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【摘 要】以强化实践能力训练、提高学生分析与解决问题的能力为目的,开展综合实验的改革与实践,本文从综合实验的选题、在教学实践中的安排和教学质量控制等几个方面进行了探讨。
【关键词】环境工程专业;教学改革;综合实验;实践能力
培养学生技术应用能力及解决实际问题能力是高职教育的重要特色和要求。随着我国经济的发展,环境污染问题越来越严重,人们对环境保护及环境污染治理的要求越来越高,社会对环境工程专业技术人才的需求也越来越大,这就要求高校培养出能够满足社会需求的实践型人才。环境工程专业是一个理论性、实践性很强的专业,实践教学在高职教学中占有非常重要的地位,综合实验是环境工程专业实践教学的重要组成部分。以前我院环境工程专业教学计划都是在某一课程结束后安排一至二周课程综合实验,课程综合实验多是为了验证某一课程的基本理论,是对某一课程实验的重复性强化训练,缺乏综合性、设计性、应用性,学生不需多动脑筋,只是机械的完成规定内容,令学生觉得枯燥乏味,学生逐渐对实验失去兴趣,达不到培养实践能力的目标。为提高学生的专业素质和实践能力,培养学生科学探究及创新精神,满足生产实践需要,我院在环境工程专业教学改革中,对教学计划做了调整,在大三的教学计划中增加了专业综合实验,对综合实验的内容及形式进行了改革,在教学实践中取得了较好的效果。
一、专业综合实验课题的设置
以强化基本操作训练、提升实践技能、培养综合素质为的目,紧紧围绕本专业岗位群的职业能力要求,根据学生已经掌握的专业知识及工程现场的问题反馈设置综合实验课题。改革后综合实验课题具有以下几个特点。
1.课题内容具有较强的综合应用性。专业综合实验在课程综合实验的基础上,对主要专业基础课和专业课中相关内容进行了整合,把几门相关课程的基本理论、操作技能有机地结合在一起,化为一个实际的工程应用课题,如活性污泥的培养驯化实验就将水处理、环境监测、环境工程微生物三门课程的知识集中于一个课题,既要包括对基本技能的强化训练,更要注重分析与解决综合性问题的能力训练。
2.课题内容具有一定的探究性。综合实验不能仅仅是几门课几个实验的简单组合,而是根据本专业实际工作内容对数门课程相关实验的优化整合,力求强化知识和技能的综合运用,将生产实践性课题引入教学,培养实际工作要求的实践能力。如SBR工艺处理生活污水最佳条件的选择实验,把学生分为几个小组,就不同条件进行正交试验,最后对数据进行分析评价得出结论。此时,做实验不是为得出某一预期的结果,而是对提出问题的探索,具有一定的探究性。因此,老师要按科研的基本思路和方法指导学生。
3.课题内容具有可行性。专业综合实验课题既要有一定的难度,又能让学生接受,学生经过努力能在规定的时间内完成,满足他们的成就感。
4.实施形式具有灵活性。我们根据实验课题的性质和需要及学生的作息时间确定实验形式,如《校园环境质量评价》、《室内环境质量监测与评价》、《云龙湖水质监测与评价》等可以在短期内完成的课题,就集中安排在实验室一周或两周内完成;对于《接触氧化法处理生活污水》、《活性污泥法处理生活污水》、《校内污水处理站的运行与管理》等长周期的课题,实验室是开放的,完成时间为一个学期。
二、综合实验的组织与实施
1.综合实验的开设程序。①任务布置:在开设综合实验前对整个实验过程进行合理安排,根据学生申报课题情况进行分组,并将具体任务下达到学生。如对校园环境质量评价综合实验课题,每组学生集体研讨后做出布点、监测方案,每个学生应参与样品的采集,进行一项土壤或树叶中的重金属、饮用水及大气质量指标的测定,一个监测点的噪声、放射性监测,并综合本组测试数据写出环境质量评价报告。
