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一、實驗教學體系現狀分析

(一)實驗師資隊伍建設缺乏重視及有效管理

首先，對實驗師資隊伍的梯隊建設重視程度不足。長期以來，實驗人員在教學中一直被視作教輔人員，嚴重缺編，很少或根本無法直接參與到教學和科研工作中，自身的發展受到很大的制約，晉升、成長慢，享受的待遇差，隊伍難以穩定。以我院實驗示范中心為例，共有八名專職實驗人員，僅占學院教職工總數(78人)的10．3%，八人中高級工程師一人，具有中級職稱的有三人，其余四人均為初級職稱。沒有形成一支具有充分凝聚力、層次銜接緊密的梯隊，實驗人員應有的價值便無法得到充分體現。其次，對實驗人員專業水平的培養力度低。在高校人才培養方面，要求實驗人員應為學生提供最貼近現代科技的平臺，科學合理地開展教學，不斷地學習和進步，充分發揮其在實踐教學中的主體作用，成為“三師型”(技師型、講師型和工程師型)實驗師。但僅靠實驗室人員自身的不斷學習是不夠的，還需學校、學院提高對實驗室人員的培訓力度，著力于提高每一位實驗人員的業務水平、實踐能力和教學素養。

(二)實驗室信息化水平低

在高校管理改革日益推進的新形勢下，現行的實驗室管理模式主要存在以下弊端:1．管理體制落后，多頭管理，分工不明確，信息反饋、信息共享不及時，工作效率低下;2．實驗經費投入失衡，資源配置不合理，低水平重復建設現象嚴重，實驗設備老化與閑置;3．藥品、儀器的管理方法落后，未能實現數字化和自動化，這使得管理工作繁瑣、效率低;4．教學系統未實現網絡化、數字化，不利于學生更直觀、快速地理解課程內容，導致教學效果受到影響。

(三)實驗安排開放性、整體性和系統性欠缺

與實際生產環節脫節傳統的環境工程實驗教學內容和實驗方法陳舊，創新不足，實驗安排缺乏組織性、系統性，過分強調理論教學;實驗項目單一，以驗證性實驗為主，受到教學模式和條件限制，創新性、設計性、開放性和綜合性強的實驗較少;貼近實際生產的“中試”實驗沒有開設，學生很難真正了解實驗所涉及的工藝或技術在實際中的應用。以上問題使得學生消極地對待實驗課程，導致其對實驗現象的觀察能力、對實驗項目的操作能力以及在實驗設計方面的發散思維能力都無法得到充分的培養和鍛煉。

(四)各門專業實驗課獨立開設

缺少綜合性實驗實驗教學安排在每門課程的教學過程中，僅僅為本課程的某一個知識點服務，有時存在與其他專業課實驗重復的現象。例如:分析化學中銅離子的測定與環境監測中銅離子的測定實驗僅僅存在樣品預處理的差異，大部分為重復實驗。但是，傳統的教學模式沒有將這些實驗課程相互聯系，未能形成一個有很強綜合性的整體。此外，多門專業課之間的知識點可以相互聯系，形成1+1＞2的結果，例如:利用環境微生物實驗中講到的菌藻培養，結合水污染控制工程實驗中水質檢測的內容開設微生物對某種廢水的處理效果研究的綜合性實驗。

二、創新方法探討

(一)加強具有工程背景的校內外實驗

教師梯隊建設為了更好地培養環境工程專業人才，建立一支高素質、有階梯層次的師資隊伍是尤為重要的。引進高水平人才，建立一支分別由學術帶頭人、中堅骨干教師、有培養潛質的青年教師組成的實驗教師梯隊是必不可少的。實驗室教師除了需要掌握專業理論基礎知識外，更重要的是，要具有較強的實踐能力及創新意識。因此，實驗師資隊伍建設應重視以下兩個方面:第一，加大對具有深厚工程教育背景和豐富實踐經驗的人才的引進，以壯大實驗師資隊伍，并努力增進企業和教師間的交流與合作，組織實驗人員去企業參觀、培訓，聘請專家對其進行實驗技能培訓，使其掌握與本專業實驗發展相關的前沿動態。第二，創新用人機制，拓寬進人渠道。在人才培養工作中，可聘請專業背景深厚、學術水平高、實踐經驗足的工程技術人員，定期為專業的培養方案把關，完善培養環節，并將其供職單位發展成為長期穩定的實習實訓平臺，為學生和實驗師提供提升自身的平臺，實現產學研一體化。

(二)提高實驗室信息化程度

可以通過加強實驗室信息化建設力度的舉措，提升實驗室的教學質量、管理水平和服務水平。實驗室信息化建設的重點是要將各種資料、教學軟件、藥品、設備與先進的多媒體技術、網絡技術結合，實現實驗室工作的現代化、開放化和高效化。提高實驗室信息化程度主要從以下四個方面著手:

1．構建實驗室信息化管理平臺。降低實驗人員重復工作的強度，從而提高其工作效率，充分利用實驗資源，增加信息交流途徑，建立起便捷、高效的信息交流平臺，從而規范實驗室管理工作，實現實驗室的標準化管理。

2．優化儀器設備配置。學校有限的教育資源投入到了環境工程實驗室，必然要求實驗室對儀器設備實現合理配置，提高其使用率和投入產出比。大型儀器設備要分類、分人管理，根據實驗需要，在不同功能的實驗室中建立固定資產檔案并確定管理人，將基本信息(如產地、價格、設備生產廠商、型號、規格、存放地點、性能、保管人、維護狀況、開放時間和可預約時間等)進行登記，教師和學生可根據需要，按時段預約，經管理員批準和確認后，按時使用。

