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摘要:針對環境工程專業實驗授課中出現的諸多問題，提出了一些合理性的改革建議。在工程教育專業認證的背景下，優化實驗課程體系設置，增加實驗課程比重，合理設計實驗項目。建設實驗課程網站，豐富實驗教學手段，有效地進行課程質量控制。根據課程特色，制定多樣的考核方式，保證教學效果。

關鍵詞:工程教育專業認證;環境工程;實驗教學;改革

本校環境工程專業基于“知識－技能－專業能力”遞進的培養過程，設置課程教學內容，2020年通過工程教育專業認證。滿足工程認證的要求，2018級培養方案要求學生必須修滿至少175學分，其中本專業工程實踐與畢業設計(論文)37學分，占比21．1%。專業基礎實驗和專業實驗均為獨立授課實驗，共計120學時。通過實驗課程，使學生具備基本的專業技能以及利用專業理論知識分析問題和解決實際工程問題的能力［1］。

1實驗教學存在的問題

1．1實驗項目需要更新

由于受到實驗室條件的限制，驗證性實驗項目所占比重大，綜合性和設計性實驗所占比例較少，學生的綜合設計能力和分析解決問題的能力得不到很好地提升［2］。

1．2教學模式單一

傳統的實驗教學模式多以“教師講授”為主，學生缺乏足夠的學習興趣，弱化自主學習的能力，難以達到“以學生為本”的發展目的［3］。

1．3缺少師生交流與互動

采用傳統的教學模式，課前對學生的預習情況不能充分了解，課堂只能指導學生的實驗操作，課后通過紙質的實驗報告了解學生學習狀況。學生在實驗過程中按照操作流程完成實驗，機械地接受知識，缺少實驗的主動思考。第一，實驗預習環節，部分學生把實驗原理和實驗步驟機械地照抄照搬，基本概念掌握模糊，專業理論知識不能靈活運用，溶解氧和分光光度計等監測儀器不能熟練操作。第二，實驗數據處理和實驗結果討論不能及時地反饋。實驗課程設置項目較多，比如環境監測實驗和水處理實驗分別設置13和9個實驗項目，實施周期長。老師批改紙質實驗報告，發現部分學生實驗數據處理不當，數據圖表繪制不規范等。

1．4教師工作壓力大

根據工程教育專業認證的要求，課程結束需要提交多項實驗成績，并撰寫課程質量分析報告，短暫時間內繁重的工作量給老師造成較大的壓力。

2實驗課程的改革

2．1優化實驗課程體系設置

依照工程教育專業認證的要求，專業課程體系的設置應著眼于培養學生解決復雜環境工程問題的能力。以2018版培養方案為例，本專業設置環境工程原理實驗、環境工程微生物學實驗和環境監測實驗等專業基礎實驗，圍繞水、大氣和固體廢物三大核心課程設置了水處理實驗、大氣污染控制工程實驗和固體廢物處理與處置工程實驗等專業實驗。與2016版課程體系相比，增加實驗/實踐類課程的學分比例，強化學生的工程實踐能力培養。將環境工程原理實驗、大氣污染控制工程實驗和固體廢物處理與處置實驗由課內實驗變為獨立授課。實驗類型包括驗證性實驗、綜合性實驗和設計性實驗等，實驗項目共計40項，其中綜合及設計性項目35項，占比87．5%。以《大氣污染控制工程實驗》為例，包括光學法測定粉塵粒徑分布、電除塵性能測定、濕法煙氣脫硫實驗、氣態揮發性有機物(VOCs)污染控制實驗和袋式除塵性能測定5個實驗項目，共計16學時。涉及《大氣污染控制工程》理論課程的除塵裝置、硫氧化物的污染控制和揮發性有機物污染控制主要章節，使學生掌握粉塵粒徑的測定方法、電/袋除塵裝置的工作原理、硫氧化物脫除裝置工作原理和揮發性有機物污染控制工藝設計［4］。“袋式除塵性能測定”為驗證性實驗，讓學生理解袋式除塵原理，掌握袋式除塵器除塵性能測定的實驗步驟，測定除塵效率，探討風量或含塵量對除塵效率的影響。“氣態揮發性有機物(VOCs)污染控制實驗”為設計/研究性實驗，以理論課程為基礎，在老師的指導下，學生設計出備選實驗方案，并通過實驗進行驗證，篩選出合理的方案。發揮學生的主觀能動性，培養學生解決實際工程問題的能力?！肮鈱W法測定粉塵粒徑分布”、“電除塵性能測定”和“濕法煙氣脫硫實驗”均為綜合性實驗，以“濕法煙氣脫硫實驗”為例，依據煙氣組成和二氧化硫排放控制標準，對比石灰石濕法煙氣脫硫、雙堿法煙氣脫硫等實驗室易操作的工藝，篩選出優化的實驗方案。與2016版教學大綱比較，《大氣污染控制工程實驗》新增加“氣態揮發性有機物(VOCs)污染控制實驗”，實驗項目由4項增至5項，由12學時增加至16學時。2019年，國家相繼了一些重要的政策法規文件，引導VOCs污染防治工作向精細化、規范化和深度治理方向發展，“氣態揮發性有機物(VOCs)污染控制實驗”項目的增加符合國家VOCs污染防治管理制度的實施。在工程教育專業認證的背景下，實驗項目應該以實際的工程問題為對象，培養學生處理復雜環境問題的能力，使他們在“社會評價”中成為佼佼者。比如2018版《水處理實驗》教學大綱設置化工廢水、印染廢水和有機廢水處理實驗與研究，根據各行業廢水進出水水質，設計廢水處理工藝，自行搭建實驗系統并開展數據收集及分析，屬于設計/研究性實驗。與2016版教學大綱相比，增加了“活性污泥法處理化工廢水”實驗項目。

