本文作者：盧彥越 夏璐 劉紹剛 胡玉平 廖安平 單位：廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

加強(qiáng)不同學(xué)科專業(yè)實驗的聯(lián)系，增加綜合性專業(yè)實驗的比例

環(huán)境問題的出現(xiàn)往往是多種因素相互作用的結(jié)果，因此也決定了環(huán)境工程是一門多學(xué)科相互滲透、高度綜合的交叉科學(xué)，具有整體性和綜合性的特點。環(huán)境問題的最終解決也必需借助不同學(xué)科知識的綜合作用。環(huán)境工程專業(yè)的這種特點決定了在其教學(xué)過程中增加綜合性專業(yè)實驗比例的必要性。我院目前設(shè)置了應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程、生物技術(shù)專業(yè)，這些學(xué)科開設(shè)的部分課程也是環(huán)境工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，同時這些學(xué)科的基礎(chǔ)實驗課程也比較完善。因此，可以將環(huán)境工程的一些驗證性實驗，如有機(jī)污染物含量測定，重金屬含量測定放到化學(xué)基礎(chǔ)實驗課程中，可以使環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生得到充分的化學(xué)實驗基本操作訓(xùn)練，掌握基本的環(huán)境化學(xué)分析方法，為進(jìn)一步的環(huán)境工程專業(yè)實驗奠定好實驗工作基礎(chǔ)。我校環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中還體現(xiàn)了加強(qiáng)實驗和實踐環(huán)節(jié)教學(xué)，無機(jī)化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機(jī)化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗四大化學(xué)實驗按照內(nèi)容優(yōu)化整合，統(tǒng)一安排、統(tǒng)一要求、嚴(yán)格考核。按照循序漸近、突出技能訓(xùn)練、創(chuàng)新發(fā)展的原則，組織教學(xué)。各課程按16～20人標(biāo)準(zhǔn)班教學(xué)，每門課程至少開出一個綜合實驗或研究設(shè)計實驗。加強(qiáng)設(shè)計性課程。

對于環(huán)境工程微生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、給排水工程、水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境質(zhì)量評價、固體廢物處理工程、噪音控制工程等專業(yè)課程分別安排課程見習(xí)一天。選修課程的見習(xí)安排列入每學(xué)期教學(xué)計劃。由于我校環(huán)境工程專業(yè)開設(shè)的各專業(yè)實驗均附屬于相應(yīng)的理論課程，上述專業(yè)實驗存在的問題主要是驗證性實驗偏多，缺乏系統(tǒng)性和綜合性。因此在環(huán)境工程專業(yè)實驗課教學(xué)中，適當(dāng)增大了綜合性實驗的比例。目前采用的實驗課教材提供多個綜合性實驗可供參考，如水處理實驗設(shè)置了離子交換實驗，顆粒自由沉淀實驗，活性污泥法實驗；環(huán)境微生物實驗設(shè)置了微生物的染色，培養(yǎng)菌的制備和滅菌，細(xì)菌純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測實驗設(shè)置了水中氟化物的測定，生化需氧量的測定，水中揮發(fā)酚的測定，污水和廢水中油的測定，廢水中苯系化合物的測定，校園空氣中二氧化硫的測定等綜合性實驗。以上綜合性實驗結(jié)合了分析化學(xué)實驗，化工原理實驗，生物技術(shù)實驗，水處理工程實驗等多個學(xué)科的知識，它要求學(xué)生在掌握了一定的基礎(chǔ)理論知識和基本操作技能的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用多種課程知識去分析問題、解決問題。這種綜合性實驗培養(yǎng)了學(xué)生的綜合分析能力、實驗動手能力、數(shù)據(jù)處理能力，以及培養(yǎng)學(xué)生掌握各種實驗設(shè)備的操作技術(shù)，在以后工作中能迅速適應(yīng)工作的需要。這種綜合性實驗也對指導(dǎo)老師提出了較高要求，不但要了解相關(guān)知識，還要根據(jù)我院各個專業(yè)已有的條件設(shè)計合理的實驗方案，或?qū)滩囊延械膶嶒炦M(jìn)行合理的改進(jìn)，確保學(xué)生的實驗課順利進(jìn)行。

充分利用多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)

