吳建華，劉鋒

(蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇蘇州215009)

工程實(shí)驗(yàn)是將理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的一個(gè)重要途徑，特別是對(duì)于環(huán)境工程類(lèi)專業(yè)，其開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目?jī)?nèi)容直接影響到學(xué)生對(duì)處理工藝的理解、消化、使用等。蘇州科技學(xué)院環(huán)境與市政工程綜合訓(xùn)練中心是2011年申報(bào)的江蘇省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐教育中心建設(shè)項(xiàng)目，重點(diǎn)加強(qiáng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，建立了水污染控制工程、水質(zhì)工程學(xué)、環(huán)境分析監(jiān)測(cè)、生物微生物等開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目研究、科研研究、學(xué)科競(jìng)賽和自主創(chuàng)新活動(dòng)提供了良好的平臺(tái)，極大地提高了學(xué)生思考、分析、解決問(wèn)題的能力。從開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室?guī)啄甑倪\(yùn)行結(jié)果可知，其建設(shè)具有重要意義。

1 環(huán)境工程類(lèi)專業(yè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

環(huán)境工程類(lèi)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生主要是應(yīng)用型人才，而目前該專業(yè)人才整體需求的企業(yè)崗位落實(shí)難，用人單位有崗位需求但無(wú)人可用，這就要從大學(xué)教育中反思。大學(xué)生對(duì)于專業(yè)實(shí)踐能力的獲得主要來(lái)源于課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，而現(xiàn)今常規(guī)實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書(shū)中都有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法步驟、儀器設(shè)備的使用方法、注意事項(xiàng)及所需測(cè)定的指標(biāo)等，實(shí)驗(yàn)教師按照指導(dǎo)書(shū)將全部?jī)?nèi)容直接灌輸給學(xué)生，大部分學(xué)生被動(dòng)接受教師的講解，按照指導(dǎo)書(shū)的方法和步驟去操作，實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)需多想，過(guò)程也會(huì)很順利。這樣導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的感受不深刻，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行原理、儀器的操作使用不熟悉，也發(fā)現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的問(wèn)題，無(wú)法激發(fā)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的積極性，對(duì)理論教學(xué)也沒(méi)有起到該有的輔助作用。

真正能取得較好效果的實(shí)驗(yàn)是靈活性強(qiáng)、允許學(xué)生自主進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。因此，需將一部分常規(guī)實(shí)驗(yàn)逐步調(diào)整為開(kāi)放性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)把實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室［1－4］。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)有如下優(yōu)勢(shì):第一，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)可由學(xué)生自由組合成實(shí)驗(yàn)小組，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由學(xué)生根據(jù)自己的興趣和需要自選，如此實(shí)驗(yàn)就不是一件痛苦的事情了，學(xué)生也不會(huì)為逃避煩悶的實(shí)驗(yàn)而尋找各種理由了。第二，能提高學(xué)生獨(dú)立工作及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。實(shí)驗(yàn)前，每位學(xué)生須對(duì)自己所選實(shí)驗(yàn)的原理、方法、要求等進(jìn)行充分的了解，尋找相關(guān)資料，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，組員間相互討論，從實(shí)驗(yàn)器具的準(zhǔn)備、試劑的配制、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理，都由學(xué)生獨(dú)立完成，使學(xué)生的獨(dú)立工作及團(tuán)隊(duì)合作能力明顯提高。第三，使學(xué)生對(duì)科研有初步的認(rèn)識(shí)。參與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，需要自己確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)的各環(huán)節(jié)，且還需與老師有較深的交流，已完成了簡(jiǎn)單科研所需進(jìn)行的一系列過(guò)程。第四，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的主要目的之一就是輔助課堂理論教學(xué)，使學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)有直觀的認(rèn)識(shí)，保證教學(xué)效果。學(xué)生一旦認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既能接觸到一些與專業(yè)有關(guān)的設(shè)施，也能對(duì)理論知識(shí)更深入地了解，極大地加深了印象，并能對(duì)課堂上的理論學(xué)習(xí)產(chǎn)生更濃厚的興趣。經(jīng)常參與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，動(dòng)手動(dòng)腦能力較強(qiáng)，對(duì)畢業(yè)論文的質(zhì)量也是一種保證。

