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本文作者：盧彥越 劉紹剛 胡玉平 夏璐 單位：廣西民族大學化學化工學院

目前環境工程專業實踐教學存在的問題

實驗教學是高校實踐教學體系的重要組成部分，也是培養大學生實踐動手能力的一個主要方式。環境工程專業作為理工科專業，要求本專業學生應具有較高的實驗操作能力。但是目前我校的環境專業實驗課還不夠完善，實驗課時量相對理論課來說比較少，而且環境專業實驗室只對課堂實驗教學和教師的科研開放，學生平時的實驗鍛煉機會少，導致部分學生實驗操作能力不足。環境工程專業教學中另外一個主要的實踐教學環節是課程設計。課程設計一般與理論課相結合，在相關工程技術理論課結束后，由指導教師根據課程內容，向學生布置一個綜合性的設計任務，由學生根據所學知識自主完成。但是由于學生缺乏對工程實例的認識，對設計過程中遇到的大量的工程參數和數據不知如何選擇，只能根據基本理論查找相關設計手冊完成計算和設計，整個過程過于理論化。

實踐教學改革研究現狀

實踐教學是環境工程專業教學的重要組成部分。通過實踐教學，學生學會將所學的理論知識和專業技能正確運用在生產實際中，鍛煉實踐操作能力。因此探索實踐教學改革的措施與方法，對培養學生的實際工作能力和綜合素質、滿足社會對實用型環保人才的需要是十分必要的［3－5］。國內外許多研究人員對環境工程專業的實踐教學改革進行了研究和探索。德國環境工程教育非常重視實踐環節的培養，除了學前基礎實踐訓練外，德國的環境工程教學中，有一個學期安排了為期22周的必修專業實踐性環節。學生可以與校外，諸如環保公司、咨詢公司或管理機構等開展一些小型項目的研究工作。實習過程非常正規，工作要求嚴格。通過這種方式鍛煉了學生的實踐能力［6］。國內針對環境工程專業的實踐教學內容安排與開出情況［7］，從對當前環境工程專業本科畢業生的就業影響因素的分析入手［8］，或總結本校教學經驗［9］，或結合自身特色［10］，分析實踐教學存在的問題，對環境工程專業本科教學改革和課程體系建設進行了探討，提出完善環境工程專業實踐教學體系的對策，或構建了研究型實踐教學體系［11］，在內容上強調前沿性、工程性、研究性的原則，提升了本專業的特色，增強了本科生的綜合能力。

實踐教學體系構建的設想

通過學習和借鑒環境工程專業實踐教學改革的成功經驗，結合我校環境工程專業的實際情況和教學模式的不足，對本專業實踐教學體系的構建有如下一些設想。環境工程專業的實踐教學體系可以由6個主要的部分組成：專業課程實驗。“水污染控制工程”、“大氣污染控制工程”、“固體廢棄物處置工程”、“環境監測”、“環境微生物學”等課程都設有相應的實驗課時，讓學生通過實驗操作，理解消化課堂理論知識。現場實習。通過參觀污水處理廠、垃圾填埋場、環保工程公司等專業的環保治理單位，讓學生對所學工程技術和工藝流程有直觀的認識，幫助學生了解所學的理論知識如何應用到工程實踐中。案例教學。針對環境工程專業課程的特點，部分工程實踐性強的專業課程教學，可引入案例教學或現場教學環節，由授課教師根據課程內容和教學進度，適度安排幾次與課程內容相關的案例教學或現場教學。引入案例教學環節，可以消除以往理論教學與實習環節脫離的弊端。課程設計。包括給排水工程課程設計、水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計、固體廢棄物處理處置工程設計等。學生根據課程設計任務書，在教師指導下自主完成工程設計方案。通過課程設計訓練，學生能初步掌握工程設計的方法。畢業實習。畢業實習是學生在走上工作崗位之前的一次專業實習。學生到實習單位進行為期1個月的實習，全面運用所學的知識，加強理論聯系實際，鍛煉自身專業技術綜合能力，加深對本專業業務范圍的了解。畢業論文。學生畢業論文的選題盡量與教師的科研項目相結合。指導教師和學生一起討論確定課題的實驗方案或設計方案，學生通過查找文獻、工程設計手冊等資料獨立完成論文。在整個設計過程中，要重視設計理念的傳授，讓學生學會專業的分析思考方法，培養學生解決實際問題的能力。以上幾個實踐教學環節有些已基本完善，但有些還沒有完全建立［12］。即便已經設置了這幾個實踐教學環節，要獲得好的教學效果卻不太容易，仍需針對這幾個環節進行改進，對教師、學生提出更高的要求，以完善本專業學科建設，培養綜合型、創新型環境工程人才，培養學生的動手能力、分析解決問題的能力和實際工作能力。

