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摘要:实验教学是每个教学成功实施的基础,是专业化教育中最首要的影响因素,它还在一定程度上影响着学生对专业学科的整体把握和学生的综合素质水平。本文通过研究目前教育界在环境工程专业方面实验教学的进展,并对研究结果进行分析,得出目前实验教学存在的问题,从而针对问题进行相应的教育改革,制定出具有专业学科特点的实验教学方法,使学生在创新型的实验教学改革中增强对专业的理解,提高学生的实践能力,促进学生综合素质的不断进步和发展。
关键词:环境工程;实验教学;改革与创新
本文引用格式:陈豆.环境工程专业实验教学改革与创新的思考[J].教育现代化,2019,6(23):43-44.
环境工程专业是一门综合性的学科,它将理论知识和实践能力充分的结合在一起,不断更新对学生教育的要求,并对整个教育体系起着重要作用。随着经济环境的不断发展,实践在社会应用中所占据的地位不断加强,创新也起着改变社会方向的重大影响,在这种大环境下,社会对人才的需求由单纯的理论性人才不断向实践型人才不断转变。这要求教育要提高对实践教学的重视程度,改革目前理论教学为主的教学方法,将其逐渐向实践性教学靠近。为了适应时代发展对教学的需要,环境工程专业不仅要求学生有扎实的理论基础,更要有娴熟的实践能力,因此在环境工程专业的教学中要加强学生实践能力的培养,使学生能不断提高自我,适应目前对高科技人才的需求[1]。
一目前实验教学的存在问题
目前社会对应用型人才的需要使教学越来越重视培养学生的实践能力,在实验教学中,学生能将自己的理论知识与实践相结合,提高了自己的动手能力,促进了综合素质的发展。但在目前实验教学的发展水平中,仍存在以下几方面问题限制着学生实践能力的提高。
(一)教学方式传统单一
目前的实验教学在内容上仍以传统的教学内容为主,缺少时代的进步性,满足不了环境工程专业在多个领域理论与实践相结合的高度综合性,并且在教学方法上死板枯燥,难以引起学生的学习兴趣,使学生的学习效率低下[2]。
在本文研究目前实行的实验教学中发现,当前的实验教学侧重于基础的论证性实验,缺乏对学生探索性实验的开展,使实验内容单一乏味,缺少实验教学的综合性和多方面性,在学科内容的结合上,没有突出环境工程专业的学科特点,仅仅是对单纯的某个内容进行研究,不利于学生在环境工程专业的大方向下提高自己的实践能力。
当前的实验教学遵循传统的教学方式,采用教师讲解、课本理解和实地实验的方式,放大了教师在实验教学中的重要性,忽略了学生在学习中的主体地位,不利于学生对教学内容的吸收理解,在教学模式上,侧重点在课堂上教师的讲解和书本的理解上,学生在动手实践方面的实际操作明显不足。在实验过程中,目前的实验教学限制学生在固定的实验室中进行模拟实验,学生的创造思维得不到实地操作的拓展,降低了学生积极实验的学习兴趣。这种传统的教学模式因循守旧,没有体现出实验教学的创新性和应用化教学,在学生教育方面死板单一,降低了学生学习主动性,不利于学生实践能力的提高[3]。
在目前创新实际愈加重要的现代社会,这种传统的实验教学模式不再满足时代的需要,因此我们必须对实验内容进行丰富,改革目前的实验教学体系,将实验教学与时代发展相结合,切实培养学生的实践能力。
(二)实验设备短缺且落后
1.实验设备不足。不同于单纯的纸面教学,实验教学极度倚重于实验设备的支持,尤其在环境工程专业方面的实验,需要有高精度、多功能的实验设备与之相配合才能达到最佳的实验效果。在我国目前的实验室水平中,学生的数量明显多于实验设备的数量,从而出现了多名同学共用一台设备的情况,因此出现了某些同学无法亲自操作仪器的现象,不利于这些同学提高自己的实践能力。
2.实验设备落后。为了适应目前高速发展的科技,环境工程专业在实验内容上也逐渐趋于专业化和复杂化,这对实验设备的先进性提出了更高的要求,但在目前高校教学中投入的实验设备,多是沿用多年的老式实验设备,在精确度和可操作性上存在明显的落后,不能满足高精度实验的要求,而且落后的实验设备支持不了某些复杂化的实验,使学生无法亲自操作,阻碍了学生在实验能力上的进一步发展。
3.设备利用率低。部分高精度的复杂仪器多由专门人员看管,在公共使用上只针对部分研究生及技术人员开放,这使需要提高相关方面实验能力的本科生无法使用仪器,并且该部分仪器仅由少数人员使用但占用大量实验室,造成了实验室资源的浪费。
(三)师资力量薄弱