2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)置

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)平臺(tái)，但并不是簡(jiǎn)單地將實(shí)驗(yàn)室門(mén)打開(kāi)，讓學(xué)生自由進(jìn)出，而應(yīng)該注重創(chuàng)建開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)［5－6］。

2．1 設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)

主要是本科教學(xué)基礎(chǔ)性、論證性實(shí)驗(yàn)的延伸。鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的設(shè)施，經(jīng)本人申請(qǐng)、指導(dǎo)教師同意、實(shí)驗(yàn)室審核后，應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并自主完成。

我校環(huán)境類(lèi)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室有水污染控制工程實(shí)驗(yàn)室、水質(zhì)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室等，學(xué)生進(jìn)入后，可進(jìn)行常規(guī)的混凝沉淀實(shí)驗(yàn)、氣浮實(shí)驗(yàn)、生活污水及工業(yè)廢水的生化處理實(shí)驗(yàn)以及給水處理實(shí)驗(yàn)等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、水質(zhì)分析監(jiān)測(cè)等，可以讓學(xué)生進(jìn)一步熟練掌握各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2．2 研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目及教師科研項(xiàng)目，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，制作反應(yīng)器、控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)等，以尋求到針對(duì)某種處理或者分析的新手段，可以用于改進(jìn)教學(xué)方法、改良教學(xué)設(shè)備和制作教學(xué)課件等，可以獲得論文、研究報(bào)告，申報(bào)專利、獎(jiǎng)項(xiàng)等成果。

3 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的思路

3．1 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)從“小”開(kāi)始

對(duì)于一個(gè)新建設(shè)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，所發(fā)布的實(shí)驗(yàn)應(yīng)從小部分學(xué)生少量實(shí)驗(yàn)開(kāi)始。教師選擇少量學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試做，尋找問(wèn)題，并讓學(xué)生提出合理化建議，之后進(jìn)行匯總，同時(shí)也能方便快速地解決出現(xiàn)問(wèn)題，由此能摸索出一些學(xué)生的興趣點(diǎn)及存在的問(wèn)題，讓實(shí)驗(yàn)計(jì)劃更合理。

每次開(kāi)放實(shí)驗(yàn)只上少量學(xué)生集中精力開(kāi)始試做個(gè)別的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，不能追求多量化、全面性。如環(huán)境工程專業(yè)類(lèi)的混凝實(shí)驗(yàn)，原是一個(gè)按部就班的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)整后改為開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)，全部由學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)廢水類(lèi)型與配制藥劑、控制各種反應(yīng)條件等。通過(guò)單個(gè)的實(shí)驗(yàn)，獲得最多的經(jīng)驗(yàn)，再逐步擴(kuò)展到其他實(shí)驗(yàn)。

3．2 指導(dǎo)教師盡心盡責(zé)

3．2．1 提高指導(dǎo)教師的積極性

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)會(huì)占據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師大量的時(shí)間和精力，要求教師主動(dòng)參與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，防止應(yīng)付性地完成任務(wù)，避免開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)有名無(wú)實(shí)、降低實(shí)驗(yàn)的效果。學(xué)院應(yīng)制定針對(duì)性的政策措施，如增加每個(gè)實(shí)驗(yàn)的課時(shí)數(shù)及課時(shí)費(fèi)等，提高教師指導(dǎo)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的積極性。

3．2．2 豐富指導(dǎo)教師的工程經(jīng)驗(yàn)

環(huán)境工程類(lèi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放的目的是讓學(xué)生在大學(xué)期間掌握一定的實(shí)際操作技能，這就要求指導(dǎo)教師本身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較為豐富，能夠判斷學(xué)生所制定的實(shí)驗(yàn)思路和步驟等是否合理，能解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題、現(xiàn)象。如教師本身沒(méi)有工程經(jīng)歷，只停留在理論層面，那么在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中則無(wú)法指導(dǎo)學(xué)生去觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如混凝膠體的大小、生物菌的生長(zhǎng)狀況、分析過(guò)程中各種影響因素的去除等，這都直接影響到實(shí)驗(yàn)效果［7］。

