自主研发改善高职院校校内实践教学条件*

◆樊开青 邰燕 蔡善亚 朱晓彦

作者：樊开青，江苏农林职业技术学院副教授，在读博士，主要从事实验室管理及水污染控制方面的研究；邰燕、蔡善亚、朱晓彦，江苏农林职业技术学院（212400）。

高等职业教育作为我国高等教育的重要组成部分，其根本任务就是培养高等技术应用性专门人才，要求毕业生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点，以适应社会需要，因此，高等职业教育更注重实践能力的培养。实践教学条件是完成实践教学工作，培养高等技术应用性人才的重要保障，对高等职业教育来讲比普通高等教育更为重要。目前，我国高等职业教育的实践教学主要还是在校内完成，校内实践教学条件对高职教育的实践教学任务的完成起着举足轻重的作用。

1 高等职业院校校内实践教学条件存在的问题

高职院校校内实践教学条件包括“双师型”教师队伍、实践教学教材、实践教学设施、实践教学经费等[1]。目前高等职业院校校内实践教学条件存在的突出问题有：一是校内专业课教师缺乏实践经历；二是随着学生规模不断扩大，现有实训设备不能满足教学需要。

针对这些问题做了大量而有益的探索与实践，自主研发教学仪器设备是打造具有丰富实践经验的“双师型”教师队伍、降低办学成本、改善校内实践教学条件较好的途径之一。

2 自主研发实验教学设备的必要性

科技和社会发展的需要随着科学技术的不断发展和变化，新的技术和新的方法层出不穷，这就要求专业知识的不断更新，培养新技术应用型人才的教学仪器设备需要不断更新，以适应时代的发展。在实践教学条件有限的传统实验教学中，由于仪器陈旧、技术手段落后，使得实验教学内容严重脱离生产实际，与高职院校高等技术应用型人才的培养要求矛盾日益突出。因此，实验室教学仪器设备研制与建设必须紧随社会发展和高职教育改革的深入，做出相应改革。专业教师根据科技的发展和专业知识更新，自主研发实验教学仪器设备具有很强的灵活性，能与时代的发展有机融合，从而很好地满足专业实验教学要求[2-3]。

打造具有丰富实践教学经验的“双师”队伍的需要高职教育专业需要既能讲授专业理论，又能指导技能训练，既具有必要理论知识，又具有较强实践能力的“双师型”教师。“双师型”师资队伍建设是提升实践教学水平的重要人力资源条件，是高职教育实践教学水平发展关键因素之一，有效培养学生职业能力的直接保证，对于实训室建设与实践教学的成果影响很大[1]。但目前一些高职院校中真正有双师素质的校内专业教师数量偏少，专业实践能力较弱，为有效培养学生的职业能力聘请企业兼职教师进校承担主要的实践课，由于企业兼职教师指导学生顶岗实习的机制尚未真正建立，很难达到师傅带徒弟的效果。

自主研发实验教学仪器设备在原有教师队伍基础上，着力培养教师的专业实践能力和创新能力，是打造具有丰富实践教学经验的双师队伍的较好途径。不仅促使专业教师及时地了解本学科的发展动态和趋势，充分利用现有的先进的科研成果进行开发，促进科研成果向现实生产力转化和“产学研”一体化，而且教师自主研发实验教学仪器设备过程中要在深刻理解涉及的理论知识，掌握仪器的结构、性能和特点的基础上进行安装调试。这既能锻炼培养师资团队实践技能水平和运用专业知识解决新问题的创新能力，大大提高教学团队的“双师”水平，也有利于对仪器设备的操作、维修和实验室的建设管理[4-6]。自主研发教学仪器设备，促使师资队伍不断处于要继续提高水平、增长新的技能和挖掘解决新问题的状态，保证和实现师资团队水平、技能层次和创新能力快速可持续发展[4-6]。

降低办学成本，改善实验教学设施的需要校内实践教学设施是高等职教育的最基本硬件设施，是实施职业技能训练的保证。近年来，随着招生规模的扩大，经费紧张使得目前一些高职院校将有限的资金用于盖教学楼和学生公寓等基本建设，使得校内实践教学设施的投入跟不上，实践教学条件不能满足实践教学的需要。具体表现为：一是实验场所有限，设备台套数少、种类少，制约了实验教学的开展；二是随着新技术的不断发展，一些仪器设备由于设备陈旧、本身的设计缺陷，造成利用率不高；三是由于受实验条件的限制，实验内容简单，多为验证型实验。

