高职高专环境工程综合实验教学改革与实践

2022-09-10

高职高专环境监测与治理技术专业的培养目标是培养适应社会发展和市场需求的从事环境监测与治理技术一线工作的应用性技术人才。这些人才应具备对常规环境污染物进行监测的能力, 应具备根据实际情况进行污染物治理工艺的选择、设计、调试、运行管理、典型故障排除及对落后工艺设备进行技术改造的能力, 应具备对环保设备进行调试和维护管理的基本能力, 应具有对本专业的新技术、新工艺、新设备进行学习、借鉴和应用的基本能力;应了解现代环境管理模式, 拥有生产第一线的技术管理、生产管理、质量管理的基本能力, 应具有一定的组织管理能力。而环境综合实验是高职高专环境监测与治理技术专业关键教学环节之一, 是培养与提高学生环境监测与治理技能的重要组成部分。学生在第三、第四学期系统的学习了环境专业课程, 在专业课程实验中已经进行了相关的技能培训, 但是课程实验中往往实验与实验之间缺乏密切的联系, 所以在第五学期开设环境工程综合实验, 以便通过一系列密切联系的综合实验锻炼提高学生整体的技能, 培养学生的实际工作能力。

1 建设特色实训中心

2008年中央财政和省财政共投资260万元支持我院环境监测与治理技术实训中心建设, 实训中心下设水污染控制实训中心、大气污染控制实训中心、固体废弃物资源化实训中心、环境微生物实训中心、环境监测实训中心、物化实训中心等子中心。此外, 各子实训中心均有由我院环境专业教师根据当前环境污染治理要求自主研发设计的单体设备和成套工艺设备, 同时也购置一批典型的环境污染治理教学设备。此外, 该央财支持实训中心具有多功能性, 不但可以满足环境专业及相近专业学生进行课程实验, 也可以满足环境专业及相近专业学生进行环境工程综合实验, 同时也能为相关企业提供三废治理中级工、高级工以及技师培训服务。依托该实训中心, 通过环境工程综合实验, 可以重点培养学生从事生产一线操作、维护、典型故障排除及管理的能力, 为学生今后从事环境监测与治理工作打下扎实的基础。

2 优化实验教学内容

合理的设置实验内容, 是环境工程综合实验的关键之一, 也是进一步提高学生综合素质与能力的关键教学环节。传统实验教学内容大多是根据实验室条件而设立的独立的实验项目, 每个项目与每个项目的关联度不大。与此同时, 每个实验项目的目的含糊不清, 即便学生学会了如何去做, 也不知道这些技能究竟有什么用途, 而且绝大部分实验内容在理论和操作技术上又是重复性地验证理论教学, 虽然在数量上完成了教学大纲的要求, 但在实验内容与技能训练效果方面却离教学要求相差较远。例如, 传统实验教学内容中开设水质色度的测定, 实验重点侧重实验的过程, 却忽略了实验的具体目的和应用范围, 往往学生们学会了色度的这种测定方法, 但到真正用的时候, 却不知道如何应用了。倘若实验内容这样设置就很难让学生的工作技能有一个整体提升, 这些就是传统环境工程综合实验内容的一些弊端。

目前, 针对传统环境工程综合实验我们进行了大胆的改革与创新, 将环境综合实验分成水综合实验、气综合实验、固废综合实验、噪声综合实验等几个大的实验环节。每个大实验环节具体设置若干个小的实验环节, 且每个小实验环节紧密联系。比如水综合实验中以某种典型化工污水为研究对象, 对水样进行采集与保存、水质COD的测定、BOD的测定、pH值的测定、DO的测定、色度的测定、含盐量的测定、液相色谱分析与气相色谱分析等, 根据得到的相关测定数据撰写水质的综合分析报告, 并在指导教师的帮助下, 根据分析报告选择合适的处理工艺。例如, 均苯四甲酸生产污水可选择先进行Fenton试剂催化氧化实验, 找出最佳的氧化剂投加量、催化剂投加量、催化氧化时间以及pH值等实验参数, 氧化出水进行厌氧生化实验, 找出最佳降解条件, 并进行出水的水质监测, 后进入好氧生化实验, 找到最佳出水水质时的好氧氧化的实验条件。这样, 在整个水综合实验的过程中, 学生们即掌握了水质监测的实验技能, 又掌握了厌氧和好氧法中的菌种培养与驯化, 典型问题产生原因及处理措施等实际工作技能, 使学生经过水综合实验使自身的工作技能得到真正的提高, 为后续的毕业论文的顺利完成和就业奠定了良好的基础。