3．危化品管理科學化。環境工程專業實驗室危化品數量較大，品種較雜，難以管理，對此應采取實驗中心、實驗室、實驗員三級管理模式，將安全管理工作分解落實到個人。由實驗中心統一購買后，在化學藥品檔案庫系統中入庫，登記化學試劑的信息(如庫存化學試劑名稱、生產廠家、存放位置、注意事項、性能、規格、數量、產地等)，各實驗室、實驗員需要使用時，必須按照規定流程申請、領用，并將領用品種、數量及使用情況、退還情況錄入系統，做好記錄與跟蹤工作。

4．開展網絡教學系統。學生通過實驗教學管理系統可以瀏覽實驗教學大綱、講義、課件等;此外，還可以將實驗步驟錄制成相應的視頻，放在互聯網上，供學生隨時觀看。同時，開設網絡課堂，設置網絡作業，讓學生的學習更方便，提高學生學習的自主性。

(三)增加“中試”實驗

整合專業課實驗傳統實驗課主要以演示型實驗、驗證型實驗為主，忽視了對學生實踐能力、創新能力及理論聯系實際能力的培養。要改變這一狀況，在實驗教學中增加“中試”實驗將是一項重要的舉措。將實驗課程中涉及到的知識點及時進行擴充、整合和更新，建立知識點之間的有機聯系，設計具有開放性、綜合性的“中試”實驗，由學生完成。在此過程中，可以培養學生的工程設計思想，使學生在掌握專業理論、驗證理論正確性的同時，對工程應用中的設計方法有充分的認識和了解。一方面，可將實驗室拓展為生產模擬現場，在課程中增加“中試”實驗。實踐能力的培養是環境工程專業學生培養的重中之重，實踐環節是每一個工科學生必不可少的學習階段。例如:在水污染控制工程的實驗教學中，為了再現工業生產過程，除了絮凝沉降池、生物膜轉盤、普通快濾池等傳統的水處理設備模型外，可增加一些“中試”實驗設備，如成套的反滲透過濾系統裝置，讓學生針對不同的廢水水源，自行設計運行參數，并對水質進行監測，驗證設備運行結果。學生在此過程中能夠更清晰、直觀地認識裝置的內部構造、功能和運行原理，這是參觀生產場地無法做到的。在實驗教學過程中，指導學生進行“中試”實驗，模擬污水處理等實際生產過程，這能夠讓每一位學生深刻理解生產中各個環節的重要作用，在充分認識專業理論的基礎上體會實踐的重要性，加深與實際生產的親近感，有效地提高學生的專業實際操作技能。另一方面，打破傳統的按理論課劃分實驗的方式，將各科目實驗整合，增加專業綜合實驗教學環節，嘗試讓學生獨立完成“小科研”。綜合實驗的題目可在教師的指導下自行選擇，以“大學生創新實驗大賽”、“挑戰杯”等學生競賽為契機，申請部分實驗經費。在此過程中，以學生為主體，在實驗開始前，首先要求學生查閱相關的資料、文獻，確定選題，提出立項依據，完成項目報告書，教師協助審查;在操作過程中，重視學生獨立思考、發現問題、解決問題、與教師和同學交流合作的能力。課題涉及到的實驗綜合性較強，知識點較多，實驗操作較復雜，有利于培養學生獨立思考、查閱文獻、設計安排實驗、實際動手操作、觀察實驗現象、處理實驗數據、總結實驗結果等多方面的能力，訓練學生整理、分析、處理實驗數據的能力，可以保證學生及時了解國際前沿研究動態，激發學生對學科的興趣及創新意識。同時，通過訓練，學生可以了解科研項目書的編寫思路及過程，為日后參與教師實際科研項目及企業工程項目打下基礎。

(四)學生畢業論文(設計)與教師實驗課題結合

本科生畢業論文多以綜述性研究為主，這類論文的撰寫多以堆積文獻為主，學生總結知識、大膽創新、小心求證的科研思維無法得到培養。教師應積極倡導學生撰寫以工程研究為背景，通過工程實驗或綜合性實驗得出相關結果或結論的畢業論文(設計)。此前，經過多門綜合性實驗的實習訓練，學生已經具備了較強的獨立科研能力，可將畢業論文(設計)的題目與教師主持或參與的工程項目和科研項目相結合，完成項目的一部分工作，或基于自己之前完成的某個綜合性實驗再進行進一步探究。在此過程中，如有需要，可聘請校外工程技術人員進行指導，將學生的實驗研究與工程項目巧妙結合，從而使學生畢業論文(設計)的目的性更強，研究意義更大。如我院2014屆畢業生以教師現有的國家自然科學基金課題“煤/聚乙烯亞胺交聯復合螯合吸附劑制備及其對重金屬離子的協同作用機制研究”作為畢業論文實驗研究素材，撰寫本科論文《不同變質程度煤對重金屬的吸附性能研究》，該項目涉及學科廣泛，如材料學、化學等，因此，不但要求環境工程專業學生具備充足的與環境相關的知識，還要求其了解其他相關學科的知識，并能夠將二者有機結合。在實驗具體操作前，學生首先要明確自己的研究目的，根據目的查閱和總結大量國內外文獻，提出實驗設計方案，并準備實驗所需的儀器、材料，學習實驗方法，測定、分析、處理實驗數據，總結實驗結果，得出研究結論，最終完成畢業論文(設計)的撰寫。要求學生在此過程中積極思考、充分交流，主動發現問題、解決問題、總結問題。學生在實驗過程中遇到的實際問題及所得到的實驗結果有利于豐富教師的科研數據，補充科研成果。

作者：趙璐聶文杰劉曉玲單位：西安科技大學陜西能源職業技術學院