多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點，通過教學(xué)設(shè)計，合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體，并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合，共同參與教學(xué)全過程，達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。目前多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但在實驗教學(xué)中借助多媒體完成實驗過程還不夠普及。盡管在技術(shù)以及軟件上已經(jīng)不存在問題，但在教學(xué)觀念、人員培訓(xùn)及課時安排等方面仍然有很多問題需要解決，這些都制約了多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在實驗實踐教學(xué)中的應(yīng)用。我院在搬遷到新校區(qū)后，實驗場地及教學(xué)條件得到了極大的改善，基本上每個專業(yè)實驗室都配備了多媒體設(shè)備，為多媒體實驗教學(xué)提供了很好的硬件條件。在此基礎(chǔ)上不斷完善軟件條件，通過購買，下載免費(fèi)共享，自主開發(fā)等方式制作虛擬實驗課件，建立仿真實驗教學(xué)平臺，實現(xiàn)計算機(jī)輔助實驗教學(xué)。由于環(huán)境問題的產(chǎn)生是多種因素照成的結(jié)果，針對某一環(huán)境問題的工程設(shè)計方案由多個步驟和環(huán)節(jié)組成。例如廢水脫氮除磷常用的厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/A/O-Anaerobic/Anoxic/Oxic)是應(yīng)用最廣泛的污水處理技術(shù)之一，廢水需經(jīng)過厭氧池，缺氧池，好氧池三個步驟的處理，這三個步驟中每一個處理單元都有不同的形式可供選擇，此外A/A/O工藝也不斷地發(fā)展和完善，出現(xiàn)了一大批改良型的A/A/O工藝，如倒置A/A/O、UCT、MUCT、VIP、OWASA、JHB等等。一個綜合性實驗方案無法將這些步驟和環(huán)節(jié)全部包括進(jìn)來，而且涉及到的處理設(shè)備也不可能全部購買。

為了解決上述的制約實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的矛盾，我們可以借鑒國內(nèi)外部分高校的虛擬實驗室制作方案，逐步構(gòu)建環(huán)境工程仿真實驗系統(tǒng)。仿真實驗系統(tǒng)可以將一些在實驗室中做不到的，或由于設(shè)備不透明而無法觀察實驗整個過程的問題，通過在計算機(jī)上進(jìn)行模擬實驗來解決。以上特點對培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計的能力很有幫助。由于仿真實驗不需要實際建造設(shè)備，不受實際運(yùn)行周期影響，能迅速取得結(jié)果，學(xué)生可以通過計算機(jī)對專業(yè)實驗進(jìn)行仿真實驗學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)實作實驗的不足。這種設(shè)計性實驗由學(xué)生自己確定實驗方案，選擇實驗設(shè)備、設(shè)計實驗線路及步驟等。在模擬實驗過程中，學(xué)生始終是實驗活動的主體，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教育思想，有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。模擬實驗的方式給學(xué)生提供了較寬闊的思維空間和選擇余地，使學(xué)生獨(dú)立解決實際問題的能力及創(chuàng)新能力得到提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)多媒體教學(xué)環(huán)境逐漸成為現(xiàn)代教育中一種重要的教學(xué)方式。高校多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺是一個開放性、互動性的平臺，不受時間和空間的限制，拓展了傳統(tǒng)教學(xué)方式，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。實驗實踐教學(xué)也可以借助這一平臺開展教學(xué)活動，建設(shè)虛擬實驗室就是實驗教學(xué)改革的一個研究方向。環(huán)境工程許多專業(yè)知識需要一定的實踐經(jīng)驗才能更好地理解，多媒體網(wǎng)絡(luò)資源可以幫助學(xué)生獲得這方面的感性認(rèn)識。學(xué)生通過虛擬實驗室可以很方便地對有疑惑的知識點進(jìn)行驗證，不受時間和空間的限制，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生主動學(xué)習(xí)相關(guān)知識，培養(yǎng)了實踐能力。

與科研課題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力

通過采用綜合設(shè)計實驗與科研相結(jié)合的方式，把科學(xué)研究引入實驗教學(xué)。在老師的指導(dǎo)下，結(jié)合課題，學(xué)生學(xué)會如何查找資料，在工程實際中發(fā)現(xiàn)問題解決問題。這種訓(xùn)練方式使學(xué)生的知識來源多渠道和多元化，開闊他們的眼界，使其了解本學(xué)科的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，為他們今后在實際工作中指明了努力的方向。指導(dǎo)老師充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)科研實驗裝置和科研成果，向?qū)W生傳授技術(shù)，并盡可能地利用新手段和新方法解決實驗問題，同時組織學(xué)生參加國內(nèi)外專家學(xué)者來校開展的相關(guān)講座，以使學(xué)生掌握學(xué)科的前沿動態(tài)。與科研課題相結(jié)合，可采用學(xué)生從大二開始參與老師科研活動的方式。學(xué)生自主報名,老師選擇。學(xué)生利用課余時間跟隨老師參與科研。通過系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生科研能力和實踐動手能力，使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)研究方法和實驗操作技能。對于一些有大量教學(xué)任務(wù)和科研項目的老師，可采取這種方式使本科生和研究生一樣接受系統(tǒng)的訓(xùn)練，承擔(dān)起一些助教和助研的任務(wù)。這些訓(xùn)練包括做實驗、寫報告,明確教學(xué)要求和重點,如何解決學(xué)生中可能出現(xiàn)的問題,如何評分等。