環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的思考和建議

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【摘要】環(huán)境科學(xué)專業(yè)肩負(fù)著為國家培養(yǎng)生態(tài)環(huán)保專業(yè)技術(shù)人才的使命，環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)一門專業(yè)必修課程，在環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中具有重要的意義。文章針對環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問題，提出以結(jié)合環(huán)保行業(yè)需求開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、采用虛擬仿真教學(xué)和云教學(xué)等方式提升課程的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)；實(shí)戰(zhàn)化；虛擬仿真；教學(xué)方法

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，高等教育的地位比以往任何時(shí)候都更加突出，尤其是為地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)服務(wù)的地方本科院校在我國高等教育體系中顯示越來越重要的地位和作用。環(huán)境科學(xué)專業(yè)旨在培養(yǎng)在環(huán)境監(jiān)測、治理、規(guī)劃及管理等領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。隨著環(huán)境問題向復(fù)雜性、多樣性方向發(fā)展，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)建設(shè)，大力培養(yǎng)該領(lǐng)域高素質(zhì)應(yīng)用型人才，必將對我國的經(jīng)濟(jì)綠色經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)一門專業(yè)必修課程，不僅能加深、鞏固對環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程基本理論的理解，同時(shí)還能增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題能力。本文分析了環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的弊端，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方案，以期對環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)改革和環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)體系提供一些參考。

1環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的必修實(shí)驗(yàn)課程，是訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)技能、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的重要手段，在環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)中占有重要地位。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程包括水處理實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制實(shí)驗(yàn)、固體廢棄物處理及資源化實(shí)驗(yàn)、物理污染控制實(shí)驗(yàn)等。但縱觀課程的教學(xué)現(xiàn)狀，存在諸多不盡如人意的地方。具體如下：（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)置沒有充分考慮到地域差異，沒有充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)丨h(huán)保需求。例如長江師范學(xué)院地處重慶市中部、三峽庫區(qū)腹地。重慶是全國著名的現(xiàn)代制造業(yè)基地，全球最大電子信息產(chǎn)業(yè)集群和中國國內(nèi)最大汽車產(chǎn)業(yè)集群。重慶涪陵是著名的榨菜之鄉(xiāng)，涪陵榨菜現(xiàn)已經(jīng)成為中國地理標(biāo)志證明商標(biāo)。工業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)快速增長相伴而來的是環(huán)境壓力日益凸顯。例如，電子行業(yè)廢水中含有大量的重金屬離子，會(huì)對生態(tài)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。榨菜加工廢水具有高鹽、高有機(jī)物及高氮的特征，對三峽庫區(qū)水環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在保證開展基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的情況下，應(yīng)該考慮以服務(wù)地方生態(tài)環(huán)境建設(shè)為導(dǎo)向的實(shí)戰(zhàn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，然而目前以服務(wù)地方生態(tài)建設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏。（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一，不能滿足培養(yǎng)學(xué)生工程能力的要求。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程僅限于幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)不多，不能充分訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰1]。（3）實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)量限制，多人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力[1]。由于實(shí)驗(yàn)操作時(shí)受到設(shè)備數(shù)量、種類等方面的限制，很多實(shí)驗(yàn)無法開展。另外，學(xué)生對一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏感性認(rèn)識，正式開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)操作理解不到位，甚至不能正確地操作設(shè)備，影響教學(xué)效果。

2環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議

（1）根據(jù)地方和行業(yè)需求設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。地方本科院校是服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才的主要力量。針對地方生態(tài)環(huán)境發(fā)展需求，緊密圍繞污染處理技術(shù)及環(huán)境污染控制工程，將實(shí)踐中應(yīng)用的理論知識和實(shí)驗(yàn)案例引入實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程，構(gòu)建以服務(wù)地方生態(tài)環(huán)境建設(shè)為導(dǎo)向的實(shí)戰(zhàn)化環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程體系。（2）采用虛擬仿真軟件教學(xué)方法。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包含成熟技術(shù)或設(shè)備的操作與原理性實(shí)驗(yàn)，也包含新技術(shù)或新設(shè)備的探索性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)還包含水、大氣、固廢、物理性污染實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由于課時(shí)的限制，不能完全開展所有項(xiàng)目的教學(xué)。虛擬仿真教學(xué)利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境[2]，在課程實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)首先學(xué)習(xí)仿真實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、實(shí)驗(yàn)設(shè)備做到心中有數(shù)，熟悉裝置流程、重要設(shè)備的位置、形狀、操作模式等，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做真實(shí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作上手快，可以更好地完成實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真學(xué)習(xí)可以從總流程、各個(gè)單元多角度地觀察工藝，可以訓(xùn)練對各種事故的處理能力。虛擬仿真教學(xué)以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用和推廣，如被應(yīng)用于自動(dòng)化[3]、水電機(jī)組監(jiān)測與故障診斷等專業(yè)教學(xué)[4-5]。（3）引入線上云教學(xué)方式，便于學(xué)生提前預(yù)習(xí)，老師示范講解。此外，實(shí)驗(yàn)課可以增加問題討論環(huán)節(jié)，對于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤操作、異常數(shù)據(jù)，大家一起討論，研究對策，鍛煉學(xué)生思考、分析、解決等多方位能力[6]。

3結(jié)語

為滿足地方環(huán)保產(chǎn)業(yè)需求，為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)輸送高質(zhì)量環(huán)境科學(xué)的專業(yè)技術(shù)人才，本科課程設(shè)置尤為重要。環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程作為環(huán)境科學(xué)類專業(yè)的必修課程，應(yīng)當(dāng)加大以服務(wù)地方需求的實(shí)戰(zhàn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量，采用虛擬仿真軟件、云班課等優(yōu)化教學(xué)方式，確保學(xué)生獲得有效的專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能，為國家培養(yǎng)出合格的創(chuàng)新環(huán)保人才。

【參考文獻(xiàn)】

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[6]凌晨，范欽華，徐立杰.環(huán)境工程類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革建議[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2019（16）：42-43.

作者：章琴琴 單位：長江師范學(xué)院綠色智慧環(huán)境學(xué)院