[摘 要]應(yīng)用型地方本科院校為了培養(yǎng)給排水科學(xué)與工程專業(yè)的實踐性人才，積極促使教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，通過分析實驗教學(xué)過程中存在的問題，從增加“三性”實驗、開放性實驗、依賴科研項目和加強考核機制等方面探討《水質(zhì)工程學(xué)I》實驗教學(xué)改革的對策和措施，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新性，為新時代水處理培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實踐能力的應(yīng)用型人才。

[關(guān)鍵詞]綜合性實驗 開放性實驗 實驗教學(xué)改革

基金項目：榆林學(xué)院校級教學(xué)改革研究項目（項目編號：JG1837）。

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：A

學(xué)生通過《水質(zhì)工程學(xué)I》課程理論知識的學(xué)習(xí)，掌握了凈水廠傳統(tǒng)工藝流程與各構(gòu)筑物的運行原理及內(nèi)部構(gòu)造的詳細計算和自來水的深度處理工藝等，實驗教學(xué)也是本課程全面培養(yǎng)學(xué)生知識與能力不可或缺的環(huán)節(jié)[1，2]。目前的實驗課堂上主要是以“教師講授、學(xué)生依照實驗指導(dǎo)書的步驟動手操作”為主，仍然存在開設(shè)內(nèi)容比較陳舊、教學(xué)模式呆板等問題，很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須開展實驗改革與創(chuàng)新，添加新實驗項目，進一步加深學(xué)生對理論知識的理解，激發(fā)學(xué)生對水處理實驗內(nèi)容的興趣，為學(xué)生的繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)。

《水質(zhì)工程學(xué)I》實驗教學(xué)中存在的問題

目前給排水科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)的《水質(zhì)工程學(xué)I》實驗為8學(xué)時，實驗項目分別是自來水廠處理工藝流程演示實驗、中小城鎮(zhèn)飲用水處理工藝流程演示實驗、過濾實驗和活性炭吸附實驗。前兩個實驗的目的是要求學(xué)生掌握自來水廠傳統(tǒng)工藝流程（混凝、沉淀、過濾、消毒）的運行原理及過程，了解各構(gòu)筑物內(nèi)部構(gòu)造的布置及設(shè)計原則；過濾實驗的目的是掌握清潔砂層過濾時水頭損失計算方法和水頭損失變化規(guī)律；活性炭吸附實驗的目的是讓學(xué)生學(xué)會使用可見分光光度計，掌握活性炭吸附原理及計算方法，了解活性炭吸附概念，學(xué)會濃度和吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)曲線法，能使用吸光度得到濃度等常規(guī)測水質(zhì)指標(biāo)的方法。這四個實驗均是按照實驗教材的操作步驟進行的，照本宣科，很難調(diào)動起來學(xué)生的積極性、主動性，同時也限制了學(xué)生的思維創(chuàng)新，不利于學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐。

1.實驗教學(xué)方法單一、內(nèi)容陳舊

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程是實驗教師講解實驗?zāi)康摹⒉僮鬟^程和注意事項等內(nèi)容，甚至某些實驗是實驗教師先演示一遍實驗，學(xué)生才照貓畫虎似的操作實驗，被動接受實驗知識，一旦實驗過程中出現(xiàn)異常情況，大多學(xué)生僅僅通過詢問教師解決問題，不主動思考異常情況出現(xiàn)的原因。再者，教研室每次修訂實驗大綱僅僅是完善、微調(diào)，沒有大幅度調(diào)整過，所以傳統(tǒng)實驗教學(xué)不利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題和解決問題的能力。

