2023年综合型实验教学改革的实践和探讨.docx

综合型实验教学改革的实践和探讨 　　：通过对“水污染防治工程〞课程综合性实验教学的实践，以该课程综合性实验为例，从综合型实验教学思路和方法、实验要求和具体安排、教学体会等方面进行了探讨。　　关键词：综合型实验；教学改革；实验教学　　作者简介：罗艳丽（1977-），女，湖北武汉人，新疆农业大学草业与环境科学学院，讲师；王文全（1968-），女，江苏南京人，新疆农业大学草业与环境科学学院，副教授。（新疆 乌鲁木齐 830052）　　基金工程：本文系新疆农业大学2023年校级教学研究工程（202321）、新疆农业大学校级精品课程“环境监测〞资助的研究成果。　　中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2023）35-0161-02　　实验教学是高等学校教学工作的组成局部之一，目的是为了培养合格人才，提高学生的动手能力和综合素质，培养学生分析和解决问题的能力、帮助他们树立正确的思维方法和严谨的科学态度。实验教学是高等院校培养大学生的创新意识和综合素质，强化大学生的理论知识，提高大学生实践能力、创新能力的重要环节。实践既是理论联系实际的必要途径，也是理论学习的充实和开展。“水污染防治工程〞是环境科学学科主要的专业课，是环境工程学的一个技术领域，是防治、减轻直至消除水环境的污染，改善和保持水环境质量，合理利用水资源所采取的工程技术措施。这是一门实践性非常强的课程。综合性实验教学要求学生具有一定的专业知识，目的是通过综合实验来培养学生的综合能力。综合性实验教学方案的精心设计与组织实施，营造了适宜培养学生创新能力和提高素质的良好环境。因此，新疆农业大学在环境科学专业大二、大三学生中开设了“水污染防治工程〞综合实验。　　一、综合型实验教学思路和方法　　1.综合型实验教学的思路　　综合型实验要充分表达学生作为实验的主体、教师只是辅助学生完成实验的教学思路，让学生在实验中提高分析问题和解决问题的能力。传统的实验多为验证型实验，教学模式是实验教学内容随着理论课的进度进行讲授，内容多为刚学过的理论，对于有些枯燥、难懂的内容不能立刻看到实际中的用途，实验验证这些理论知识时容易使学生们在实验中提不起兴趣。而且验证型往往有详细的实验指导书，一些学生不仔细预习实验指导书，不认真做实验，实验报告只是抄录实验指导书上的内容或课本上的内容，有些甚至是编造实验数据。这样会造成实验室的教师可能花费了大量的时间和精力去准备实验，学生的实验报告看起来也很好，但实验效果却不理想。　　实验课是大学教学中的重要组成局部，环境科学是一门多学科相互融合、相互渗透、高度综合的交叉科学，具有综合性和整体性的特点。环境科学的这种特性决定了在其教学过程中设立综合性实验的可行性和必要性。“水污染防治工程〞综合实验依托环境工程实验室购置的水处理模拟设备，结合“水污染防治工程〞课程教学内容和环境监测课程中水质指标的监测，设计了5个综合型实验。根据学生兴趣，制造各种处理的污水，在乌鲁木齐挑选适宜的污水厂采集实际运行中的污泥，设置不同的运行参数，实验效果根据水质指标观察。实验完成后。学生学会了解决实际问题的方法，能恰当的把专业理论知识和工程实际问题联系在一起，使学生解决具体问题的能力进一步增强，也使学生增加了学习理论课的兴趣。这些实验涉及“水污染控制工程〞、“环境监测〞、“环境微生物〞等课程的内容，把多门环境科学专业的主干课程联系在一起，使学生在实验中得到了综合的训练。　　2.实验教学的方法　　（1）实验指导书的编写要求：在编写综合设计型实验的指导书时，不能向传统实验指导书那么详细的列出每一个实验步骤和加药量。否那么，学生会在实验时不动脑筋，只照搬实验指导书的步骤。综合型实验的指导书应该仅列出实验目的、涉及的理论知识、平安操作和实验中的本卷须知。要淡化具体的实验步骤，让学生根据实验目的自己设计实验步骤，让学生们自己去查资料、查标准来制定实施方案。例如：“污水絮凝实验〞，混凝处理是污水处理中常用的方法，投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。水质是千变万化的，最正确的混凝剂种类、投药量各不相同，必须通过实验确定。对不同的水样、不同的混凝剂或助凝剂其最正确混凝条件也各不相同。学生可以根据自己的兴趣选择不同的生活污水、工业废水或自已自行配置的污水，然后自已根据污水的性质设计实验方案，通过实验确定该污水处理中最正确混凝剂种类、混凝剂投加量、混凝条件。实验指导书中详细讲解的是混凝的根本概念、影响因素等理论知识，要求学生通过理论知识的学习融会贯穿，自己来设计实验方案，并通过实验过程验证设计的实验方案是否合理，如果不合理，再进一步修改方案。通过这个综合性实验，学生对该知识点掌握的更加牢固，理解的更加透彻。　　（2）实验设计方案：要求学生自己设计实验步骤，学生开始的时候都不知道怎么下手做实验，搞不清楚怎么利用相关的理论知识来解决问题。