本文作者：盧彥越 夏璐 劉紹剛 胡玉平 廖安平 單位：廣西民族大學化學化工學院

加強不同學科專業實驗的聯系，增加綜合性專業實驗的比例

環境問題的出現往往是多種因素相互作用的結果，因此也決定了環境工程是一門多學科相互滲透、高度綜合的交叉科學，具有整體性和綜合性的特點。環境問題的最終解決也必需借助不同學科知識的綜合作用。環境工程專業的這種特點決定了在其教學過程中增加綜合性專業實驗比例的必要性。我院目前設置了應用化學、化學工程、生物技術專業，這些學科開設的部分課程也是環境工程專業的基礎課，同時這些學科的基礎實驗課程也比較完善。因此，可以將環境工程的一些驗證性實驗，如有機污染物含量測定，重金屬含量測定放到化學基礎實驗課程中，可以使環境工程專業的學生得到充分的化學實驗基本操作訓練，掌握基本的環境化學分析方法，為進一步的環境工程專業實驗奠定好實驗工作基礎。我校環境工程專業培養計劃中還體現了加強實驗和實踐環節教學，無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗、物理化學實驗四大化學實驗按照內容優化整合，統一安排、統一要求、嚴格考核。按照循序漸近、突出技能訓練、創新發展的原則，組織教學。各課程按16～20人標準班教學，每門課程至少開出一個綜合實驗或研究設計實驗。加強設計性課程。

對于環境工程微生物學、環境監測、給排水工程、水污染控制工程、大氣污染控制工程、環境質量評價、固體廢物處理工程、噪音控制工程等專業課程分別安排課程見習一天。選修課程的見習安排列入每學期教學計劃。由于我校環境工程專業開設的各專業實驗均附屬于相應的理論課程，上述專業實驗存在的問題主要是驗證性實驗偏多，缺乏系統性和綜合性。因此在環境工程專業實驗課教學中，適當增大了綜合性實驗的比例。目前采用的實驗課教材提供多個綜合性實驗可供參考，如水處理實驗設置了離子交換實驗，顆粒自由沉淀實驗，活性污泥法實驗；環境微生物實驗設置了微生物的染色，培養菌的制備和滅菌，細菌純種分離、培養和接種技術；環境監測實驗設置了水中氟化物的測定，生化需氧量的測定，水中揮發酚的測定，污水和廢水中油的測定，廢水中苯系化合物的測定，校園空氣中二氧化硫的測定等綜合性實驗。以上綜合性實驗結合了分析化學實驗，化工原理實驗，生物技術實驗，水處理工程實驗等多個學科的知識，它要求學生在掌握了一定的基礎理論知識和基本操作技能的基礎上，綜合運用多種課程知識去分析問題、解決問題。這種綜合性實驗培養了學生的綜合分析能力、實驗動手能力、數據處理能力，以及培養學生掌握各種實驗設備的操作技術，在以后工作中能迅速適應工作的需要。這種綜合性實驗也對指導老師提出了較高要求，不但要了解相關知識，還要根據我院各個專業已有的條件設計合理的實驗方案，或對教材已有的實驗進行合理的改進，確保學生的實驗課順利進行。

