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综合型实验教学改革的实践和探讨

摘要：通过对“水污染防治工程”课程综合性实验教学的实践，以该课程综合性实验为例，从综合型实验教学思路和方法、实验要求和具体安排、教学体会等方面进行了探讨。关键词：综合型实验；教学改革；实验教学作者简介：罗艳丽（1977-），女，湖北武汉人，新疆农业大学草业与环境科学学院，讲师；王文全（1968-），女，江苏南京人，新疆农业大学草业与环境科学学院，副教授。（新疆 乌鲁木齐 830052）基金项目：本文系新疆农业大学2020年校级教学研究项目（202021）、新疆农业大学校级精品课程“环境监测”资助的研究成果。中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2020）35-0161-02实验教学是高等学校教学工作的组成部分之一，目的是为了培养合格人才，提高学生的动手能力和综合素质，培养学生分析和解决问题的能力、帮助他们树立正确的思维方法和严谨的科学态度。实验教学是高等院校培养大学生的创新意识和综合素质，强化大学生的理论知识，提高大学生实践能力、创新能力的重要环节。实践既是理论联系实际的必要途径，也是理论学习的充实和发展。“水污染防治工程”是环境科学学科主要的专业课，是环境工程学的一个技术领域，是防治、减轻直至消除水环境的污染，改善和保持水环境质量，合理利用水资源所采取的工程技术措施。这是一门实践性非常强的课程。综合性实验教学要求学生具有一定的专业知识，目的是通过综合实验来培养学生的综合能力。综合性实验教学方案的精心设计与组织实施，营造了适宜培养学生创新能力和提高素质的良好环境。因此，新疆农业大学在环境科学专业大二、大三学生中开设了“水污染防治工程”综合实验。一、综合型实验教学思路和方法1.综合型实验教学的思路综合型实验要充分体现学生作为实验的主体、教师只是辅助学生完成实验的教学思路，让学生在实验中提高分析问题和解决问题的能力。传统的实验多为验证型实验，教学模式是实验教学内容随着理论课的进度进行讲授，内容多为刚学过的理论，对于有些枯燥、难懂的内容不能立刻看到实际中的用途，实验验证这些理论知识时容易使学生们在实验中提不起兴趣。而且验证型往往有详细的实验指导书，一些学生不仔细预习实验指导书，不认真做实验，实验报告只是抄录实验指导书上的内容或课本上的内容，有些甚至是编造实验数据。这样会造成实验室的教师可能花费了大量的时间和精力去准备实验，学生的实验报告看起来也很好，但实验效果却不理想。实验课是大学教学中的重要组成部分，环境科学是一门多学科相互融合、相互渗透、高度综合的交叉科学，具有综合性和整体性的特点。环境科学的这种特性决定了在其教学过程中设立综合性实验的可行性和必要性。“水污染防治工程”综合实验依托环境工程实验室购买的水处理模拟设备，结合“水污染防治工程”课程教学内容和环境监测课程中水质指标的监测，设计了5个综合型实验。根据学生兴趣，制造各种处理的污水，在乌鲁木齐挑选合适的污水厂采集实际运行中的污泥，设置不同的运行参数，实验效果根据水质指标观察。实验完成后。学生学会了解决实际问题的方法，能恰当的把专业理论知识和工程实际问题联系在一起，使学生解决具体问题的能力进一步增强，也使学生增加了学习理论课的兴趣。这些实验涉及“水污染控制工程”、“环境监测”、“环境微生物”等课程的内容，把多门环境科学专业的主干课程联系在一起，使学生在实验中得到了综合的训练。2.实验教学的方法（1）实验指导书的编写要求：在编写综合设计型实验的指导书时，不能向传统实验指导书那么详细的列出每一个实验步骤和加药量。否则，学生会在实验时不动脑筋，只照搬实验指导书的步骤。综合型实验的指导书应该仅列出实验目的、涉及的理论知识、安全操作和实验中的注意事项。要淡化具体的实验步骤，让学生根据实验目的自己设计实验步骤，让学生们自己去查资料、查标准来制定实施方案。例如：“污水絮凝实验”，混凝处理是污水处理中常用的方法，投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。水质是千变万化的，最佳的混凝剂种类、投药量各不相同，必须通过实验确定。对不同的水样、不同的混凝剂或助凝剂其最佳混凝条件也各不相同。学生可以根据自己的兴趣选择不同的生活污水、工业废水或自已自行配置的污水，然后自已根据污水的性质设计实验方案，通过实验确定该污水处理中最佳混凝剂种类、混凝剂投加量、混凝条件。实验指导书中详细讲解的是混凝的基本概念、影响因素等理论知识，要求学生通过理论知识的学习融会贯通，自己来设计实验方案，并通过实验过程验证设计的实验方案是否合理，如果不合理，再进一步修改方案。通过这个综合性实验，学生对该知识点掌握的更加牢固，理解的更加透彻。（2）实验设计方