開放性實驗教學給水排水工程論文
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1我校給水排水工程專業(yè)實驗教學存在的問題
我校給水排水工程專業(yè)實驗教學主要是《普通化學》、《水分析化學》和《水處理微生物學》配套的基礎實驗以及為《水質工程學》配套設置的32學時的水處理實驗技術，同時4學時的《建筑給水排水工程》演示實驗，使學生通過實驗教學加深對水處理基本原理的理解，培養(yǎng)學生實驗方案設計的初步能力、一般實驗技能、實驗儀器、設備的基本應用及進行科學研究的初步能力，但在多年教學中發(fā)現(xiàn)實驗教學存在一定的問題。
1.1實驗教學得不到重視，實習環(huán)節(jié)不系統(tǒng)作為新升本不久的地方院校，教學中多注重工程設計環(huán)節(jié)教學實踐及能力培養(yǎng)，忽略了實驗教學的重要性。水質工程學實驗教學從屬相應的理論課程，是水處理理論結果的驗證和演示，是理論教學有效補充，對但實驗教學內容陳舊，多為演示及驗證性實驗，導致教師對實驗重視不夠。在有限的時間內，學生按照事先給定的實驗指導書中的方法和步驟進行操作，得到相應的實驗數(shù)據(jù)，填入實驗報告單，得到實驗之前就已經(jīng)知道的結論。這種實驗教學方式導致學生在實驗過程中處于被動地位，學生主觀能動性和積極性得不到發(fā)揮，對實驗教學環(huán)節(jié)不夠重視，更談不上創(chuàng)新意識、獨立分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。
1.2專職實驗教師缺少，教師積極性不高課程授課教師一般重視課程理論教學與工程實踐項目，不愿意將精力放在實驗教學上，實驗室缺少專職實驗教學指導教師，目前本校給水排水工程水處理實驗室僅有專職教師一人，既要進行實驗室儀器設備的日常維護和文件管理，還要兼顧部分理論課教學，且實驗室管理人員沒有得到應有重視，工作積極性不高，尤其是對待實驗教學方面，多以匆匆按照指導書的內容完成了事，最終導致學生實驗小組人數(shù)盡可能多，實驗內容盡可能少，實驗過程盡可能簡化，實驗報告書批閱不仔細。
1.3實驗設備利用率低，先進檢測設備少由于學校辦學條件限制及實驗室面積和實驗經(jīng)費原因，實驗儀器設備臺套數(shù)較少；另外，實驗室設備管理體制不夠完善，設備共享性差，致使設備利用率低。同時實驗室管理手段還比較落后，管理水平低，實驗室實行的依然是比較落后的、傳統(tǒng)的封閉式管理方式。實驗室設備服務對象單一，各項管理制度依然不健全，實行封閉式管理，嚴重影響設備利用率。由于資金問題，實驗室大型的實驗儀器設備基本沒有，實驗室綜合性人才普遍比較缺乏，同時具有較強專業(yè)背景的授課老師忙于理論教學及橫向工程項目，疏于對專業(yè)儀器設備的掌握和實驗課程教學，導致實驗室現(xiàn)有設備作用不能充分發(fā)揮，造成設備利用率低。
2.1開放性實驗教學內容組成體系憑借學校應用型人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略實施和湖南省省級特色專業(yè)建設契機，根據(jù)“弱化驗證性實驗，強化綜合、設計性實驗”新的教育發(fā)展趨勢，以及“驗證型實驗鞏固理論知識，綜合實驗提高綜合素質”的教學思想，利用現(xiàn)有資源，對原實驗教學內容進行重組，選擇一些綜合性強、設計性強、工程背景較強的實驗進行重新設計，構建“基礎實驗—綜合實驗—開放性實驗”多層次實驗教學體系，加大綜合、設計型實驗力度，并以開放性實驗適應不同層次的學生要求，形成新的實驗教學體系，著力培養(yǎng)學生自主學習和動手能力，使學生學習本課程后能夠到水處理廠經(jīng)過短暫培訓后直接上手操作。基礎實驗主要包括普通化學實驗、水分析化學實驗、水處理微生物學實驗及水力學實驗，實驗過程主要由學生預習實驗報告，教師利用PPT講解實驗基本要求、分析儀器和相關設備原理、實驗流程及操作過程、數(shù)據(jù)處理要求等，學生在教師指導下完成。