应用型人才培养背景下环境工程专业综合性基础实验的改革和优化

高树梅　赵国华　刘辉　翟志才

摘要：在应用型人才培养目标背景下，嘉兴学院环境工程专业将环境监测和环境化学实验整合为环境工程基础实验，并进行了优化。整合后的综合性基础实验，避免了单独开设实验的弊端，开设项目更加合理，呈递进互补的关系，同时将地表水的采集和分析评价有机地融入到实验过程中。实践证明，环境工程专业基础实验的改革和探索，提高了学生做实验的积极性和参与度，得到了广泛认可。

关键词：环境工程；环境监测实验；环境化学实验；专业基础实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0277-02

一、引言

近年来，高等教育的目标是培养应用型专业人才，实验教学是全面实现人才培养目标的重要环节。因此，推进应用型人才培养目标的实现，必须从开展实践教学改革、提高实践教学地位等方面强化实践教学。嘉兴学院人才培养方案修订完善过程中，要求各专业要构建科学合理的实践教学体系，不断提高实验教学资源的利用效率和实验教学质量。环境工程专业是嘉兴学院的重点建设专业，其中环境监测和环境化学作为专业基础课，在环境工程专业的人才培养中，其实验课程是十分重要且必不可少的。专业基础实验是学生对基本概念、监测方法和反应原理等内容加深理解的重要方法，也是提高学生专业实验操作技能的重要途径。在应用型人才培养目标的背景下，我们针对环境工程专业的环境监测实验和环境化学实验课程，分析了实验课程现状及目前存在的弊端，并开展了多层次的实验教学改革和探索。

二、环境监测和环境化学实验的现状及存在问题

根据嘉兴学院以往的实验开设情况，环境监测实验和环境化学实验是两门单独开设的实验课程。两者之间的侧重点虽然不同，但在实验原理和实验技术上有许多相同之处。分开设置两个实验体系，各自组织实验教学的模式，存在以下弊端。首先，在一定程度上造成内容的重复，如环境监测实验中会开设“4-氨基安替比林法测定苯酚”的实验项目，而环境化学中有一个实验项目为“活性炭对苯酚的吸附动力学研究”，这样既浪费了时间，又浪费了宝贵的教学资源和实验室资源，学生的积极性也会下降。其次，传统的环境监测实验项目多为验证性实验，各实验项目为4学时。一般由实验老师提前准备好所需的仪器设备，并配制好所需的标准溶液和待测溶液，学生只要根据老师的讲解或实验教材进行操作即可，实验步骤过于详细，指导教师也缺乏引导性和思考性的指导；学生的操作相对被动化和机械化，缺乏自身的独立思考和探索未知领域的兴趣，从而限制了学生能力的锻炼和提高。环境化学实验项目一般为综合性和设计性实验，各实验项目为8学时左右。综合性或设计性实验项目的开设，有利于提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。但是一般情况下，环境化学实验课程和环境监测实验课程同步开设，往往环境监测实验课程中尚未进行的实验项目，而在环境化学实验中已经进行，两者的衔接性较差，同时影响了学生对实验课程的兴趣。如果将环境监测和环境化学实验合并，将部分环境监测的实验项目融入到环境化学中，学生既可掌握污染物质的分析监测方法，又可掌握污染物的迁移转化规律。避免内容重复的同时，学生能更加系统地掌握理论知识，还可以增设综合设计性实验项目，提高学生的综合素质。结合上述问题，我们针对环境监测实验和环境化学实验，进行了不断地探索和改革，旨在提高学生积极性和参与度，提高实验教学水平和教学效果，并切实提高学生的动手能力及发现问题、解决问题和分析问题的能力。

三、综合性环境工程专业基础实验的整合和优化

嘉兴学院环境工程专业从2016年春季学期开始，将环境监测实验和环境化学实验整合为环境工程专业基础实验，删除了部分重复的内容，增加了设计性项目的比例，同时将地表水的采集、分析、评价过程纳入实验课程内容。改革后，实验项目的开设更加合理，不再是孤立的实验项目，而且呈现递进互补的关系。在总学时不变的情况下，增加了设计性项目—地表水的采集及污染指标的测定分析和评价。在前期实验基础上，该项目将地表水的采集和各种综合污染指标的分析测定，以及最终地表水的环境质量评价融为一体。首先老师给出实验项目的目的：即掌握地表水的采集、分析方法，并综合评价地表水环境质量。同学先根据实验目的查阅相关文献和资料，在规定的时间内设计并提出初步的实验计划书交给指导老师。在指导老师的协助下，制定出符合实际情况的可行研究方案；然后确定采样地点，进行水质分析等，期间所需的实验试剂等均需自己配置，全程指导老师只给予必要的指导，并根据整个实验过程中学生的组织情况和操作过程，做出考核评价。

四、综合性专业基础实验的实施效果评价

1.增加學生的实验兴趣，提高学生的积极主动性。户外采集水样过程中，学生的情绪比较高涨，带有一份新鲜感和神秘感，从而提高了实验兴趣。嘉兴学院2014级环境工程专业的学生，在围绕校周边水域进行水样采集时，不巧赶上下雨时节，同学们在躲雨的过程中，就自发地采集雨水，准备回校后测定pH值，“顺便”了解一下嘉兴的酸雨状况。同学们对自己采集的水样格外珍惜，这份珍惜同样推动了他们对整个实验的关注度和积极度。当同学发现自己的实验数据与其他组差别较大时，除了分析采样点的不同，也会主动考虑是否是测定过程出现了失误，会主动回看实验记录本寻找答案，甚至会要求重做实验。根据最后测定的实验结果，同学们会主动地查找国家有关标准，进行分析和讨论，大大提高了主动性和积极性。

2.加深学生对理论知识的理解和巩固，实现理论知识和实验实践的真正融合。学生在户外采集地表水时，指导老师可以就如何采集地表水进行复习性讲解，促进了学生理论知识的巩固。通过自己动手采集水样，学生加深了对自己的水样状况的了解，可以在数据分析时有的放矢。同时在进行水质评价时，通过查阅各种相关资料，强化了对理论知识的理解。另外，实际采集的水样，不再是验证性实验，学生在根据水质分析时，没有统一的实验方案，要在前期的实验基础上，结合自己的水样特性，制定实验方案，并在分析过程中进行修改和完善。

3.避免实验项目的重复，实现实验项目的融合和优化。通过将环境监测实验和环境化学实验的有机整合，实现了实验项目的全程把控，进一步提高了实验项目的融合性和递进性，实验内容在安排上可以由浅到深，由简单到复杂，由基本操作到应用操作再到综合设计性实验。在学生掌握环境监测和环境化学基本原理和实验操作基础上，在实验课后期开展综合性设计实验，鼓励学生查阅资料，自行设计实验方案，有助于培养学生分析问题的能力和创新思维。另外，在实验内容上，将地表水的采集及污染物的分析监测等联系起来，同时在进行数据分析和水质评价时，又将污染物的环境化学行为和迁移转化规律有机地结合，从而有助于形成专业理论知识与实验现象融为一体的教学体系。

五、结语

环境化学和环境监测实验是环境工程专业的基础实验课程，两门实验课程的有机结合减少了不必要的重复实验，在总学时不变的情况下增设了综合性实验项目，为学生提供了知识技能的施展空间，提高了积极性，并加深了对理论知识的理解和运用，从而促进了理论教学，有助于应用型人才的培养。

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