn)步，充分發(fā)揮其在實(shí)踐教學(xué)中的主體作用，成為“三師型”(技師型、講師型和工程師型)實(shí)驗(yàn)師。但僅靠實(shí)驗(yàn)室人員自身的不斷學(xué)習(xí)是不夠的，還需學(xué)校、學(xué)院提高對實(shí)驗(yàn)室人員的培訓(xùn)力度，著力于提高每一位實(shí)驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)水平、實(shí)踐能力和教學(xué)素養(yǎng)。

(二)實(shí)驗(yàn)室信息化水平低

在高校管理改革日益推進(jìn)的新形勢下，現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)室管理模式主要存在以下弊端:1．管理體制落后，多頭管理，分工不明確，信息反饋、信息共享不及時，工作效率低下;2．實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入失衡，資源配置不合理，低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化與閑置;3．藥品、儀器的管理方法落后，未能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動化，這使得管理工作繁瑣、效率低;4．教學(xué)系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，不利于學(xué)生更直觀、快速地理解課程內(nèi)容，導(dǎo)致教學(xué)效果受到影響。

(三)實(shí)驗(yàn)安排開放性、整體性和系統(tǒng)性欠缺

與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)脫節(jié)傳統(tǒng)的環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法陳舊，創(chuàng)新不足，實(shí)驗(yàn)安排缺乏組織性、系統(tǒng)性，過分強(qiáng)調(diào)理論教學(xué);實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，受到教學(xué)模式和條件限制，創(chuàng)新性、設(shè)計性、開放性和綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)較少;貼近實(shí)際生產(chǎn)的“中試”實(shí)驗(yàn)沒有開設(shè)，學(xué)生很難真正了解實(shí)驗(yàn)所涉及的工藝或技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。以上問題使得學(xué)生消極地對待實(shí)驗(yàn)課程，導(dǎo)致其對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力、對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作能力以及在實(shí)驗(yàn)設(shè)計方面的發(fā)散思維能力都無法得到充分的培養(yǎng)和鍛煉。

(四)各門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立開設(shè)

缺少綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排在每門課程的教學(xué)過程中，僅僅為本課程的某一個知識點(diǎn)服務(wù)，有時存在與其他專業(yè)課實(shí)驗(yàn)重復(fù)的現(xiàn)象。例如:分析化學(xué)中銅離子的測定與環(huán)境監(jiān)測中銅離子的測定實(shí)驗(yàn)僅僅存在樣品預(yù)處理的差異，大部分為重復(fù)實(shí)驗(yàn)。但是，傳統(tǒng)的教學(xué)模式?jīng)]有將這些實(shí)驗(yàn)課程相互聯(lián)系，未能形成一個有很強(qiáng)綜合性的整體。此外，多門專業(yè)課之間的知識點(diǎn)可以相互聯(lián)系，形成1+1＞2的結(jié)果，例如:利用環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)中講到的菌藻培養(yǎng)，結(jié)合水污染控制工程實(shí)驗(yàn)中水質(zhì)檢測的內(nèi)容開設(shè)微生物對某種廢水的處理效果研究的綜合性實(shí)驗(yàn)。

二、創(chuàng)新方法探討

(一)加強(qiáng)具有工程背景的校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)

教師梯隊建設(shè)為了更好地培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)人才，建立一支高素質(zhì)、有階梯層次的師資隊伍是尤為重要的。引進(jìn)高水平人才，建立一支分別由學(xué)術(shù)帶頭人、中堅骨干教師、有培養(yǎng)潛質(zhì)的青年教師組成的實(shí)驗(yàn)教師梯隊是必不可少的。實(shí)驗(yàn)室教師除了需要掌握專業(yè)理論基礎(chǔ)知識外，更重要的是，要具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。因此，實(shí)驗(yàn)師資隊伍建設(shè)應(yīng)重視以下兩個方面:第一，加大對具有深厚工程教育背景和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人才的引進(jìn)，以壯大實(shí)驗(yàn)師資隊伍，并努力增進(jìn)企業(yè)和教師間的交流與合作，組織實(shí)驗(yàn)人員去企業(yè)參觀、培訓(xùn)，聘請專家對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，使其掌握與本專業(yè)實(shí)驗(yàn)發(fā)展相關(guān)的前沿動態(tài)。第二，創(chuàng)新用人機(jī)制，拓寬進(jìn)人渠道。在人才培養(yǎng)工作中，可聘請專業(yè)背景深厚、學(xué)術(shù)水平高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)足的工程技術(shù)人員，定期為專業(yè)的培養(yǎng)方案把關(guān)，完善培養(yǎng)環(huán)節(jié)，并將其供職單位發(fā)展成為長期穩(wěn)定的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)平臺，為學(xué)生和實(shí)驗(yàn)師提供提升自身的平臺，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化。