充分利用多媒體及網絡教學，促進學生實踐能力的培養

多媒體教學是指在教學過程中，根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，達到最優化的教學效果。目前多媒體技術在課堂教學中已經得到廣泛的應用，但在實驗教學中借助多媒體完成實驗過程還不夠普及。盡管在技術以及軟件上已經不存在問題，但在教學觀念、人員培訓及課時安排等方面仍然有很多問題需要解決，這些都制約了多媒體及網絡教學在實驗實踐教學中的應用。我院在搬遷到新校區后，實驗場地及教學條件得到了極大的改善，基本上每個專業實驗室都配備了多媒體設備，為多媒體實驗教學提供了很好的硬件條件。在此基礎上不斷完善軟件條件，通過購買，下載免費共享，自主開發等方式制作虛擬實驗課件，建立仿真實驗教學平臺，實現計算機輔助實驗教學。由于環境問題的產生是多種因素照成的結果，針對某一環境問題的工程設計方案由多個步驟和環節組成。例如廢水脫氮除磷常用的厭氧/缺氧/好氧活性污泥法(A/A/O-Anaerobic/Anoxic/Oxic)是應用最廣泛的污水處理技術之一，廢水需經過厭氧池，缺氧池，好氧池三個步驟的處理，這三個步驟中每一個處理單元都有不同的形式可供選擇，此外A/A/O工藝也不斷地發展和完善，出現了一大批改良型的A/A/O工藝，如倒置A/A/O、UCT、MUCT、VIP、OWASA、JHB等等。一個綜合性實驗方案無法將這些步驟和環節全部包括進來，而且涉及到的處理設備也不可能全部購買。

為了解決上述的制約實踐教學環節的矛盾，我們可以借鑒國內外部分高校的虛擬實驗室制作方案，逐步構建環境工程仿真實驗系統。仿真實驗系統可以將一些在實驗室中做不到的，或由于設備不透明而無法觀察實驗整個過程的問題，通過在計算機上進行模擬實驗來解決。以上特點對培養學生工程設計的能力很有幫助。由于仿真實驗不需要實際建造設備，不受實際運行周期影響，能迅速取得結果，學生可以通過計算機對專業實驗進行仿真實驗學習，彌補實作實驗的不足。這種設計性實驗由學生自己確定實驗方案，選擇實驗設備、設計實驗線路及步驟等。在模擬實驗過程中，學生始終是實驗活動的主體，體現了以學生為中心的教育思想，有利于充分發揮學生的主觀能動性和創造性。模擬實驗的方式給學生提供了較寬闊的思維空間和選擇余地，使學生獨立解決實際問題的能力及創新能力得到提高。隨著互聯網技術的發展，利用網絡資源建設多媒體教學環境逐漸成為現代教育中一種重要的教學方式。高校多媒體網絡教學平臺是一個開放性、互動性的平臺，不受時間和空間的限制，拓展了傳統教學方式，有利于激發學生的學習熱情，調動學生的積極性和主動性。實驗實踐教學也可以借助這一平臺開展教學活動，建設虛擬實驗室就是實驗教學改革的一個研究方向。環境工程許多專業知識需要一定的實踐經驗才能更好地理解，多媒體網絡資源可以幫助學生獲得這方面的感性認識。學生通過虛擬實驗室可以很方便地對有疑惑的知識點進行驗證，不受時間和空間的限制，激發了學生學習的興趣，使學生主動學習相關知識，培養了實踐能力。

與科研課題相結合，培養學生的工程實踐能力

通過采用綜合設計實驗與科研相結合的方式，把科學研究引入實驗教學。在老師的指導下，結合課題，學生學會如何查找資料，在工程實際中發現問題解決問題。這種訓練方式使學生的知識來源多渠道和多元化，開闊他們的眼界，使其了解本學科的現狀和發展趨勢，為他們今后在實際工作中指明了努力的方向。指導老師充分利用現有的先進科研實驗裝置和科研成果，向學生傳授技術，并盡可能地利用新手段和新方法解決實驗問題，同時組織學生參加國內外專家學者來校開展的相關講座，以使學生掌握學科的前沿動態。與科研課題相結合，可采用學生從大二開始參與老師科研活動的方式。學生自主報名,老師選擇。學生利用課余時間跟隨老師參與科研。通過系統培養學生科研能力和實踐動手能力，使學生學習專業研究方法和實驗操作技能。對于一些有大量教學任務和科研項目的老師，可采取這種方式使本科生和研究生一樣接受系統的訓練，承擔起一些助教和助研的任務。這些訓練包括做實驗、寫報告,明確教學要求和重點,如何解決學生中可能出現的問題,如何評分等。