鄧靖 馬曉雁

[摘 要] 水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的重要內(nèi)容，不斷提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵措施。針對(duì)目前水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間、建立多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系等途徑，探討提升水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的方法。

[關(guān)鍵詞] 水質(zhì)工程學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）41-0186-02? ? [收稿日期] 2020-03-10

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)中銜接理論知識(shí)與工程實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力的重要途徑，因此深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前高等教育改革的重要任務(wù)[1]。水質(zhì)工程學(xué)是給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐特性，其主要任務(wù)是利用工程手段對(duì)水污染問(wèn)題進(jìn)行有效的控制并解決。近年來(lái)，學(xué)校和學(xué)院日益重視本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了不少改革嘗試，但是目前水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍主要是演示型實(shí)驗(yàn)或者對(duì)課堂理論的驗(yàn)證，缺乏發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性的創(chuàng)新性教學(xué)方法。

一、水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題分析

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法程序化。目前，水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是按照《高等學(xué)校給排水科學(xué)與工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范》要求開(kāi)設(shè)的，以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主，通常采用的灌輸式教學(xué)方法，教學(xué)形式化、程序化[2]。教師按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟進(jìn)行詳細(xì)講授，然后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這種教學(xué)方法既不能激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，也不能充分訓(xùn)練學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，導(dǎo)致部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)態(tài)度不積極，操作時(shí)機(jī)械地重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不深入分析、討論，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏綜合性和創(chuàng)新性。目前，水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容以驗(yàn)證重要理論知識(shí)為主，還包含少量演示性實(shí)驗(yàn)，形式單一、方法單調(diào)，缺乏綜合性和創(chuàng)新性。雖然驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程能夠幫助學(xué)生理解重要理論知識(shí)，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，但是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏興趣，大部分學(xué)生是為了拿到學(xué)分而做實(shí)驗(yàn)，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，無(wú)法提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力，不利于他們的未來(lái)發(fā)展。

3.理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度脫節(jié)。雖然理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有不同的教學(xué)特點(diǎn)和規(guī)律，但是二者之間存在著密切的聯(lián)系。理論教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，只有在理論教學(xué)中將相關(guān)重要知識(shí)點(diǎn)掌握好、理解透才能好做實(shí)驗(yàn)。目前，水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)課程安排明顯滯后于理論課程，理論課程安排在大三下學(xué)期，實(shí)驗(yàn)課程安排在大四上學(xué)期末段。在理論課程結(jié)束近半年后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生可能會(huì)遺忘前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而大部分學(xué)生缺乏自覺(jué)性，不會(huì)在實(shí)驗(yàn)前對(duì)相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，造成實(shí)驗(yàn)效果難以達(dá)到預(yù)期。

4.考核方式單一。目前的考核方式以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，教師僅僅對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)內(nèi)容是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確、實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無(wú)分析等進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺少量化標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)谠u(píng)閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種單一的考核方式存在諸多弊端，存在弄虛作假和投機(jī)取巧的行為。有的學(xué)生雖然態(tài)度認(rèn)真，但是不知道該如何對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，只是機(jī)械地把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等抄寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上;有的學(xué)生為了追求實(shí)驗(yàn)成績(jī)，把同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)驗(yàn)分析直接照搬，甚至有少數(shù)學(xué)生擅自篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

二、水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考

1.探索和實(shí)踐新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。除了采用傳統(tǒng)的課堂講授外，教師還可以嘗試微課和虛擬仿真等方式進(jìn)行教學(xué)[3，4]。選拔既具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，又具備較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的優(yōu)秀碩士研究生錄制水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、基本要求、操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)等穿插在實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程中，以微課的形式引導(dǎo)學(xué)生在課余時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，最大化發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在微課視頻中還可以加入與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的工程實(shí)例，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。大部分學(xué)生對(duì)水處理過(guò)程的認(rèn)識(shí)局限于抽象的觀察層面，很難直觀地感受水處理的工藝細(xì)節(jié)，因此可以選擇水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)中的部分重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)構(gòu)建虛擬仿真系統(tǒng)。比如將混凝實(shí)驗(yàn)和活性污泥實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真和實(shí)操進(jìn)行結(jié)合，它們分別是飲用水和污水處理的經(jīng)典方法，在水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)中十分重要。

2.增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。針對(duì)所有學(xué)生增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，拔尖學(xué)生增設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)承擔(dān)者，老師則轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)者。根據(jù)教師的科研項(xiàng)目，將多個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目融合為一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)，查閱相關(guān)資料，通過(guò)討論確定最終方案并分工完成實(shí)驗(yàn)操作。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則由學(xué)生自愿組隊(duì)，獨(dú)立提出設(shè)想，教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，學(xué)生利用課余時(shí)間自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和撰寫(xiě)研究報(bào)告。比如2019年學(xué)生立項(xiàng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“亞鐵/過(guò)氧化鈣體系改善污泥脫水的性能研究”，能夠與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的污泥比阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)很好的銜接。

3.合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間。水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，調(diào)整實(shí)驗(yàn)進(jìn)度也是關(guān)鍵，這既關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，也關(guān)系到實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效是否顯著[5]。水質(zhì)工程學(xué)理論課程安排在大三下學(xué)期，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可以調(diào)整到大三下學(xué)期的末段。雖然水質(zhì)工程學(xué)理論課程內(nèi)容還未完全結(jié)束，但是與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容已經(jīng)講授。

4.建立多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系。探索多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系，側(cè)重于以學(xué)生為中心的全過(guò)程考核，主要包括平時(shí)成績(jī)（出勤情況、師生互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生等，占10%）、自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新性和可行性、實(shí)驗(yàn)完成情況、查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)情況、小組討論和合作情況，占25%）、實(shí)驗(yàn)操作技能（每個(gè)小組隨機(jī)抽取3個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、正確性和熟練程度，占25%）以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告（實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的正確性、結(jié)果分析的合理性，占40%）。此外，為了鼓勵(lì)學(xué)生勤于思考、大膽創(chuàng)新，對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠提出創(chuàng)新性觀點(diǎn)和見(jiàn)解的學(xué)生，應(yīng)該給予適當(dāng)?shù)募臃帧?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]魯明波，劉亞豐，楊英，余龍江.大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（07）：100-102.

[2]肖亞玲.環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（03）：236.

[3]杜錦才，俞自濤，孫志堅(jiān)，黃靈仙，林芝，吳焱，陳堅(jiān)紅，范利武，吳杰.嵌入式微課在工科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2019（S1）：232-234+250.

[4]馬雙龍，李凱，李儀，張亞麗.水處理實(shí)驗(yàn)的“實(shí)操結(jié)合模擬仿真”的教學(xué)模式的應(yīng)用探討[J].教育教學(xué)論壇，2020（05）：387-388.

[5]辜幕丹，童紅梅.大土木工程類(lèi)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討[J].西部素質(zhì)教育，2018，4（06）：162.