(二)提高實(shí)驗(yàn)室信息化程度

可以通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)力度的舉措，提升實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)質(zhì)量、管理水平和服務(wù)水平。實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的重點(diǎn)是要將各種資料、教學(xué)軟件、藥品、設(shè)備與先進(jìn)的多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室工作的現(xiàn)代化、開放化和高效化。提高實(shí)驗(yàn)室信息化程度主要從以下四個方面著手:

1．構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺。降低實(shí)驗(yàn)人員重復(fù)工作的強(qiáng)度，從而提高其工作效率，充分利用實(shí)驗(yàn)資源，增加信息交流途徑，建立起便捷、高效的信息交流平臺，從而規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理工作，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)化管理。

2．優(yōu)化儀器設(shè)備配置。學(xué)校有限的教育資源投入到了環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室，必然要求實(shí)驗(yàn)室對儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)合理配置，提高其使用率和投入產(chǎn)出比。大型儀器設(shè)備要分類、分人管理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，在不同功能的實(shí)驗(yàn)室中建立固定資產(chǎn)檔案并確定管理人，將基本信息(如產(chǎn)地、價格、設(shè)備生產(chǎn)廠商、型號、規(guī)格、存放地點(diǎn)、性能、保管人、維護(hù)狀況、開放時間和可預(yù)約時間等)進(jìn)行登記，教師和學(xué)生可根據(jù)需要，按時段預(yù)約，經(jīng)管理員批準(zhǔn)和確認(rèn)后，按時使用。

3．?；饭芾砜茖W(xué)化。環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室危化品數(shù)量較大，品種較雜，難以管理，對此應(yīng)采取實(shí)驗(yàn)中心、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)員三級管理模式，將安全管理工作分解落實(shí)到個人。由實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一購買后，在化學(xué)藥品檔案庫系統(tǒng)中入庫，登記化學(xué)試劑的信息(如庫存化學(xué)試劑名稱、生產(chǎn)廠家、存放位置、注意事項(xiàng)、性能、規(guī)格、數(shù)量、產(chǎn)地等)，各實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)員需要使用時，必須按照規(guī)定流程申請、領(lǐng)用，并將領(lǐng)用品種、數(shù)量及使用情況、退還情況錄入系統(tǒng)，做好記錄與跟蹤工作。

4．開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)可以瀏覽實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、講義、課件等;此外，還可以將實(shí)驗(yàn)步驟錄制成相應(yīng)的視頻，放在互聯(lián)網(wǎng)上，供學(xué)生隨時觀看。同時，開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)作業(yè)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更方便，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

(三)增加“中試”實(shí)驗(yàn)