2．2豐富實驗教學手段

工程教育專業認證更強調學生的實踐能力，能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理，開展復雜環境工程問題的研究，包括設計實驗、分析數據，以獲得有效結論。為了及時地反饋授課過程存在的問題，實時有效地達到畢業要求，建設實驗課程網站，包括實驗預習、實驗操作講解、數據分析和實驗常見問題解析等內容［5］。采用引導式、提問式等多種方式，以word文檔、圖片和視頻等形式呈現于課程網站，并將工程案例、行業發展等視頻作為選做項目，使學生很好地了解工程應用現狀，掌握專業發展趨向。實驗講義以word文本形式上傳，包括實驗目的、實驗原理、實驗操作步驟、實驗數據與分析、實驗結果與討論等。老師將實驗步驟進行演示，并錄制視頻，使用的實驗儀器和裝置進行詳細地介紹。實驗預習時，完成實驗預習報告，觀看實驗操作步驟視頻，并完成網頁布置的預習作業。預習結束后，學生應掌握實驗原理，能夠熟練操作實驗儀器或裝置，具備順利完成實驗的能力。比如廢水監測常用的紫外/可見分光光度計，通過實驗預習，使學生可以正確地使用其測定廢水的吸光度。實驗數據與分析包括原始數據的記錄和數據的分析，將原始數據的記錄規則和數據分析的步驟等以word文檔或視頻形式展示，尤其是數據圖表的繪制規范。由于本專業未開設科研論文寫作的相關課程，大部分學生隨意畫數據圖，出現橫縱坐標字體偏大，坐標單位未標出等問題，與科技論文中插圖的要求相差甚遠。而且大部分學生缺少實驗數據的分析，簡單地將數據進行羅列，未推導出有效結論。實驗結果與討論采用word文檔或視頻形式，將實驗現象和實驗過程出現的問題及解決方法進行指導。利用網絡資源，建設課程網站，使學生掌握相關的實驗操作技能，保障實驗教學質量，實行課程質量管控，充分發揮實驗課程對畢業要求的支撐作用。同時增強學生的專業素養，培養適應社會和行業發展需要，具有良好的職業操守和創新意識的高級工程技術人才。

2．3制定課程考核方式

實驗成績由平時成績、實驗報告成績和期末考試成績三部分按比例綜合評定。平時成績通過考核實驗預習、實驗過程中遵守實驗室規章制度情況、動手操作能力、原始數據記錄情況、處理一般問題的能力等環節評定，實驗報告成績主要根據實驗報告完整性、數據處理準確程度、回答思考題的準確程度及實驗報告書寫工整程度等情況來評定，期末考試采取動手操作考試或閉卷筆試的方式進行。目前，大部分實驗課程采用以上的考核方式。對于大四學生，實驗課程考核方式可適當調整。比如《水處理實驗》期末考核采用試卷考核，題型包括名詞解釋、填空題、問答題和計算題，題型設計合理。但是發現一部分學生試卷卷面分并不理想，有些同學答非所問，有些同學處理數據錯誤。實驗課程是考查課，大部分同學重視程度不夠，且實驗課與考研安排在同一學期，學生更不會投入太多的時間和精力?？紤]大四學生的特點，為了保證實驗課程的教學質量，依托課程網站，實現平時成績的有效管理。期末考核可采用現場答辯的形式，設計多個備選題目，包括實驗原理及工程案例的工藝設計，分組抽簽，現場表述。針對2016版培養方案中教學執行時間存在的矛盾，2018版培養方案將部分專業實驗課程提前到大三下學期，避免與備戰考研的時間沖突，有效保證教學質量。

3結論

實驗教學是提高學生獨立思考和動手能力的有效手段，構建合理的實驗課程體系，豐富教學手段，制定合理的考核方式，更好地控制實驗教學質量，培養具有職業素養和職業能力的高級工程技術人才，在社會競爭中能夠脫穎而出。

參考文獻

［1］陳紹華，熊玲，葉恒朋，等．工程認證背景下我校環境工程專業實踐課程體系的構建［J］．廣州化工，2019，47(21):170－171．

［2］宋娟娟．基于泛雅平臺的環境工程翻轉課堂實驗教學研究［J］．山東化工，2021，50(1):168－169．

［3］陳豆．環境工程專業實驗教學改革與創新的思考［J］．教育現代化，2019，6(23):43－44．

［4］郝吉明，馬廣大，王書肖．大氣污染控制工程［M］．3版．北京:高等教育出版社，2010．

［5］楊楠，劉佳歡，展思輝，等．工程認證背景下實驗教學改革探析［J］．實驗室科學，2019，22(5):129－131．

作者：翟林智，陳芳艷 單位：江蘇科技大學 環境與化學工程學院