基于开放式教学+地方特色的水污染实验教学改革

蔡奉颖　何秋香

[摘 要] 水污染控制工程是高校环境工程专业的核心课程，而水污染处理技术是实验教学重要实践环节和组成部分，是理论联系实际的桥梁。针对目前实验课教学方式单一、学生主动性难以调动、考核手段片面等问题，在实验教学中，从水污染处理的实验教学内容、授课方式及考核手段三个方面，采取“就地取材，各个击破”的方法，结合地方主要环境问题及农林院校自身的优势，调整实验的教学内容。同时采用开放式与导师制相结合的授课方式以及多元化的考核方式，以提升授课质量，培养自主创新的环境领域人才。

[关键词] 水污染处理技术;开放式教学;地方特色;实验教学

[中图分类号] G642  [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2019） 06-0098-02

水污染控制工程是高校环境工程专业的核心课程，而实验教学是该课程的重要实践环节和组成部分，是理论联系实际的桥梁。专业实验教学对加强学生理论学习、掌握工程设计的基本理念，培养学生的专业自主创新能力具有重大意义[1]。实验课的教学内容、方法及考核办法是教师在课程实施的过程中引导学生积极主动地发现问题，提出问题、探寻解决问题的途径和方法，从而掌握基础知识和基本技能。本文从实验教学内容、授课方式及考核角度出发，重点探讨如何通过实验教学提高学生理论联系实际的实践动手能力，获取该专业知识，并将知识转变为个人能力。

一 水污染控制工程实验教学及考核中存在的不足

1 学生主动性难以调动

目前水污染控制工程实验教学内容主要多以验证性实验为主，传统的验证性实验教学方式比较单一，实验操作步骤详细而且明确，学生按部就班操作即可，这样只是对学生在某一原理或某一操作技术的单一训练[2，3]。

2 重视程度不够

实验多以单人授课，授课形式单一。教师理论知识比较丰富，实验教师技术操作能力较强，应该结合各方面的优势，成立实验教学团队，真正体现出对实验教学的重视。

3 考核手段比较片面

一般实验课程的考核都以学生的实验报告为主，结合学生上课的表现。水污染控制工程实验教学多以分组进行，实验报告在小组内无较大差别，这样就很难。

二 教学内容、实验教学方法与考核手段的改进

1 根据地方及学校特色，更新实验内容

根据《环境工程专业规范》的基本要求，我们环境工程水污染控制工程实验总共21课时，安排了包括自由沉降、混凝、过滤、活性炭吸附、气浮、活性污泥生物处理等6个以验证型为主的教学实验，实验用水多为实验室自行配置。

地方高校的人才培养自然要适应地区经济特色发展，所以学校在实验内容改革的过程中针对福建省山区养殖业比较发达，而农林大学跟很多地方的大型养殖场都有校企合作，学校以此去调整实验的教学内容[4]。采用地方养殖废水为实验用水，利用包括物理方法、化学方法、物理化学方法、生物化学方法以及电化学方法以验证性实验为主让学生掌握各种处理单元的技术指标以及运行条件。在验证性实验基础上增加综合性、设计性实验及创新性实验项目，让部分验证性实验改为选修内容或融合到综合性实验项目中去。为此我们给出了如表1所示改进后的实验项目。

除了验证性及演示实验外，每组学生自由选择2个综合性的课题，通过查阅文献资料提出完整的处理工艺流程并对运行参数进行合理的设定。然后制定实验步骤及监测所需要的指标，经与指导老师讨论后开展。最后通过所获得的数据写报告讨论处理结果。这样的实验内容设计涵盖了基础环境监测、环境微生物学、水污染控制工程等相关核心课程的内容。这不仅使学生的专业技能和工艺实践能力能得到全面的综合训练，同时也有效地激发了学生的创造性，从而进一步开阔学生视野，启发学生的创造性思维，提高学生动手能力和创新能力[6]。