2.開放性實驗在服務(wù)學(xué)生方面有限

開放性實驗服務(wù)學(xué)生有限主要是因為兩方面原因，一是我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)大三學(xué)生必修課程多，所以目前的開放性實驗主要是針對低年級學(xué)生，這些學(xué)生必修的主要課程內(nèi)容為公共課程，對本專業(yè)不甚了解。因此，在學(xué)生進入大三學(xué)習(xí)專業(yè)課程之前，實驗教師或者代課教師應(yīng)對學(xué)生進行一些認識實驗，比如了解給水處理廠和污水處理廠的工藝流程和構(gòu)筑物模型，建筑給排水模型及消防模型等，使學(xué)生較深層次地了解課程內(nèi)容，為以后學(xué)習(xí)專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)，也方便老師進一步開展專業(yè)課程教學(xué)。二是開放性實驗要求學(xué)生具備一些綜合專業(yè)知識，比如查文獻、設(shè)計實驗方案和處理分析實驗數(shù)據(jù)等，但學(xué)生這方面的能力相對欠缺，因而做這種具有專業(yè)水準(zhǔn)的開放性實驗給實驗教師帶來很大的負擔(dān)，加之實驗教師課程繁重，導(dǎo)致開放性實驗不能很順利開展。

3.學(xué)生缺乏專業(yè)知識的綜合應(yīng)用能力

我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)無碩士點，一些科研項目只是一些大三本科生利用課余時間參與。由于大三學(xué)生課程任務(wù)重，對本專業(yè)的專業(yè)方向課理論知識學(xué)習(xí)還不夠充分，僅僅學(xué)過一些專業(yè)基礎(chǔ)課，因而較難勝任一些科研項目的數(shù)據(jù)分析等工作。

4.對教師能力要求高

開展開放性實驗要求實驗教師有較強的科研能力，以及需要不斷查閱最新的文獻，努力提高自己的指導(dǎo)水平。

5.實驗考核方式單一

《水質(zhì)工程學(xué)I》實驗是獨立設(shè)課，0.5個學(xué)分。這門實驗課的考核方式是日常考勤占30%，實驗報告占70%。因?qū)嶒灧纸M原因，部分學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)相同，抄襲現(xiàn)象依然嚴(yán)重，所以僅僅依據(jù)實驗報告數(shù)據(jù)處理的正確性和書寫工整程度給學(xué)生成績顯然不是很合理的，并且很難激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，不利于培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)高、科學(xué)素質(zhì)好的人才。

提高《水質(zhì)工程學(xué)I》實驗教學(xué)效果的措施

1.修訂實驗大綱，增加“三性”實驗比例

“三性”實驗是指綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性的實驗，綜合性實驗可以是實驗內(nèi)容的綜合，也可以是實驗方法及實驗手段的綜合?！端|(zhì)工程學(xué)I》新修訂的實驗大綱可以將相互關(guān)聯(lián)的演示性、驗證性實驗整合為綜合性、設(shè)計性實驗項目，比如可以將“給水處理”和“水分析化學(xué)”實驗結(jié)合在一起，比如活性炭吸附實驗既可以考察活性炭的吸附容量，又可以測定活性炭吸附前后酚的濃度；凈水廠流程實驗既可以學(xué)習(xí)給水廠傳統(tǒng)工藝流程中各構(gòu)筑物的內(nèi)部構(gòu)造，還可以測定原水經(jīng)過處理后的濁度，這種綜合性實驗操作過程中既有給水處理方法的操作，又有水質(zhì)分析方法的操作。設(shè)計性實驗一般是實驗教師給定實驗?zāi)康?，學(xué)生以組為單位設(shè)計實驗方案，確定實驗步驟并完成實驗，最后對實驗數(shù)據(jù)進行分析等。設(shè)計性實驗內(nèi)容一般是學(xué)生運用已經(jīng)掌握的知識設(shè)計實驗?zāi)康?、方案等，如目前市面凈水機種類繁多，學(xué)生通過設(shè)計實驗了解各類凈水器的優(yōu)勢和缺陷，可以為以后的生活用水方面提供理性指導(dǎo)，這種設(shè)計性實驗激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.多做創(chuàng)新性、開放性實驗[3-5]