这就要求学生必须先看书、查资料，然后让学生分组进行讨论。一些学生在设计时实验步骤不明确，投加药剂量模糊，比方有学生设计“向污水中投加适量的混凝剂〞，但“适量〞是多少量、投加哪种混凝剂都没有明确指明。在指导教师把握大方向的前提下，让学生们对自己提出的各种方案通过实验去判断对错，方案的优劣也通过实验来评判。当学生做实验的时候就会发现“适量〞的投加量在实验中不能操作，就会找到实验设计方案的缺乏进行修改。通过实验，学生们对所学的理论知识会有更深刻的理解，实验技能也大大提高，同时学会了解决实际问题的思路。　　二、实验要求和具体安排　　1.综合型实验要求　　“水污染防治工程〞课程综合型实验的总体要求是，根据实验任务，学生自己查阅资料和课本，设计实验方案，在教师的指导和启发下完成实验，通过实验找出设计方案的缺乏并完善，充分表达“学生为主、教师为辅，培养学生独立分析问题、解决问题和创新能力〞的教学思想。　　2.教学安排　　本课程实验学时20学时。教师向学生详细讲解实验的目的和要求，要求学生充分利用课余时间查找相关资料，设计实验方案，包括确定实验方案、方案实施、撰写实验报告。实验结束后，要求每位学生提交实验报告。指导教师给予学生一个综合评分，主要根据学生实验方案是否可行，完整，实验步骤是否合理等内容并结合学生在实验中的表现评定。学生要想取得好成绩必须认真准备，在整个实验过程中自主性强，对实验内容十分清楚，对理论知识理解透彻，总成绩中实验报告成绩仅占一小局部。　　三、教学体会　　1.前期的文献调研与资料搜集工作至关重要　　由于学生从前多做的是验证型实验，实验的步骤、投加药剂量等实验的关键实验书中都已给出，学生只要按照步骤操作。现在要求学生自己设计实验步骤，许多学生开始时无从下手，不知该如何设计。所以，学生必须通过查阅资料，设计出明确的实验步骤及药剂的具体投加量。　　2.综合性实验表达知识的综合和学生的自主性　　综合性实验应该是多个知识点的融合，有益于培养学生的综合应用、工程实践能力。例如我们开设的“氧化沟污水处理实验〞，把“水污染控制工程〞课程中氧化沟的结构、特点和运行方面的知识结合在一起，并通过对水处理前后常规水质指标的监测，把“环境监测〞课程中水质监测指标SS、BOD5、COD的测定原理、测定过程等知识点进行了融合。在氧化沟的运行中通过微生物的培养、驯化，又交叉了“环境微生物〞课程中的知识点。通过实验将多门课程的知识内容有机的结合在一起，使学生知道了水污染防治的整个过程，了解了专业的全貌和应用方向。综合型实验使学生将理论知识综合运用到实验中，学生的兴趣被大大激发，实际动手操作能力大大提高。综合型实验是用学生自己设计的实验方案建立起来的，学生通过不断的尝试和努力探索，设计实验步骤，然后自己去思考和总结实验结果，学生充分发挥了自主性。　　3.强调过程训练的重要性　　综合型实验强调的是过程训练，目的是让学生通过实验掌握解决实际问题的根本方法。　　实验方案和所有的实验步骤，都是学生自己查阅资料、小组讨论后确定的。实验方案确实定只是实验前的准备环节，并不意味着实验的成功。因为学生考虑不周全，实验过程中可能会出现许多问题，如投加药剂量不合理等，这就需要小组成员再进一步的分析和讨论，不断修改直到成功。实验中出现的各种问题清晰的暴露了学生根底理论知识的缺乏，可以激发学生学习和探索的兴趣，培养创新精神。老师也可以通过实验中的问题，掌握学生对不同知识点的理解程度，发现问题，在课堂教学中强化学生知识的薄弱环节，在理论教学中更加有的放矢。　　4.实验器材和实验场地需要进一步扩大　　实验中涉及的许多设备由于资金的限制，只有1套，学生只能一组一组的做。有时难以完全满足学生根据自定方案进行实验的需要，有些学生实验方案开始时设计不合理，需要修改重新做，使实验时间大大增加，给指导老师的工作带来一定难度。虽然受到种种客观条件的限制，但还是尽可能地满足同学们的要求，做好实验保障工作，今后实验器材和实验场地需要进一步扩大。　　四、结束语　　教学实践说明，综合型实验提高了学生独立思考能力、实际动手能力，加深了学生对理论知识的理解，培养了实事求是的科学态度和分工合作的团队精神。通过综合型实验的教学探索改革，教师逐渐成为实验中的“配角〞，而学生成为“主角〞，这种角色的转换，大大激发了学生的学习热情和操作过程，才能到达实验教学的真正目的。　　　　参考文献：　　[1]谷亚昕,胡涛,许干.综合性实验教学探索与实践[J].广西轻工业,　　2023,(11):129-130.　　[2]罗艳丽.环境工程课程实践教学研究[J].新疆农业大学学报,2023,　　(增刊).　　[3]李旭,许佩瑶.综合性实验教学对学生综合能力培养初探[J].中国电力教育,2023,(S4).　　（责任编辑：刘丽娜） 此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。