3．2．3 確保指導(dǎo)教師的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)間

開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間大大增加，而且很多實(shí)驗(yàn)不能在8小時(shí)內(nèi)完成，會(huì)占用晚上的時(shí)間，甚至包括周末等;同時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備一旦出現(xiàn)問(wèn)題，也需要教師及時(shí)到場(chǎng)處理，使得指導(dǎo)教師的時(shí)間安排存在極大的不確定性。這就要求指導(dǎo)教師安排好自己的工作，確保實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí)間，防止實(shí)驗(yàn)因時(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致失敗或者無(wú)法進(jìn)行下去。蘇州科技學(xué)院的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室引入了研究生協(xié)助管理體制，教師如遇特殊情況不能在實(shí)驗(yàn)室，可安排指定的研究生負(fù)責(zé)管理，并將實(shí)驗(yàn)情況向指導(dǎo)教師匯報(bào)。

3．3 實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)高效運(yùn)作

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的最終落實(shí)在于網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)管理，通過(guò)平臺(tái)使師生形成職責(zé)清晰、互動(dòng)有序、運(yùn)行有效的實(shí)踐組織體系。我校的環(huán)境與市政工程綜合訓(xùn)練中心建立了一套完整的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)、校外隨時(shí)對(duì)中心的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等查詢，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的預(yù)約，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的錄入等，為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)作提供了良好的保障［3］。

3．3．1 實(shí)驗(yàn)前期的預(yù)約

想要開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到最佳，需要教師、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備幾方面的完美融合。教師將能夠開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備都錄入系統(tǒng)，學(xué)生制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案及計(jì)劃后進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)約情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的合理安排，這些內(nèi)容及過(guò)程全部在實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)內(nèi)完成，大大縮短了前期的時(shí)間。

3．3．2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程的監(jiān)督

在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中，要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生隨時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)錄入實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題等內(nèi)容，教師根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行全程指導(dǎo)及監(jiān)督，以確保實(shí)驗(yàn)的效果。

3．3．3 實(shí)驗(yàn)完成的考核

蘇州科技學(xué)院建設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)有一套完善的實(shí)驗(yàn)效果考核制度，包括從實(shí)驗(yàn)預(yù)約至實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核的所有開(kāi)放實(shí)驗(yàn)過(guò)程信息，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)果進(jìn)行評(píng)判，以起到督促學(xué)生的作用。

3．4 實(shí)驗(yàn)室安全管理嚴(yán)格規(guī)范

實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行首先基于實(shí)驗(yàn)室不出現(xiàn)任何安全事故。因?qū)嶒?yàn)室是24小時(shí)開(kāi)放的，所需的水、電、藥等量較大，這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室內(nèi)存在大量的安全隱患，最近出現(xiàn)的某高校實(shí)驗(yàn)室爆炸就是因?yàn)楣芾聿簧贫鴮?dǎo)致。環(huán)境工程類(lèi)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室安全隱患主要有以下幾個(gè)方面:1)易制毒、腐蝕性化學(xué)藥品如苯系物、硫酸、鹽酸等使用量非常大，且經(jīng)常為大家所忽視;2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的爆炸性如化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、蒸餾過(guò)程等沒(méi)控制好;3)機(jī)械、電、燙傷等傷害，如被電機(jī)、攪拌機(jī)碰傷、高溫燙傷等。這就需要制訂非常完善、有效的管理制度，且要求實(shí)驗(yàn)室管理員做到每日檢查匯總。

［1］吳寶鎖．關(guān)于開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室教育的探討［J］．教育創(chuàng)新，2005(9):125－126．

［2］馬忠麗，董宇艷，董國(guó)強(qiáng)．高校開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探討［J］．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005(7):112－115．

［3］黃方，李曉恩，周恒國(guó)．環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014(8):174－176．

［4］王伯光，尹華，張娜．環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革理論探索與實(shí)踐［J］．云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，2(1):68－71．

［5］潘楊，黃勇，沈耀良，等．水污染控制工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探［J］．實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，9(2):139－140．

［6］梁志輝，羅群．開(kāi)放環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)的探討［J］．東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，18(5):120－122．

［7］吳麗民，劉美龍，胡巧云．開(kāi)放微生物實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐與探討［J］．福建教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009(4):122－125．