加強不同學科專業實驗的聯系，增加綜合性專業實驗的比例

環境問題的出現往往是多種因素相互作用的結果，因此也決定了環境工程是一門多學科相互滲透、高度綜合的交叉科學，具有整體性和綜合性的特點。環境問題的最終解決，也必須借助不同學科知識的綜合作用。環境工程專業的這種特點決定了在其教學過程中增加綜合性專業實驗比例的必要性。我校環境工程專業是在應用化學和化學工程學科的基礎上建立的，因此專業的建設和發展充分利用了已有的教學資源和師資力量，通過與原有的優勢學科相結合形成了有自身特色的專業發展方向。目前設置的應用化學、化學工程、生物技術專業，這些專業開設的部分課程也是環境工程專業的基礎課，同時這些專業的基礎實驗課程也比較完善。因此，可以將環境工程的一些驗證性實驗，如有機污染物含量測定、重金屬含量測定等放到化學基礎實驗課中，使環境工程專業的學生得到充分的基本操作訓練，掌握基本的環境化學分析方法，為專業實驗奠定基礎。在環境工程專業實驗課教學中，除了應掌握常規水質分析方法以及COD、BOD、濁度、溶解氧、總有機碳等儀器分析方法外，可適當增加綜合性實驗的比例。如水處理實驗中的曝氣設備充氧性能的測定、活性污泥評價指標實驗、工業污水可生化性實驗、活性污泥法動力學系數的測定等，這幾個實驗之間的關聯性很強，通過適當的設計，可以形成幾個綜合性的實驗。學生通過這種綜合性的實驗加深了對活性污泥法各種參數、指標之間關系的理解。通過初步的探索，我們已經開設了一個綜合性的實驗，結果表明，學生能積極參與綜合性實驗的設計，主動思考問題，教學效果非常好。其他可以開設的綜合性實驗還包括環境微生物實驗中的培養菌的制備和滅菌，細菌純種分離、培養和接種技術，菌體、菌落形態的觀察，以及環境監測實驗中的水中氟化物的測定、水中揮發酚的測定、廢水中苯系化合物的測定、校園空氣中污染物的測定等。以上綜合性實驗結合了分析化學實驗、化工原理實驗、生物技術實驗、水處理工程實驗等多個學科的知識，要求學生在掌握一定的理論知識和操作技能的基礎上，綜合運用多種知識去分析問題、解決問題。這種綜合性實驗也對指導教師提出了較高要求，不但要了解相關知識，還要根據各個專業已有的條件設計合理的實驗方案，或對教材已有的實驗進行重新設計，確保學生的實驗課順利進行。#p#分頁標題#e#

建設仿真實驗室，培養學生的工程設計能力

通過購買、下載免費共享、自主開發等方式制作虛擬實驗課件，建立仿真實驗教學平臺，實現計算機輔助教學。對于某一環境問題而言，它的工程設計方案可以由多個步驟和環節組成，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）是應用最廣泛的污水處理技術之一，廢水一般需經過厭氧池、缺氧池、好氧池3個處理單元的處理，這3個處理單元順序可以有變化，每一個處理單元都有不同的形式可供選擇，污泥回流的方式也可以有不同的途徑，這些變化形成了不同形式的A／A／O工藝。一個綜合性實驗方案無法全部包括這些步驟和環節。為了解決上述制約實踐教學環節的矛盾，通過借鑒國內外部分高校虛擬實驗室的制作方案，逐步構建環境工程仿真實驗系統。仿真實驗系統可以將一些在實驗室中做不到的，或由于設備原因無法觀察整個過程的實驗，通過計算機進行模擬實驗。學生需對整個工藝流程有充分的了解，提出設想和方案，然后用計算機語言編程實現設計方案。這些特點對培養學生工程設計的能力很有幫助。由于仿真實驗不需要實際建造設備，不受實際運行周期影響，能迅速取得結果，學生通過仿真實驗，加深對實驗內容的理解。這種設計性實驗由學生自己確定實驗方案、選擇實驗設備、設計實驗線路及步驟等。在模擬實驗過程中，學生始終是實驗活動的主體，充分發揮了學生的主觀能動性，有利于培養學生獨立解決問題的能力及創新能力。

結合科研課題，培養學生的工程實踐能力

通過采用綜合設計實驗與科研相結合的方式，把科學研究引入實驗教學。在教師的指導下，結合課題，學生學會查找資料，在工程實際中發現問題、解決問題。這種訓練方式開闊了學生的眼界，使其了解本學科的現狀和發展趨勢，對環保行業有更深入的認識。由于環境工程是一個實踐性與工程性很強的學科，這也要求在校期間就培養學生具有一定的工程實踐能力、運行管理能力。通過學生參與教師的研究項目，形成以工程為導向的實踐教學方式，學生得到基本的工程訓練，同時可以較早地接觸工程實際，了解和熟悉未來可能從事的工作。與科研課題相結合，可采用學生從大二開始參與教師科研活動的方式。學生自主報名，教師選擇，學生利用課余時間參與教師的科研。對于一些有大量教學任務和科研項目的教師，可采取這種方式使本科生和研究生一樣接受系統的科研訓練，承擔起一些助教和助研的任務。學生參與研究項目的教學方式也對教師提出了更高要求，他們需要規劃研究方案、申請項目、與企業聯系等，促使教師在科研、工程開發工作中提高水平，同時其自身實踐經驗反過來有助于更新教學內容和提高教學效果。

結束語

實踐教學是環境工程專業教學的重要組成部分，要培養具有綜合分析能力、工程設計能力和一定創新能力的人才，除需要加強和改進課堂教學外，還需要加強和改進實踐教學環節。然而，目前環境工程專業實踐教學體系還不夠完善，普遍存在著實踐教學環節薄弱的現象。根據專業要求和社會經濟發展的需要，環境工程專業實踐教學研究仍需繼續探索和推進，以便提高環境工程專業人才培養的質量。