2 授课方式的改变

实验教学一般是采用集中授课方式，针对新变革的教学内容应该实施开放式实验教学。强调科研与教学相结合，“优化课内、强化课外”的意识，积极提供“科研与教学相结合”的实验教学方式[7]。导师是学生所选专业方面的指导者与引路人，重在对学生因材施教，开展专业思想及个性化教育，挖掘学生潜能，有意识地引导和提高学生的科研兴趣、科研能力、创新能力和社会实践技能、生产实践能力，并指导完成相应的创新性实验、毕业论文设计等教学任务。导师制的施行让学生在学校的学习更具有目的性和方向性。

同时借鉴现代超市运作模式，学生在课程学习以及导师的培养下已经具有一定的理论实践操作能力，开放式教学能让学生在其中自主选择实验项目、安排实验时间、申请项目考核和学分结算[8]。导师制结合开放式教学就是学生根据自己选择课题，查阅文献提出完整的处理工艺流程并對运行参数进行合理的设定。碰到问题可以跟导师探讨，方案设计好后跟任课老师申请安排上课时间，自己准备好需要的实验用品，在任课老师的帮助下完成整个实验（包括取样、实验、测试、结果分析），并要求学生记录做好整个实验记录[9]。这种综合式的教学方式不仅训练学生掌握基本原理，同时也提高了学生的学习能力和学习兴趣，而不是简单的机械式和依赖式学习。实验室开放能促进实验室队伍的建设，加快引进高层次人才担任实

验教学任务[10]。

此外我们还采购了一套水污染控制工程仿真教学软件，后期还希望展开虚拟仿真教学与水污染控制工程实验教学相结合方式授课，让学生对工艺流程图中各参数的改变对后期设备运行的影响具有更直观的认识。

3 多元化考核方式

对应于教学方式的多样性，课程考试考核方式也应多元化，教与学的效果由此可以互相促进和完善，引导学生有效改进学习方法[11-12]。针对教学方式的多元化应该采用不同实验课程的考试考核方法见表2.

三 结语

通过对水污染控制工程实验教学技术的探讨，结合地方特色改进实验教学内容，增加了综合性、设计性实验，教学方式以及考核方式也变得多元化，实现了学生由专业技术基础学习向应用型创新能力培养的侧重转变。同时建立以学生为主体、满足开放式教学的实验教学环境与条件，为实验教学的改革提供强有力的后盾。

参考文献：

[1]郭昌梓;孫根行.《水污染控制工程实验》教学改革的探[J].实验科学与技术，2008，6（2）：98-100.

[2]潘杨，黄勇，沈耀良，等.水污染控制工程实验教学改革初探[J].实验科学与技术，2011，9（2）：139-140.

[3]舒友菊，施万胜.《水污染控制工程》实验教学方法改进初探[J].高校讲坛-科技信息，2009，31（11）： 512-517.

[4] 张可方.水处理实验技术课程的教学改革与实践 [J].广州大学学报（自然科学版），2003，2（6）：595-597.

[5]兴虹，田亚赛，刘通. 地方院校水污染控制工程实验课程建设探析[J]. 辽宁科技学院学报，2017，17（4）：58-60.

[6]吴向阳，刘宏，李潜.环境工程专业“水污染控制工程”课程建设[J].课程与教材，2012，5（2）：131-133.

[7]张学洪，曾鸿鹄，朱宗强. 地方高校实验教学中心特色发展之路术-以桂林理工大学为例[J].高教探索， 2012（3）.

[8]谭雪梅，龙良俊，王小平，等.水污染控制工程实验教学改革与实践探讨[J].广州化工，2018，48（1）：170-202.

[9]王建宏，梁存珍，朱玲，等.环境工程专业实验混合教学模式初探[J].实验室研究与探索，2016，35（3）：205-208.

[10]黄方，李晓恩，周恒国.环境工程专业实验教学与创新人才培养[J].实验科学与技术，2014，31（8）：174-176.

[11]梁莉娟.学生创新能力的培养和高校实验教学改革[J] .高教学刊，2017（3）： 114-115.

[12]杨新萍，王世梅，周立祥.“水污染控制工程”实验教学内容的更新与设计[C].大学生环境类课程报告论坛论文集.北京：高等教育出版社，2007：63-65.