②课题知识准备与研讨:在进行专业综合实验前必须进行相关知识准备,充分发挥学生的主观能动性。学生应根据所选课题内容复习相关课程理论知识,通过多种途径查阅相关资料,分小组组织研讨,制定出较为合理的实施方案,实验方案制定的合理与否将决定综合实验进行的成败。实验方案包括实验所需的药品、仪器、实验装置与工艺,实验内容与顺序安排、人员分工、课题进程等。本阶段的工作安排促使学生深入思考,加深对课题的理解,对实验课题基本程序的了解,了解该领域国内外的研究现状及某种工艺的应用情况,大大地拓宽了学生的知识面,同时也锻炼了他们工作的条理性。
③方案审定:在此阶段,教师要对学生制定、提交的实验方案进行审查,重点对方案的合理性、实施的可行性提出参考意见。这对教师的专业知识也是一个挑战,促使教师不断学习,了解课题相关领域的最新动态,提高专业造诣。
④实施阶段:在实验方案确定后,要放手让学生进行实验,教师的主要任务是观察学生的实验过程,保证实验安全,及时解答学生的疑问,帮助其解决实验过程中遇到的困难,把握实验的整体质量。
2.综合实验的质量控制。为保证综合实验的效果,要求学生在实验前必须预习实验内容,熟悉实验步骤及注意事项,以免由于准备不足影响实验进程。教师必须加强实验过程的质量控制,全面了解和掌握学生实验的整体情况,并从以下三个方面对学生实验过程和实验结果的质量做出客观、公正的评价。
①基本操作技能:主要考察药品称量、溶液配制、仪器调试等实验操作的规范性、熟练程度。教师要深入到每个小组,观察了解每个学生实验操作技能的掌握情况并做好记录。为成绩评定提供依据,做到公平公正,同时对规范学生操作起到督促作用。
②技术报告:综合实验的技术报告主要由实验方案、主要实验过程及现象描述、实验数据的整理分析、实验结论等几部分组成。训练学生报告编写的严密性、逻辑性,数据处理能力等;评价实验结论的合理性、存在问题、改进意见及心得体会等。
③综合评定:教师一方面根据学生的技能掌握情况,一方面依据实验技术报告,考察学生数据处理能力,实际问题综合分析能力,及是否有创新点,综合评定成绩。
三、实践效果
从环境工程专业几届毕业生的实践来看,取得了明显的效果。第一,实验课题是多来自于工程现场或周边生活环境,激发了学生做实验的兴趣和积极性,从实验方案的制定到实验的具体安排由学生决定,充分体现以学生为主体的思想,有利于挖掘学生的潜能,促使学习练就了扎实的基本功,多次在全国环境监测技能大赛上取得一、二等奖。第二,实验期间学生对资料的广泛查阅、对方案的集体研讨、对实验的全程参与,深入理解了几门课的有关内容,系统了解了所学知识,并转化成分析问题、解决问题的能力。近几年,企业普遍对我院学生的实践能力表示满意,毕业生还会把一些他们解决不了的现场问题反馈给老师,既可以帮助企业解决一些技术问题,又可以为综合实验和科研课题提供素材,形成良性互动。
四、经验总结
1.综合实验的改革,不仅调动了学生做实验的积极性、主动性,强化了学生的操作技能,更重要的是训练了分析与解决问题的能力,增强了学生的集体协作和创新意识,而且也有利于学生更好更快适应实际工作岗位的能力要求。
2.综合实验的改革,对教师的素质提出了更高的要求。指导教师不仅要精通本专业几门课程的理论知识,掌握熟练的实验操作技术,具有一定的科研、工程实践经历,而且具有较强的组织管理和科研能力,通过指导几轮综合实验,教师的“双师素质”得到很大提高。
3.为保证综合实验的顺利开展并达到提升学生技术应用能力的效果,在实验室条件方面,实验室必须有足够的实验场地、实验装置与相关测试设备。为满足综合实验改革的需要,必须加强实验室建设,保证仪器设备的更新与补充。
目前,我院环境工程专业产、学、研结合紧密,具有明显的高职特色。我们以培养合格的应用人才为目标,不断改善实验条件,加强综合实验的改革与研究,探索培养高质量人才的方法和途径,努力将环境工程专业办出水平、办出特色,为社会做出更大的贡献。
参考文献:
[1]吕鑫祥.高等职业技术教育研究[M].上海教育出版社,1998:3-7.
[2]叶琳,陈芳艳等.环境工程专业综合实验的教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2009(20):20.