自主研发实验仪器设备可充分利用现有条件自行设计、自购材料、自行加工、自行调试安装，可节约大量的建设资金，在降低办学成本的基础上加快实验教学设施的建设。

3 自主研发仪器设备在改善实践教学条件中的作用和效果

以江苏农林职业技术学院环境污染控制实训中心为例，2009年以前，该中心实验设备在实践教学中显露出许多不足，由于受实验室客观条件的限制，老设备不能满足新技术的要求，实践教学仍以满足课程的基本要求为目的，内容单调，更新不够快。要达到培养学生专业技能的作用，实训中心要购置多台不同工艺的污染物处理模拟装置，通常一种工艺就要一种模拟设备。目前，国内有很多教学仪器或环保设备模型制造企业所研制的这些实验设备价格较昂贵，设备占地面积也较大。因此，实验室建设不仅要投入大量的资金购置实验模型装置，也要提供大面积的实验室场地。

显然，无法完全靠购置的途径来解决实验设备的配套建设任务，环境新技术的发展和市场对环保人才的需求决定了实验设备的改造必然是一项长期的任务[7]。近年来，在环境监测与治理技术重点专业建设资金的支持下，并充分利用教师的科研成果，在自主研发实验设备方面进行了积极的探索，取得很好的效果。2010—2013年以自主研发设备为主，建立新的环境污染控制实训中心，使实训中心实验设备得到全面更新，为环境类专业的实验教学内容的更新和方法的改革提供了必要的硬件条件，极大丰富了环境类专业实验教学。本行业的专家对学院环境类专业实验室自主研发设备给予高度评价，其中已获国家授权专利的多工艺综合于一体的污水处理实验教学设备现已推广到其他兄弟院校。近几年的教学实践证明，本设备在环境类专业实验教学的应用中效果明显，具体体现在以下几个方面。

改善硬件设施多工艺综合于一体的污水处理实验设备以目前国内污水处理领域大多数污水处理厂均采用的A/A/O 技术为核心而开发，将水处理工艺中五种常见工艺集于一体，实现一器多用，为实验教学添置了多项硬件条件；而且投资少，操作简单，又减小了实验室的占地面积，在改善实验教学设施、促进实验教学改革、提高实验教学质量方面起到不可忽视的作用。

拓宽实践教学内容本设备将多种工艺系统集于一体，拥有一种装置就可开出多种实验项目。可开出的实验项目包括[8]活性污泥生物相观察、活性污泥法模型实验、生物接触氧化法模型实验、A/A/O 工艺的运行及控制实验、A1/O工艺的运行及控制实验、A2/O 工艺的运行及控制实验、单独进行厌氧处理单元实验、好氧处理单元实验、活性污泥浓度和污泥体积指数等性质的测定、废水可生化性的测定以及实验过程水质监测等多项基础型、验证型和综合型实验。通过这些实验可使学生全面了解各种污水处理系统的监测方法、工作原理和工艺流程运行与调试等，也可用于学生的毕业环节，为学生在教师的指导下完成毕业论文工作提供了条件，有效地锻炼了学生污水处理实验技能。

促进产学研一体化自主开发实验设备不仅改善了实验教学条件，拓宽了实验教学内容，提高了实验教学质量，而且可为教师的科研提供多种处理工艺，完善了科研条件。例如：利用所研发的多工艺综合于一体的污水处理设备，可根据污水水质特性选择不同的生物处理工艺，在模型试验设备上完成培菌、驯化等工作。曾利用此设备包含的改进A/A/O 工艺对南京郁金香花园生活污水进行二级处理实验，包括活性污泥的培养与驯化、系统的调试与运行。此设备在学院还被用于环保设备运营管理师的行业培训中，为产学研提供了实验条件，促进了产学研一体化。

[1]霍跃红.高职教育实践教学条件建设问题研究[D].天津:天津大学，2004.

[2]陈发堂，熊慧萍，等.加强自制仪器的研发，实现创新能力的培养[J].实验室研究与探索，2009，28(2):41-42.

[3]王长远，霍晓奎，等.自制仪器对促进教学改革的作用[J].实验室研究与探索，2012，31(1):117-118.

[4]曾垂省.自主研制实验教学仪器设备的作用与意义[J].实验科学与技术，2010，8(4):179-180.

[5]郭翠梨，胡瑞杰，等.自主研发实验设备，创建高水平的示范实验室[J].化工高等教育，2010(5):47-49.

[6]周童，曲占庆，等.走自制设备之路 提高师生实验创新能力[J].实验室研究与探索，2010，29(2):168-169.

[7]潘正官，谢佑国.自行研制实验设备创建高水平示范性实验室[J].实验室研究与探索，2006，25(9):1151-1152.

[8]樊开青，王平会.多功能污水生物处理实验装置的研制及应用[J].实验科学与技术，2008，6(5):154-156.