环境工程专业实验课程教学改革论文.docx

环境工程专业实验课程教学改革论文环境工程专业实验课程教学改革论文实践教学作为本科教学体系的一个环节，与理论教学一样，是由教师、学生、课程（包括授课目标、课程内容、授课方法、评价方法）和条件等要素构成的，其实施开展具有鲜明的实际操作、实践感知和理论体现等特点。实验教学作为实践教学的一种类型，是本科教学不可或缺的重要部分。设计性实验是一种介于基本教学实验和科学研究之间较高层次的科研实训。设计性实验的核心是以学生为本，让学生独立完成实验前期设计、中期操作及后期总结的全过程，充分调动学生的主观能动性和学习积极性。一直以来，环境工程专业的实验课程教学（从专业基础实验课程到专业实验课程）都是以验证性实验为主，其固定模式是教师进行前期实验条件控制，学生根据实验教材上的实验方法和步骤完成实验，从而对已有定理或规律加以验证。这种实验模式增强了学生对书本的依赖性，扩大了老师对实验的干预性，不利于培养学生独立思考和勤于动手的实践操作能力，不符合目前高等教育创新型、实践型人才培养的要求。加强对实践教学的规律性认识和理论研究，探索实践教学中的可变因素并强化因素优势作用，是环境工程综合性实验课程教学改革任务的重中之重。为此，笔者对环境工程专业综合性实验课程的教学内容、教学方式以及考评手段等方面进行了积极探索，旨在为高校课程教学改革提供参考。１延展教学内容１．１增强综合性实验灵活度综合性实验选题需以教学大纲、学科发展的现状与趋势、现有的实验条件以及学生掌握基本操作技能和基础理论知识为基础，选题设置既有一定的创新性又兼有设计性和可行性。为克服以往环境工程实验课程内容设置模式固定化、实验项目常规化、实验内容单一化的弊端，综合性实验课程需要设置灵活可变和多维度的实验项目。实验选题的灵活多变，能够让学生在限定的课题里面充分发挥自己的才智。如课程组设置的农业废弃物碳化填料渗滤装置搭建与处理废水技术研究课题，需要学生自己通过资料的收集阅读与整理，提出农业废弃物利用种类，确定碳化方法或化学改性方法，规定重点去除的目标污染物。学生所给出的实验方案各不相同，结果只有好坏之意，却无对错之分。在碳化材料制备与表征、污染物去除评价方法与机理、批处理实验与柱吸附实验设置的评级体系、数学模型的合理应用等方面的实验内容，需要学生自我取舍，量力而行。灵活多变的选题，可提供学生充分发挥自我才智的空间，提升学生收集资料并合理设计实验方案的实训技能。１．２提升教学内容学科覆盖度环境工程专业实验课程内容的设置主要集中在水、气、声、固等模块，如水污染治理实验中的混凝、过滤、深水曝气充氧、离子交换与软化除盐实验、大气污染防治的除尘脱硫脱销实验以及固体废弃物的填埋和堆肥实验等。上述实验内容的设置经典而单一，不能满足当前环境工程技术解决现实环境问题的需求。为此，笔者增设了如下实验教学内容：新化学混凝剂开发及其在给水化学处理中的应用、高砷高氟苦咸饮用源水处理新技术研究、饮用水卤代消毒副产物与亚硝胺类含氮消毒副产物的生成与去除、农业废弃物碳化填料渗滤装置搭建与处理废水技术研究、城市初期雨水径流污染模型构建与应用研究、污泥碱性条件厌氧发酵产氢率提升技术研究、重金属荧光探测剂研发与应用、水体有机污染物高级氧化联合降解新技术研究、环境有毒有害污染物高通量高灵敏度筛选技术、环境污染物特异性现场快速检测新技术、磷脂双层脂质体在环境工程问题中的应用以及土壤环境毒性评价方法等。实验教学内容包含了给水处理技术、排水处理技术、污泥处理与资源化、环境污染物分析、环境毒理学方法、数学模型在环境问题中的应用以及基础环境问题调查等，提升了实验教学内容的学科覆盖度，从而为学生的自由选题提供了更大可能性。１．３加强科研实训探索性在扩展实验选题和提升实验内容灵活度的基础上，如何增强实验课题的科学探索性和科研实训度，仍是亟待解决的关键问题之一。综合实验课内容与研究方法具有一定的探索性与前沿性，实验结果与研究结论具有多重影响性和不确定性，需要学生在实验过程中通过自己观察、自行记录，并分析得出具有重要发现性的研究成果，以提高学生的.科研实训技能。为此，在学生具体化选题后，需要自行设计实验研究内容和采取的实验方法。课题设计内容及细节随课题具体研究方向的不同而不同。如在催化降解实验中注意空白对照、黑暗对照以及实验重复的设置以证明催化效能和降解效率；在现代环境分析技术实验中新建立的测定方法，需要着重考虑方法的选择性、灵敏度、重复性、干扰等问题；污染物吸附去除实验需要重点注意溶液过柱流通性估计等；在环境功能材料的制备和表征中，让学生了解自然光荧光等光学显微、扫描透射等电子显微以及Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ－射线光电能谱（ＸＰＳ）等微观表征方法的原理及其用途。由于实验数据充分利用方差分析、回归分析、正交设计、模糊聚类以及多元曲线分辨－交替最小二乘法等数学