[3]赵丽杰,赵丽萍等.环境工程专业综合实验的教学改革与实践[J].实验室科学,2009(3):30-32.
【关键词】环境工程专业;教学改革;综合实验;实践能力
培养学生技术应用能力及解决实际问题能力是高职教育的重要特色和要求。随着我国经济的发展,环境污染问题越来越严重,人们对环境保护及环境污染治理的要求越来越高,社会对环境工程专业技术人才的需求也越来越大,这就要求高校培养出能够满足社会需求的实践型人才。环境工程专业是一个理论性、实践性很强的专业,实践教学在高职教学中占有非常重要的地位,综合实验是环境工程专业实践教学的重要组成部分。以前我院环境工程专业教学计划都是在某一课程结束后安排一至二周课程综合实验,课程综合实验多是为了验证某一课程的基本理论,是对某一课程实验的重复性强化训练,缺乏综合性、设计性、应用性,学生不需多动脑筋,只是机械的完成规定内容,令学生觉得枯燥乏味,学生逐渐对实验失去兴趣,达不到培养实践能力的目标。为提高学生的专业素质和实践能力,培养学生科学探究及创新精神,满足生产实践需要,我院在环境工程专业教学改革中,对教学计划做了调整,在大三的教学计划中增加了专业综合实验,对综合实验的内容及形式进行了改革,在教学实践中取得了较好的效果。
一、专业综合实验课题的设置
以强化基本操作训练、提升实践技能、培养综合素质为的目,紧紧围绕本专业岗位群的职业能力要求,根据学生已经掌握的专业知识及工程现场的问题反馈设置综合实验课题。改革后综合实验课题具有以下几个特点。
1.课题内容具有较强的综合应用性。专业综合实验在课程综合实验的基础上,对主要专业基础课和专业课中相关内容进行了整合,把几门相关课程的基本理论、操作技能有机地结合在一起,化为一个实际的工程应用课题,如活性污泥的培养驯化实验就将水处理、环境监测、环境工程微生物三门课程的知识集中于一个课题,既要包括对基本技能的强化训练,更要注重分析与解决综合性问题的能力训练。
2.课题内容具有一定的探究性。综合实验不能仅仅是几门课几个实验的简单组合,而是根据本专业实际工作内容对数门课程相关实验的优化整合,力求强化知识和技能的综合运用,将生产实践性课题引入教学,培养实际工作要求的实践能力。如SBR工艺处理生活污水最佳条件的选择实验,把学生分为几个小组,就不同条件进行正交试验,最后对数据进行分析评价得出结论。此时,做实验不是为得出某一预期的结果,而是对提出问题的探索,具有一定的探究性。因此,老师要按科研的基本思路和方法指导学生。
3.课题内容具有可行性。专业综合实验课题既要有一定的难度,又能让学生接受,学生经过努力能在规定的时间内完成,满足他们的成就感。
4.实施形式具有灵活性。我们根据实验课题的性质和需要及学生的作息时间确定实验形式,如《校园环境质量评价》、《室内环境质量监测与评价》、《云龙湖水质监测与评价》等可以在短期内完成的课题,就集中安排在实验室一周或两周内完成;对于《接触氧化法处理生活污水》、《活性污泥法处理生活污水》、《校内污水处理站的运行与管理》等长周期的课题,实验室是开放的,完成时间为一个学期。
二、综合实验的组织与实施
1.综合实验的开设程序。①任务布置:在开设综合实验前对整个实验过程进行合理安排,根据学生申报课题情况进行分组,并将具体任务下达到学生。如对校园环境质量评价综合实验课题,每组学生集体研讨后做出布点、监测方案,每个学生应参与样品的采集,进行一项土壤或树叶中的重金属、饮用水及大气质量指标的测定,一个监测点的噪声、放射性监测,并综合本组测试数据写出环境质量评价报告。
②课题知识准备与研讨:在进行专业综合实验前必须进行相关知识准备,充分发挥学生的主观能动性。学生应根据所选课题内容复习相关课程理论知识,通过多种途径查阅相关资料,分小组组织研讨,制定出较为合理的实施方案,实验方案制定的合理与否将决定综合实验进行的成败。实验方案包括实验所需的药品、仪器、实验装置与工艺,实验内容与顺序安排、人员分工、课题进程等。本阶段的工作安排促使学生深入思考,加深对课题的理解,对实验课题基本程序的了解,了解该领域国内外的研究现状及某种工艺的应用情况,大大地拓宽了学生的知识面,同时也锻炼了他们工作的条理性。
