隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的不斷重視，社會(huì)急需大量能很快擔(dān)當(dāng)起環(huán)境污染治理重任，并能隨著污染情況的變化和環(huán)保要求的提高不斷研發(fā)新技術(shù)、新工藝的創(chuàng)新型、應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才。在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中，工程和創(chuàng)新能力是人才培養(yǎng)的核心，而實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。
目前，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，因此為了在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，環(huán)境工程教研室全體教師通過(guò)調(diào)研、研討、實(shí)踐，構(gòu)建了集常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新活動(dòng)三位一體的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。經(jīng)過(guò)四屆環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐證明，新實(shí)驗(yàn)體系充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，取得了良好的教學(xué)效果。
1、原實(shí)踐教學(xué)體系存在的問(wèn)題
環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)于2006年開(kāi)始招生，在多年的教學(xué)中，雖然在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)課程等方面已有了一定的研究，但創(chuàng)新型人才的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)研究仍不夠深入，各專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)如何實(shí)施創(chuàng)造教學(xué)及強(qiáng)化實(shí)踐能力的問(wèn)題仍然沒(méi)有解決。具體問(wèn)題為:
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要是課程實(shí)驗(yàn)，即開(kāi)設(shè)各門(mén)課程的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的整體研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，很多教師集中在專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的理論研究上，針對(duì)某一門(mén)課進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，但缺乏對(duì)一個(gè)專(zhuān)業(yè)的整體性實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建;因而會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間存在重復(fù)性，缺乏系統(tǒng)性。
(2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。許多課程的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)基本屬于知識(shí)的驗(yàn)證和重復(fù)，缺乏試驗(yàn)技術(shù)、設(shè)計(jì)和方法等訓(xùn)練，缺乏獨(dú)立從事科研工作能力的培養(yǎng)。因而，很難形成創(chuàng)新研究試驗(yàn)?zāi)芰Α?/span>
(3)課堂教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教學(xué)模式為“課前預(yù)習(xí)－課堂實(shí)驗(yàn)－課后教師評(píng)閱”的3段串行模式，學(xué)生被動(dòng)接受，使得課堂教學(xué)過(guò)程既毫無(wú)興趣，索然無(wú)味，又磨滅了學(xué)生個(gè)性發(fā)展的潛能，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力長(zhǎng)期得不到有效挖掘和培養(yǎng)。
2、構(gòu)建集常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新活動(dòng)三位一體的新型實(shí)踐教學(xué)模式
三位一體的新型實(shí)踐教學(xué)模式，包括以下三個(gè)層面:開(kāi)設(shè)理論課所需獨(dú)立實(shí)驗(yàn);開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì));開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。這種新模式打破了實(shí)驗(yàn)室純粹為理論課教學(xué)服務(wù)的單一模式，擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)室功能，擔(dān)負(fù)起主動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的重任，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生培養(yǎng)中的地位和作用。
2.1構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生基本技能的常規(guī)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)主要是使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，教學(xué)重點(diǎn)在于儀器的使用、基本操作的規(guī)范化方面和對(duì)基本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解，是對(duì)理論知識(shí)的深入理解。
目前環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)課程包括:《化工原理實(shí)驗(yàn)》、《環(huán)境工程微生物實(shí)驗(yàn)》、《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》、《水污染控制工程實(shí)驗(yàn)》、《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》、《環(huán)境土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《室內(nèi)空氣污染監(jiān)測(cè)與治理實(shí)驗(yàn)》、《固體廢物處理與處置實(shí)驗(yàn)》、《儀器分析實(shí)驗(yàn)》共9門(mén)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)。其中《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》、《室內(nèi)空氣污染監(jiān)測(cè)與治理實(shí)驗(yàn)》、《固體廢物處理與處置實(shí)驗(yàn)》、《大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)》等部分課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了重新選擇和設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更接近工程實(shí)際、使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)工程項(xiàng)目的系統(tǒng)性和全面性。例如:《固體廢物處理與處置實(shí)驗(yàn)》原本只有6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，即廚余垃圾堆肥實(shí)驗(yàn)、建筑垃圾破碎與篩分、生活垃圾特性分析、垃圾滲濾液中硫酸鹽含量測(cè)定、堆肥腐熟度測(cè)定、生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)鋪設(shè)。為了達(dá)到創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，通過(guò)不斷改革和優(yōu)化，在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上新增加了武生院生活垃圾收運(yùn)路線設(shè)計(jì)、建筑垃圾制作基質(zhì)吸附氨氮廢水實(shí)驗(yàn)、落葉制作活性炭吸附染料廢水實(shí)驗(yàn)、建筑垃圾制作生態(tài)透水磚4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)一步與實(shí)踐相結(jié)合。
2.2構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))平臺(tái)
專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)技能來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使其具備一定的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。
目前環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)(設(shè)計(jì))平臺(tái)又分為《環(huán)境監(jiān)測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)》、《水污染控制工程綜合實(shí)驗(yàn)》、《固體廢棄物處理與處置綜合實(shí)驗(yàn)》、《排水工程設(shè)計(jì)》、《工業(yè)水處理設(shè)計(jì)》五個(gè)課程模塊。每個(gè)課程模塊均采用項(xiàng)目式教學(xué)，由教師發(fā)布任務(wù)，學(xué)生自己通過(guò)查找相關(guān)資料完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)。例如《水污染控制綜合實(shí)驗(yàn)》課程的教學(xué)任務(wù)分為兩部分，第一部分為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能夠通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成污水處理廠的運(yùn)行管理，了解構(gòu)筑物的構(gòu)造、設(shè)備的操作規(guī)程及其特殊情況的處理，第二部分為專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生自由分組，并從SBＲ工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、小區(qū)污水中水回用四個(gè)項(xiàng)目中選擇一項(xiàng)，在兩周時(shí)間內(nèi)，要求學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，從污泥培養(yǎng)、水樣處理、數(shù)據(jù)分析等方面了解城市污水處理的主要處理方法，并能通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作解決實(shí)際問(wèn)題。再例如《環(huán)境監(jiān)測(cè)綜合實(shí)驗(yàn)》就采用項(xiàng)目式教學(xué)，針對(duì)武生院的天然水體、環(huán)境空氣和周邊的土壤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置任務(wù)，在兩周時(shí)間內(nèi)，要求學(xué)生自行完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、試劑配制、監(jiān)測(cè)布點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)采樣、污染指標(biāo)監(jiān)測(cè)和綜合評(píng)價(jià)。項(xiàng)目完成后，每組學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行PPT匯報(bào)，一方面加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生對(duì)該學(xué)科前沿內(nèi)容的了解，拓寬知識(shí)面;另一方面，增強(qiáng)了學(xué)生的表達(dá)能力，培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。
2.3構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
開(kāi)放性性實(shí)驗(yàn)的特征主要體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探索性、學(xué)生參與的自主性和實(shí)驗(yàn)方法的多樣性，可以讓學(xué)生參與教師的科研，使實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，也可以讓學(xué)生根據(jù)自己的想法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，制備科研產(chǎn)品。
3、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革探討，可以打破實(shí)驗(yàn)室純粹為理論課教學(xué)服務(wù)的單一模式，擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)室功能，擔(dān)負(fù)起主動(dòng)培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的重任，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)室在學(xué)生培養(yǎng)中的地位和作用，對(duì)提高大學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)及提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有一定的推動(dòng)作用。