由于环境工程专业的综合性和全面性,学生在实验教学中无法依靠自学达到理想的实验目的,这对师资力量有着极大的要求。但通过分析目前的实验教学,实验方向的教师被认为是理论方向教师的辅助,因此在实践教师的教学能力上存在明显的不足,仅能对学生进行基础的实验教学,在综合性的实验上教师的师资力量难以支撑。并且由于目前对理论教学的偏向,在环境工程专业中的高水平人员更多选择继续服务于理论教学,导致实践教学中的教学水平和教学质量明显偏低,在学生教育上落后于理论教学,这种恶性循环式的教学方法,使实验教学的师资力量得不到提高,无法培养综合素质的专业性人才。
二 实验教学改革与创新
虽然目前环境工程专业在教学上开始重视实验教学,但在实际实践中仍存在上文提到的问题影响着实验教学的有效实行,因此教育界必须改革实验教学方法,从实际出发,结合环境工程专业的学科特点,重点突出实验教学,推进实验教学的发展,提高学生的实践能力和综合素质。
(一)改革实验内容
环境工程专业学科的综合性要求其相应的实验教学要具有专业针对性强、知识涵盖面广和实验精度高的特点。因此在环境工程专业的实验教学内容改革中要注重实验在环境工程专业中的针对性,将专业中涵盖的知识点用统一的思路连接起来,将专业性的想法与实验操作相辅助,促进学生对理论知识和实验内容的理解。如组织学生在土壤重金属成分的测验实验中,教师要先带领学生提前掌握实验操作流程,在学生有准备的情况下进行实验,使学生在实验中能针对自己不理解的方面重点研究,实验结束后,引导学生将实验结果与环境工程专业的相关知识相比较,得出有理论知识支持的研究结果。在实验内容上,要根据环境工程专业的特点,结合在目前社会的大背景下环境工程专业的侧重点安排实验,如引进湖泊水检测实践、大气污染颗粒实验等新兴课题,为实验注入新的生机与活力,同时在新型具有创新意识的实验中增强学生对实验教学的兴趣,从而在实验过程中加深学生对实验的理解,提高学生的实践能力[4]。
(二)完善实验设备
根据上文在实验教学中存在问题的调查可知,实验设备的不足和落后是造成实验进行拖沓和影响学生提高实践能力的重要因素,因此要想实现实验教学的进一步提高必须完善实验设备,保证实验设备在实验教学中的有力支撑。在完善实验设备时,学校要根据目前环境工程专业的实验要求针对性的添置和升级实验设备,如AI3300型原子荧光分光光度计、RISE-2006型激光粒度分析仪等专业性的仪器,将仪器与环境工程专业研究课题搭配,保证学生的理论学习有实践教学证明,实践结果有理论知识支撑,加强学生对知识的理解掌握,提高学生在实践研究中的能力。
(三)加强师资力量
教师是学生知识的直接传授者和引领者,教师的教学态度和知识能力在一定程度上决定着学生知识水平和实践能力的高度,因此,要加强实验教学的水平、提高学生的综合能力必须提高教师对实验教学的重视程度,使教师树立积极正面的态度从而带领学生重视实验教学,同时要加强教师的知识水平和教学能力,使教师能带领学生进行专业性的高精度综合性实验。在环境工程专业中,人们对理论知识的教学高于实验教学,为了保证培养出一批具有专业素质和知识能力的教师,学校必须加强对实验教学的重视,在课程安排和考试科目上将两者相平衡,做到不偏不倚,使学生的实验学习得到同等的提高,为实验教学做高水平教师的准备。
三 结论
目前社会对实践的逐渐重视使试验教学在环境工程专业中的应用得到较大的发展,但由于传统教学实行时间较长和实验教学经验不足等原因使实验教学的有效实行存在多方面的问题,因此我们要根据社会发展的需要结合环境工程专业的学科特点对目前的情况做出实验教学方法的改革与创新,如进行新型课题研究、引进先进设备和提供雄厚的师资力量等,转变以往单一死板的教学模式,使学生能在实验教学中将实践与理论知识相结合,从而促进实验教学的发展,提高学生的实践能力,为社会培养具有较高综合素质的创新型人才。
参考文献
[1]高丹,林静雯,王英刚.“实操结合模拟仿真”模式在环境工程专业实验教学中应用[J].高教学刊.2018(2):113-115.
[2]郭绍英,吴芳芳,胡家朋.基于IEET工程认证的环境工程专业实验教学改革——以武夷学院为例[J].宁德师范学院学报(自然科学版).2017,29(2):213-217.
[3]胡佳慧.环境工程专业实验教学学时制改革的几点分析[J].科研.2016(4):184.
[4]周作明,吕碧洪,荆国华.仿真教学及“自我解释”在环境工程实验教学中的应用[J].实验室科学.2016,19(3):97-99.
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