③方案审定:在此阶段,教师要对学生制定、提交的实验方案进行审查,重点对方案的合理性、实施的可行性提出参考意见。这对教师的专业知识也是一个挑战,促使教师不断学习,了解课题相关领域的最新动态,提高专业造诣。
④实施阶段:在实验方案确定后,要放手让学生进行实验,教师的主要任务是观察学生的实验过程,保证实验安全,及时解答学生的疑问,帮助其解决实验过程中遇到的困难,把握实验的整体质量。
2.综合实验的质量控制。为保证综合实验的效果,要求学生在实验前必须预习实验内容,熟悉实验步骤及注意事项,以免由于准备不足影响实验进程。教师必须加强实验过程的质量控制,全面了解和掌握学生实验的整体情况,并从以下三个方面对学生实验过程和实验结果的质量做出客观、公正的评价。
①基本操作技能:主要考察药品称量、溶液配制、仪器调试等实验操作的规范性、熟练程度。教师要深入到每个小组,观察了解每个学生实验操作技能的掌握情况并做好记录。为成绩评定提供依据,做到公平公正,同时对规范学生操作起到督促作用。
②技术报告:综合实验的技术报告主要由实验方案、主要实验过程及现象描述、实验数据的整理分析、实验结论等几部分组成。训练学生报告编写的严密性、逻辑性,数据处理能力等;评价实验结论的合理性、存在问题、改进意见及心得体会等。
③综合评定:教师一方面根据学生的技能掌握情况,一方面依据实验技术报告,考察学生数据处理能力,实际问题综合分析能力,及是否有创新点,综合评定成绩。
三、实践效果
从环境工程专业几届毕业生的实践来看,取得了明显的效果。第一,实验课题是多来自于工程现场或周边生活环境,激发了学生做实验的兴趣和积极性,从实验方案的制定到实验的具体安排由学生决定,充分体现以学生为主体的思想,有利于挖掘学生的潜能,促使学习练就了扎实的基本功,多次在全国环境监测技能大赛上取得一、二等奖。第二,实验期间学生对资料的广泛查阅、对方案的集体研讨、对实验的全程参与,深入理解了几门课的有关内容,系统了解了所学知识,并转化成分析问题、解决问题的能力。近几年,企业普遍对我院学生的实践能力表示满意,毕业生还会把一些他们解决不了的现场问题反馈给老师,既可以帮助企业解决一些技术问题,又可以为综合实验和科研课题提供素材,形成良性互动。
四、经验总结
1.综合实验的改革,不仅调动了学生做实验的积极性、主动性,强化了学生的操作技能,更重要的是训练了分析与解决问题的能力,增强了学生的集体协作和创新意识,而且也有利于学生更好更快适应实际工作岗位的能力要求。
2.综合实验的改革,对教师的素质提出了更高的要求。指导教师不仅要精通本专业几门课程的理论知识,掌握熟练的实验操作技术,具有一定的科研、工程实践经历,而且具有较强的组织管理和科研能力,通过指导几轮综合实验,教师的“双师素质”得到很大提高。
3.为保证综合实验的顺利开展并达到提升学生技术应用能力的效果,在实验室条件方面,实验室必须有足够的实验场地、实验装置与相关测试设备。为满足综合实验改革的需要,必须加强实验室建设,保证仪器设备的更新与补充。
目前,我院环境工程专业产、学、研结合紧密,具有明显的高职特色。我们以培养合格的应用人才为目标,不断改善实验条件,加强综合实验的改革与研究,探索培养高质量人才的方法和途径,努力将环境工程专业办出水平、办出特色,为社会做出更大的贡献。
参考文献:
[1]吕鑫祥.高等职业技术教育研究[M].上海教育出版社,1998:3-7.
[2]叶琳,陈芳艳等.环境工程专业综合实验的教学改革与实践[J].中国科教创新导刊,2009(20):20.
[3]赵丽杰,赵丽萍等.环境工程专业综合实验的教学改革与实践[J].实验室科学,2009(3):30-32.