之前的開放性實驗主要針對低年級學(xué)生，主要是為專業(yè)課的順利開展打基礎(chǔ)，因而學(xué)生反饋良好，但由于缺乏創(chuàng)新性，學(xué)生雖然感興趣，但是不積極主動。因此，要積極增加創(chuàng)新性、開放性實驗內(nèi)容，這樣有助于學(xué)生將專業(yè)課知識學(xué)以致用，擴大他們的知識面。根據(jù)我校教務(wù)處對開放性實驗的要求，指導(dǎo)教師要寫具體的開放性實驗項目、安排的課時等，目前的開放性實驗性質(zhì)多屬于設(shè)計類，教師給定實驗項目名稱和目的，學(xué)生設(shè)計實驗步驟并實地操作和處理分析數(shù)據(jù)等。比如過濾后測濁度，學(xué)生實習(xí)過程中接觸過幾類濾料或者濾料組合，學(xué)生可以通過濁度去除率確定濾料的優(yōu)劣，并通過小試實驗確定出最佳濾料布置方式等。這樣的實驗方式可以全面考核學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并可以為他們的深造打下堅實的理論基礎(chǔ)。

3.通過參與科研項目激發(fā)學(xué)生積極性

目前我校給排水科學(xué)與工程專業(yè)教師的理論課程任務(wù)量繁重，所以為了提高效率，教師可以利用自己的科研項目給學(xué)生提供一些子課題作為開放性實驗項目，讓學(xué)生也積極參與教師的科研項目，這樣既實現(xiàn)了應(yīng)用型本科教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，又提升了學(xué)生的工程實踐經(jīng)驗，讓學(xué)生真正將理論知識應(yīng)用于實際工程，達到學(xué)以致用和提高自主創(chuàng)新能力的目的。

4.完善考核機制

開放性實驗的目的是增強學(xué)生動手能力，理論聯(lián)系實際，為提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)而產(chǎn)生的。開放性實驗考核要注重實驗過程的表現(xiàn)，第一，考核學(xué)生實驗方案的制定、使用常規(guī)儀器設(shè)備的熟練程度、實驗數(shù)據(jù)采集處理及誤差分析能力和實驗報告的撰寫能力等。第二，考核學(xué)生的基本理論知識、基本技能，分析、解決問題的能力。這種開放性實驗既能體現(xiàn)學(xué)生的基本水平，又能讓一些學(xué)生脫穎而出，激發(fā)學(xué)生獨立思考問題。

結(jié) 語

實行開放性實驗教學(xué)，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，真正成為學(xué)習(xí)的主體，這也有利于轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念，讓學(xué)生積極參與實驗，充分調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主研究的積極性，這也有利于教師教學(xué)方法的改革，為學(xué)生創(chuàng)造更大的發(fā)展空間。由于針對高年級學(xué)生的開放性實驗尚處于試行階段，還存在一些不足，如學(xué)生需要的儀器設(shè)備還不齊備，致使學(xué)校部分實驗無法開展，還有就是教師課程繁重，精力有限，實驗指導(dǎo)教師人手不足等。

參考文獻：

[1]聶麗君、殷旭東、黃梅 等，《基于創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的給水排水工程實驗教學(xué)體系的構(gòu)建》，《中國現(xiàn)代教育裝備》2012年第11期，第33-35頁。

[2]錢紅萍、李書進、史貴才：《土木工程專業(yè)實驗教學(xué)新體系的構(gòu)建與實踐》 ，《實驗室研究與探索》2012年第31卷第10期，第122-125頁。

[3]胡鋒平、唐朝春、何偉：《基于地下水生物除鐵除錳裝置的開放性實驗教學(xué)實踐》，《實驗技術(shù)與管理》2013年第30卷第12期，第22-25卷。

[4]殷樹娟：《面向應(yīng)用型人才的開放性實驗教學(xué)的改革與探索》，《實驗技術(shù)與管理》2013年第30卷第8期，第145-147頁。

[5]丁莉峰、程雪松、李松棟 等，《應(yīng)用型本科院校開放性實驗的改革與探索——以電化學(xué)方向為例》，《實驗室研究與探索》2018年第37卷第4期，第170-173頁。

作者單位：張亞寧 劉歡 榆林學(xué)院建筑工程學(xué)院

韓海英 榆林學(xué)院后勤與基建管理處