水质工程学实验课程教学改革探索
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摘要：水质工程学实验是高等院校环境工程、环境科学、给水排水工程等专业重要的必修课程，目前实验教学中普遍存在一些问题，严重阻碍了学生自主学习能力和创新能力的发展。本文针对这些问题，从教学模式、教学内容和方法方面提出了改进方法，希望对水质工程学实验教学的改革有所帮助。
关键词：水质工程学；实验教学；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0273-02
一、前言
随着我国经济社会的持续发展以及生态环境保护各项政策的持续推进，社会对“量与质”并重的环境类学科专业人才的需求呈旺盛增长趋势。水质工程学实验是高等院校环境工程、环境科学、给水排水工程等专业的一门重要必修课程，其实验教学对培养学生理论联系实际分析解决问题的能力、提高学生的自主性和创新性等学习创造能力具有重要的作用。为了满足社会对人才的需要，环境工程专业在人才培养过程中不能只注重知识的传授，更应该重视对学生实践能力与综合素质的培养，而实验教学则是培养学生实践能力与综合素质的重要途径。本文基于当前水质工程学实验教学中存在的典型问题，提出了一些改进措施，希望能帮助提高水质工程学实验教学效率，促进学生自主学习能力及创新能力的发展。
二、当前水质工程学实验教学普遍存在的问题
“教”为中心的模式不利于人才的培养：目前的实验课主要采用以“教”为中心的教学设计模式，上课时先由专业实验室实验老师在教室对实验目的、原理、步骤等逐一讲解，给学生进行简单演示后，再由学生自己分成数个小组进行实验。然后学生按照要求进行实验，若实验结果符合教师的设定，就认为学生已经完成了实验内容。该模式重点强调教师的“教”，其优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于按教学目标的要求来组织教学；不足之处在于，教师和学生往往注重实验结果正确与否，而放松了培养学生在实践中灵活运用知识的能力和掌握专业技能，这样就使实验课不能达到侧重技能训练的目的，也使理论课与实验不能有机结合，既而无法达到工程应用型人才的培养目标。
教学需求和教学条件存在矛盾：由于不同高校的实验教学条件不同，且不同于专业理论课程，多存在实验教学学时长短不一、教学场所不够、教学仪器不足、教师数量不足等问题，国家对高校提出的教学要求与教学条件存在明显矛盾。首先，在排课时由于各种主观和客观的因素容易形成矛盾，相同专业的实验课程可能会出现内容重复、方法相近的实验项目，降低实验教学效率，增加老师和学生负担；其次，由于课时有限，目前水质工程学实验仍以基础的验证性实验和综合性实验为主，创新性实验很难实施；再次，水质工程学实验课程通常是不同的老师负责不同的实验项目的教学，这种“非连续性”特征导致前一次课程的实验结果无法在下一次上课的时候进行反馈，实验教学的成效因此受到影响。
学生以消极心态应付教学：课堂上观察能发现，学生们在教师讲述的过程中时不时点头，但遇到教师提问立马低头甚至不知道老师的问题是什么；教师的讲解和强调在大部分学生脑中就像过眼云烟，听过就忘，于是在实验操作时重复犯各种基本错误；学生习惯对板书进行拍照，但是主要用来依葫芦画瓢完成实验任务，实验课程还是没有理解。从学生实验报告也能看出，大多数同学对该课程不同实验项目的整体流程不够清楚，对数据的计算和实验结果的整理似懂非懂，在结果讨论和课堂思考题方面互相抄袭的现象非常明显，交上来的实验报告经常能发现实验结果张冠李戴的现象。然而征询学生课堂改进意见的时候，少见学生主动要求安排答疑和讨论的时间，或者提出意见。以上这些现象，充分展现了学生假装学习、机械学习的心态，对待实验课程就像对待任务一样去完成，怠于自主学习、探索、发现和解决问题。
水质工程学实验教学存在的问题，亦是当前中国教育普遍存在的问题。这样的教学现象，导致教学效率很难提高，学生的积极性、动手能力和创新能力得不到充分的发挥，急需对水质工程学实验教学进行改革。
三、改革实验教学体系
笔者认为，针对目前水质工程学实验中存在的问题，可以从以下两个方面进行改进：