3 规范实验操作, 培养求实的实验作风

规范实验操作要求, 培养学生良好的实验作风, 是提高实验教学质量的重要环节, 更是培养学生工作素质的关键环节。传统的综合实验中, 存在部分同学甚至篡改实际实验数据以追求同理论推到数据相吻合, 错误的数据比没有数据可怕, 篡改的数据比错误的数据更可怕, 这样不但丧失了环境综合实验的根本目的, 也使学生们养成了弄虚作假的坏习惯。通过环境综合实验的改革, 学生们不能通过利用预测实验结果, 换句话说实验结果要靠具体的实验才能得出, 这样就使得那些原本想要偷懒的学生必须亲自做实验才能得到实验数据, 完成实验报告。对一些关键的监测数据, 可通过平行性实验加强实验操作的规范性训练, 若平行性实验的数据偏差超出规定的要求, 必须重做, 直到符合要求为止, 使学生实验操作技能和规范性得到严格训练。教师除了要强调数据真实的重要性外, 还应严抓实验结果记录。在平时实验中, 学生常常意识不到实验记录数据的重要性, 随意涂改实验数据的现象比较严重。为了杜绝这种不良现象, 使学生养成良好的工作习惯, 要求学生在实验过程中要及时记录数据, 离开实验室前登记原始数据, 并与实践考核成绩联系起来, 培养学生实事求是的实验作风。

4 改革教学方法

传统的环境工程综合实验教学主要以教师讲解演示为主, 学生模拟验证为辅, 这样学生产生了较强的依赖心理, 缺乏主观能动性。而改革后的环境综合实验, 以学生自己动手设计实验为主, 指导教师指导为辅。具体的实验方法教师不在具体的讲授学生们要在实验进行前查找相关的书籍和文献;实验仪器与设备指导教师不再具体的准备, 学生可以根据自己设计的具体实验情况, 向相关的实验教师申请领取。实验指导教师的具体工作是就学生们在实验设计或者实验过程遇到的一些困难进行指导与帮助, 充分调动学生的主观能动性和团队合作精神来完成具体的实训项目。

5 强化师资技能, 注重内涵建设

综合实验教学有两个主体, 一个是教师, 他们是综合实验教学的主导者;另一个是学生, 他们是综合实验教学成果的体现者。从某种程度来讲, 教师的教学水平, 直接影响了学生的受教育程度, 直接影响了综合实验教学的改革成果。这就要求进行综合实验教学的教师在拥有良好的师德的基础上, 不仅要具有较扎实的理论功底, 广泛的专业知识, 极强的综合应用能力, 更要有较强的工程实践经验。所以, 我院实行“访问工程师”制度, 组织骨干教师到邻近的大型化工企业作企业访问工程师, 利用自己的专长协助企业解决发展过程中所遇到的问题。同时, 学院利用寒、暑假选派骨干教师到高职高专师资培训基地进行行业技师资格培训。通过选派骨干教师到企业作访问工程师和遴选优秀教师进行行业技师培训, 不仅使得专业教师掌握了丰富的工程经验, 也为环境专业综合实验教学的改革与创新提供了丰富的教学资源。

摘要：针对高职高专环境工程综合实验教学中出现的一些弊端, 结合实际实验教学工作, 对实验室建设、实验教学内容优化、实验规范操作、实验教学改革、实验指导教师技能培养等方面的改革与实践进行了初步探讨。

关键词：高职高专,环境工程综合实验,教学改革与实践