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(zhuān)業(yè)肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)生態(tài)環(huán)保專(zhuān)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(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程，在環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中具有重要的意義。文章針對(duì)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出以結(jié)合環(huán)保行業(yè)需求開(kāi)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(guó)高等教育體系中顯示越來(lái)越重要的地位和作用。環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(wèn)題向復(fù)雜性、多樣性方向發(fā)展，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)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(duì)我國(guó)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(zhuān)業(yè)一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程，不僅能加深、鞏固對(duì)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)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(wèn)題和解決問(wèn)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(duì)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)改革和環(huán)境科學(xué)專(zhuān)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(zhuān)業(yè)本科生的必修實(shí)驗(yàn)課程，是訓(xùn)練學(xué)生專(zhuān)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(zhuān)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(méi)有充分考慮到地域差異，沒(méi)有充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)丨h(huán)保需求。例如長(zhǎng)江師范學(xué)院地處重慶市中部、三峽庫(kù)區(qū)腹地。重慶是全國(guó)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(guó)國(guó)內(nèi)最大汽車(chē)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(guó)地理標(biāo)志證明商標(biāo)。工業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)相伴而來(lái)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(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)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(duì)三峽庫(kù)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(kāi)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(mǎn)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(zhuān)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(lèi)等方面的限制，很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展。另外，學(xué)生對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，正式開(kāi)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(zhuān)業(yè)人才的主要力量。針對(duì)地方生態(tài)環(huán)境發(fā)展需求，緊密?chē)@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(shí)和實(shí)驗(yàn)案例引入實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)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(kāi)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(duì)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(duì)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(shì)得到越來(lái)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(cè)與故障診斷等專(zhuān)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(wèn)題討論環(huán)節(jié)，對(duì)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(duì)策，鍛煉學(xué)生思考、分析、解決等多方位能力[6]。

3結(jié)語(yǔ)

為滿(mǎn)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(zhuān)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(lèi)專(zhuān)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(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技能，為國(guó)家培養(yǎng)出合格的創(chuàng)新環(huán)保人才。

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