根據(jù)實驗室教學條件采用以一個或者半個班為單位，一般按4~6人一組，分工協(xié)力完成本組實驗，理論課主講教師與實驗指導教師共同指導，保證每個學生親自動手完成實驗。綜合性實驗是指實驗內容涉及專業(yè)課程綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗。綜合實驗要求指導教師給定實驗目的要求、實驗條件及所學理論知識和基礎實驗操作技能，由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)；實驗過程中，學生自行根據(jù)實驗基本要求及目的制定實驗計劃，經(jīng)老師同意后完成實驗。實驗指導教師根據(jù)學生實驗的需要，在實驗器材與藥品上配合完成學生完成綜合性實驗。開放性實驗主要針對學有能力、學有興趣的學生設置的針對性實驗項目。實驗主要依靠學生自主設計，在掌握基礎實驗、部分綜合實驗操作技能的前提下，進行自選項目的實驗，采取4~6人小組預約方式，實驗在指導教師的輔助下由學生自主完成。學院根據(jù)實驗項目需要給予不同程度的經(jīng)費資助，實驗完成后由指導教師組織相關教師進行項目答辯，通過答辯后相關資料交由院部整理備案。
2.2開放性實驗教學管理體系開放性實驗單獨設課，指導教師單獨計算教學工作量，實驗課程由教學及科研經(jīng)驗豐富的教師擔任，專職實驗教學人員輔助教學與指導，實現(xiàn)實驗室的全面開放或階段性開放。實驗前實驗小組人員必須掌握給排水專業(yè)實驗儀器的使用和操作技能，熟悉掌握實驗任務書、指導書及操作步驟，學生進行網(wǎng)上預約前，需由實驗指導教師核準實驗小組對實驗的準備工作后可進入預約系統(tǒng)，預約成功后按預約時間進入實驗室按實驗目的和要求完成實驗項目，實驗指導教師負責答疑和考查，實驗室專職教學人員負責監(jiān)督實驗儀器設備的使用和操作指導。實驗完成后，實驗儀器設備需提交給實驗專職教師進行核查。實驗完成后將實驗報告提交給實驗指導教師審查，由實驗指導教師組織進行答辯，進行實驗成績評定，并將考核結果及存在的問題及時在實驗教學平臺網(wǎng)上公布。對實驗資料交由院部歸檔管理，學生隨時可以查閱實驗完成和考核結果。
2.3開放性實驗教學保障體系開放性實驗教學的順利進行，需要完善的保障體系支持。首先，教研室教師對本專業(yè)開放性實驗教學的順利開展大力支持，開放性實驗教學選擇科研經(jīng)驗豐富、專業(yè)知識全面的的老師擔任，實驗室專職教師進行輔助，教研室教師集體進行開放性實驗教學評估，形成比較完善的開放性實驗教學指導和監(jiān)督體系。其次。學院對于開放性實驗均給予經(jīng)費支持，支持力度也在逐年增大；此外，本專業(yè)為湖南省特色建設專業(yè)，對實驗耗材有專用經(jīng)費進行支持，可確保開放性實驗的順利完成。學校給水排水特色專業(yè)建設網(wǎng)站上建立了實驗教學網(wǎng)絡平臺，形成給排水開放性實驗室教學網(wǎng)絡輔助教學。再次，針對給排水開放性實驗教學的特點與需要，建立了靈活的實驗室教學管理制度，方便實驗的順利開展。針對教師重視理論課教學、忽視實驗教學的情況，經(jīng)學院批準，制定了教師參與開放性實驗教學的工作量計算方法，規(guī)定理論課教師必須參與實驗課的教學與實驗室管理。
3學生工程設計能力的培養(yǎng)
給水排水工程專業(yè)具有實踐性強、工程應用背景濃厚的學科特點，學生除應掌握扎實的專業(yè)理論知識外，還需培養(yǎng)動手能力、團隊協(xié)作精神、工程實踐能力和專業(yè)理論知識應用能力，實現(xiàn)復合應用型人才的培養(yǎng)目標。鑒于CAD課程在給排水工程規(guī)劃設計中的重要性，在專業(yè)課教學中，調整了給排水CAD的教學大綱，在工程實踐性極強的《泵與泵站》、《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》等課程的課程設計之前完成給排水CAD的教學，相關課程設計要求學生運用CAD設計軟件完成，初步鍛煉學生運用CAD軟件進行工程初步設計的能力。