1.改革实验教学模式。为了从根本上解决实验教学存在的问题，首先必须进行教学模式的改革。“学”为中心的教学模式强调以学生为中心，学生不是知识的被动接受者，而是知识的主动建构者；教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主。在教学过程中注重启发式、讨论式、探索式的教学方法，让学生参与实验准备、实验设计，独立完成实验，提出问题，讨论分析问题，发挥学生在实验过程中的自主性，加强学生动手能力、自学能力和创新能力的培养。“学”为中心“教”为辅的有机结合，不仅能使学生具备基本实验操作技能，更重要的是能够增强学生学习的积极性，培养学生解决实际问题的能力和创新能力。在这种新的教学模式的指导下，进一步进行实验教学内容和方法的改革。
2.改革实验教学内容与方法。建立基本实验技能网络学习平台：涉及实验基础的实验单项做成简短小视频，配以文字解说，将重点的地方标注和强调，通过信息技术分享到平台，使学生可以根据自己的需求通过手机、电脑等自行查阅学习。实验单项考核无须单独设置，可在综合性、设计性和创新性实验前以抽查形式进行，算入该实验总体考核之中。实验单项小视频由于镜头的拉近，学生可以更加直接和仔细地观察操作过程并熟悉注意事项。学生通过实验单项的自主学习，实验教师可以将更多的精力放在设计性和创新性实验教学上。调整基础实验安排：水质工程学实验课以验证性实验、综合性实验为基础，将设计性实验、创新性实验作为加分项和选修内容。每个学生必须分别以组长身份完成1—2项验证性实验，并以组员身份参与2—3项综合性实验。建立网络预约平台：同期每个实验项目相同班级限额3组，不同班级限额5组，集中时间进行安排。实验课程排课则需要根据系统中显示的预约情况来进行，相同实验项目可尽量安排同期进行，实验课前教师负责的准备工作和课后收尾整理工作可统一进行。提高课堂要求：要求学生课前预习，上课携带计算器等辅助工具，及时进行数据计算和结果处理，实验指导教师当堂核实实验结果，发现问题可以及时和学生讨论沟通，学生可以找机会重做或者补做实验；没有问题的话学生可直接在预习报告基础上完成实验报告并提交，防止课下抄袭现象的发生。改革设计性、创新性实验教学：当验证性、综合性实验成绩给出并且答疑完成，学生对相关课程中参与的实验已经较为了解，且具备了初步的专业实验操作水平之后，开放创新性实验网络预约平台。学生可预约0—2项，提交实验计划书，包括实验目的、实验内容、实验原理、实验准备、实验步骤、注意事项等。创新性实验应该能够体现较高要求和较高水平，实验所有环节都應该由学生亲力亲为。根据学生创新性实验的预约情况，实验室老师需根据学生提交的实验计划书进行初步评估，判断该实验计划的科学性、合理性和学生可操作性，是否需要进一步考察或者有哪些要整改的地方。学生提交的实验计划书审核通过后，实验实施过程中重要环节应有专业实验指导老师指导和监督，实验结果处理和实验报告要求当堂完成并提交。调整实验课成绩的核定：学生抄袭的本质是出于对成绩的在乎和不劳而获的心态。从这点出发，可将验证性、综合性实验最高成绩设限70分（满分100分）或及格之上一个档次，创新性实验设为加分项实验。此外，当堂如质完成并提交实验报告、认真提出科学问题并积极探索等表现均可视为加分项。
相比传统教学，改革后的水质工程学实验从理论上更加注重学生自主学习、协调办事、解决问题的能力，不仅可以在有限的教学条件下较大程度防止学生偷懒和抄袭，还能督促学生调整不劳而获的心态，有助于学生树立正确的人生观和价值观，更好地发扬实验教学的公平性和公正性。
四、结束语
根据社会对人才的需求，各高校的实验课程都在进行教学模式、教学内容和教学方法改革。水质工程学实验作为环境类学科专业的专业实验课，如何进一步优化、完善并有效地实施水质工程学实践教学环节，使实验教学内容与教学模式更具有科学性、系统性和实用性，更好地培养和提高学生实践能力和创新思维，仍是今后水质工程学教学改革的重点。
参考文献：
[1]张萍，李艳红，曾鸿鹄.实践能力递进式培养：水质工程学课程实验教学改革[J].当代教育理论与实践，2012，（11）：146-148.
[2]何捷.更可怕的“假装学习”[J].内蒙古教育，2016，（34）：12-14.
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