整合專業(yè)課實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課主要以演示型實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，忽視了對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)。要改變這一狀況，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加“中試”實(shí)驗(yàn)將是一項(xiàng)重要的舉措。將實(shí)驗(yàn)課程中涉及到的知識點(diǎn)及時進(jìn)行擴(kuò)充、整合和更新，建立知識點(diǎn)之間的有機(jī)聯(lián)系，設(shè)計具有開放性、綜合性的“中試”實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生完成。在此過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計思想，使學(xué)生在掌握專業(yè)理論、驗(yàn)證理論正確性的同時，對工程應(yīng)用中的設(shè)計方法有充分的認(rèn)識和了解。一方面，可將實(shí)驗(yàn)室拓展為生產(chǎn)模擬現(xiàn)場，在課程中增加“中試”實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐能力的培養(yǎng)是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的重中之重，實(shí)踐環(huán)節(jié)是每一個工科學(xué)生必不可少的學(xué)習(xí)階段。例如:在水污染控制工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了再現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程，除了絮凝沉降池、生物膜轉(zhuǎn)盤、普通快濾池等傳統(tǒng)的水處理設(shè)備模型外，可增加一些“中試”實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如成套的反滲透過濾系統(tǒng)裝置，讓學(xué)生針對不同的廢水水源，自行設(shè)計運(yùn)行參數(shù)，并對水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，驗(yàn)證設(shè)備運(yùn)行結(jié)果。學(xué)生在此過程中能夠更清晰、直觀地認(rèn)識裝置的內(nèi)部構(gòu)造、功能和運(yùn)行原理，這是參觀生產(chǎn)場地?zé)o法做到的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“中試”實(shí)驗(yàn)，模擬污水處理等實(shí)際生產(chǎn)過程，這能夠讓每一位學(xué)生深刻理解生產(chǎn)中各個環(huán)節(jié)的重要作用，在充分認(rèn)識專業(yè)理論的基礎(chǔ)上體會實(shí)踐的重要性，加深與實(shí)際生產(chǎn)的親近感，有效地提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)際操作技能。另一方面，打破傳統(tǒng)的按理論課劃分實(shí)驗(yàn)的方式，將各科目實(shí)驗(yàn)整合，增加專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，嘗試讓學(xué)生獨(dú)立完成“小科研”。綜合實(shí)驗(yàn)的題目可在教師的指導(dǎo)下自行選擇，以“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽”、“挑戰(zhàn)杯”等學(xué)生競賽為契機(jī)，申請部分實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。在此過程中，以學(xué)生為主體，在實(shí)驗(yàn)開始前，首先要求學(xué)生查閱相關(guān)的資料、文獻(xiàn)，確定選題，提出立項(xiàng)依據(jù)，完成項(xiàng)目報告書，教師協(xié)助審查;在操作過程中，重視學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、與教師和同學(xué)交流合作的能力。課題涉及到的實(shí)驗(yàn)綜合性較強(qiáng)，知識點(diǎn)較多，實(shí)驗(yàn)操作較復(fù)雜，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、查閱文獻(xiàn)、設(shè)計安排實(shí)驗(yàn)、實(shí)際動手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等多方面的能力，訓(xùn)練學(xué)生整理、分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，可以保證學(xué)生及時了解國際前沿研究動態(tài)，激發(fā)學(xué)生對學(xué)科的興趣及創(chuàng)新意識。同時，通過訓(xùn)練，學(xué)生可以了解科研項(xiàng)目書的編寫思路及過程，為日后參與教師實(shí)際科研項(xiàng)目及企業(yè)工程項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

(四)學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計)與教師實(shí)驗(yàn)課題結(jié)合

本科生畢業(yè)論文多以綜述性研究為主，這類論文的撰寫多以堆積文獻(xiàn)為主，學(xué)生總結(jié)知識、大膽創(chuàng)新、小心求證的科研思維無法得到培養(yǎng)。教師應(yīng)積極倡導(dǎo)學(xué)生撰寫以工程研究為背景，通過工程實(shí)驗(yàn)或綜合性實(shí)驗(yàn)得出相關(guān)結(jié)果或結(jié)論的畢業(yè)論文(設(shè)計)。此前，經(jīng)過多門綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)具備了較強(qiáng)的獨(dú)立科研能力，可將畢業(yè)論文(設(shè)計)的題目與教師主持或參與的工程項(xiàng)目和科研項(xiàng)目相結(jié)合，完成項(xiàng)目的一部分工作，或基于自己之前完成的某個綜合性實(shí)驗(yàn)再進(jìn)行進(jìn)一步探究。在此過程中，如有需要，可聘請校外工程技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究與工程項(xiàng)目巧妙結(jié)合，從而使學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計)的目的性更強(qiáng)，研究意義更大。如我院2014屆畢業(yè)生以教師現(xiàn)有的國家自然科學(xué)基金課題“煤/聚乙烯亞胺交聯(lián)復(fù)合螯合吸附劑制備及其對重金屬離子的協(xié)同作用機(jī)制研究”作為畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)研究素材，撰寫本科論文《不同變質(zhì)程度煤對重金屬的吸附性能研究》，該項(xiàng)目涉及學(xué)科廣泛，如材料學(xué)、化學(xué)等，因此，不但要求環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生具備充足的與環(huán)境相關(guān)的知識，還要求其了解其他相關(guān)學(xué)科的知識，并能夠?qū)⒍哂袡C(jī)結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)具體操作前，學(xué)生首先要明確自己的研究目的，根據(jù)目的查閱和總結(jié)大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案，并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的儀器、材料，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法，測定、分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出研究結(jié)論，最終完成畢業(yè)論文(設(shè)計)的撰寫。要求學(xué)生在此過程中積極思考、充分交流，主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、總結(jié)問題。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的實(shí)際問題及所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有利于豐富教師的科研數(shù)據(jù)，補(bǔ)充科研成果。

作者：趙璐聶文杰劉曉玲單位：西安科技大學(xué)陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院