吸收專業(yè)知識掌握好、CAD軟件運用熟練的學生進入教研室老師組建的市政工程設計室參與老師橫向社會服務項目的完成。近年來，學生在教師負責的橫向課題如水資源規(guī)劃、給水工程專項規(guī)劃、排水工程專項規(guī)劃、給排水管道施工圖設計及給水廠初步設計等領域發(fā)揮重要作用。此外，每年教研室均組織給排水設計大賽，吸收設計能力強的學生進入設計室學習與工作，做到設計室向學生的開放。從實際結果看，進入設計室的學生在教師指導下，工作熱情積極，服從設計室管理與調配，工作中不計報酬，以鍛煉自身的工程設計能力為目的，其自身工程設計能力均有較大提高。
4開放性實驗教學存在的問題
本校給排水開放性實驗教學由于組織實施時間較短，實際運行中存在較多問題。由于開放性實驗具有獨立性、設計性及創(chuàng)造性等特點，在實驗過程中，指導教師只負責實驗方案的審查，實驗過程的指導。實踐證明，開放性實驗教學有助于地方高校應用型人才的培養(yǎng)。結合本校給排水工程開放性實驗室的運行，開放性實驗教學存在以下問題：
4.1重設計、輕實驗開放性實驗教學對提高給排水專業(yè)實驗教學及理論知識的提高具有重大意義。但多年形成的教學傳統(tǒng)短時間內仍難以改變。重社會服務項目、輕縱向科研的教學風格也使得學生更加注重自身工程設計的能力培養(yǎng)，學生對實驗項目不夠重視，認為實驗對其將來要從事的工作幫助不大，心理上的不重視也導致了開放性實驗實施的困難性。對此，學科帶頭人向學生強調了實驗的重要性和必要性，統(tǒng)一思想認識，調動學生的積極性。因此，開放性實驗教學的實施仍然需要較長一段時間的認知過程。
4.2經(jīng)費投耗大開放性實驗教學勢必增加實驗器材及藥材的耗用量，加上原來實驗室器材基礎薄弱，先進的實驗設備少，這都給給排水開放性實驗的順利開展增加了難度。學院以“湖南省給水排水工程特色專業(yè)”和學校“應用型人才培養(yǎng)”的目標為契機，加速了給排水實驗室實驗儀器的更新，自行設計制作了部分實驗器材，并對實驗耗材進行統(tǒng)一管理，從各方面盡量做到節(jié)約。雖然目前有特色專業(yè)專項經(jīng)費支持，但從長遠發(fā)展來看，仍面臨經(jīng)費短缺現(xiàn)象，需要多方面拓展經(jīng)費來源。
4.3實驗內容及組織難度大開放性實驗的目的在于提高給排水實驗教學的內容和層次，實驗內容注重學生理論知識的應用和綜合專業(yè)能力的培養(yǎng)，提高學生獨立解決問題和團結協(xié)作的能力。由于各種條件限制，開放性實驗的選題遇到較多困難。指導教師根據(jù)實驗室條件、專業(yè)研究熱點以及縱向科研項目在給水處理、污水處理及生態(tài)環(huán)境等方面給予選題指導，最大限度地豐富學生的選題范圍。同時，鼓勵學生結合自己的興趣，踴躍參加校級、省級大學生科技創(chuàng)新項目的申報和研究工作。由于開放性實驗的特殊屬性，實驗過程中耗材的增加、實驗儀器的損壞以及實驗時間的安排等因素均給開放性實驗的組織帶了了難度。
5結束語
開放性實驗教學，尤其是對于地方應用型本科院校，是實施應用型人才培養(yǎng)的重要手段，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新與實踐能力的重要途徑。通過開放性實驗教學，學生不緊學會了獨立開展課題研究的能力，而且可以促進學生給排水工程規(guī)劃設計能力的培養(yǎng)，這對于學生將來職業(yè)能力的培養(yǎng)都具有重要的輔助作用。開放性實驗教學改變了以往的傳統(tǒng)實踐教學模式，為學生開辟了一條在高校學習期間工程實踐培養(yǎng)能力的途徑。開放性實踐教學的實施，需要長期開展，在實踐中不斷探索經(jīng)驗，以期在開展理論教學的同時，培養(yǎng)學生獨立思考、分析和解決實際工程問題的能力，達到地方應用型本科院校教學的要求。
作者：張純汪彩文單位：湖南城市學院市政與測繪工程學院
