胡常福+李麗+王全金
摘 要:闡述了開放實驗,建設(shè)實習基地及教學實踐改革的意義、目標及規(guī)劃。實驗教學環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生的綜合能力和科學素質(zhì)起著重要作用,對于專業(yè)教學,培養(yǎng)高素質(zhì)人才具有十分重要的意義。開發(fā)污水生態(tài)處理設(shè)計研究型實驗教學項目,將傳統(tǒng)的內(nèi)容單調(diào),驗證性實驗提升為綜合型、設(shè)計研究型試驗,對于學生的觀察能力、思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分重要的,并可大力在江西高校進行推廣。
關(guān)鍵詞:專業(yè)建設(shè);實習基地;教學實踐
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)34-0007-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.34.002
教高[2005]1號文件指出:高校需整合資源,增加綜合性、設(shè)計性實驗,注重學生應用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實驗室增加開放時間提高設(shè)備使用率。開放實驗教學是學生自主提出實驗目標或參與教師科研課題,自主性學習研究、自行設(shè)計方案并獨立完成實驗的一種教學方式。隨全社會對環(huán)境問題關(guān)注程度的普遍提高,對工程專業(yè)人才素質(zhì)要求也越來越高,結(jié)合華東交通大學提出的構(gòu)建具有專業(yè)特色實踐教學體系,參照“給排水科學與工程卓越工程師”培養(yǎng)設(shè)計型及實用型給排水專業(yè)人才發(fā)展思路進行污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗實習基地建設(shè),把開展綜合性、創(chuàng)新性試驗作為開放性日常教學納入教學計劃,人才市場要求高校在培養(yǎng)目標上由“單一型、繼承型”向“綜合型、創(chuàng)造型”轉(zhuǎn)化。實驗教學環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生的綜合能力和科學素質(zhì)起著重要作用,對于專業(yè)教學,加強試驗教學的創(chuàng)新與改革,對培養(yǎng)高素質(zhì)人才具有十分重要意義。開發(fā)污水生態(tài)處理設(shè)計研究型實驗教學項目,將傳統(tǒng)的內(nèi)容單調(diào)的驗證性實驗提升為綜合型、設(shè)計研究型試驗,對于學生的觀察能力、思維能力、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分重要的。
一、開放實驗、實習基地建設(shè)的必要性及教學實踐改革的意義
設(shè)計研究型實驗基地是先進技術(shù)實踐教學的重要平臺,是提高學生實踐與創(chuàng)新能力的基地。建設(shè)污水生態(tài)處理設(shè)計研究型實驗基地并對學生開放,學生通過實驗基地的學習觀察、實驗設(shè)計、現(xiàn)場測試、數(shù)據(jù)分析、撰寫實驗報告等加深對所學新知識、新技術(shù)的掌握和實踐能力的培養(yǎng),為學生及時將理論與實際應用相結(jié)合創(chuàng)造良好的環(huán)境,激發(fā)主動學習、積極參加科研的熱情。
開發(fā)污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗,對于專業(yè)教學跟蹤前言技術(shù)發(fā)展十分必要。通過設(shè)計研究型實驗,學生可受到從查閱資料、實驗設(shè)計、實驗操作到撰寫實驗研究報告等系統(tǒng)的科學研究訓練,完成一個污水處理實驗項目相當于完成一個小型科研課題。將科學研究滲透到實驗教學,教學與科研互動,符合現(xiàn)代教育發(fā)展趨勢。開發(fā)設(shè)計研究型污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗教學,對于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)十分重要。設(shè)計研究性實驗、實習基地是先進技術(shù)實踐的重要平臺,有了相對穩(wěn)定的污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗、實習基地,學生通過學習觀察、實驗設(shè)計、現(xiàn)場測試、數(shù)據(jù)分析、撰寫實驗報告等,大大加深對所學新知識、新技術(shù)的掌握和實踐能力的培養(yǎng),為學生及時將理論與實際應用相結(jié)合創(chuàng)造良好環(huán)境,激發(fā)主動學習、積極參加科研的熱情。使專業(yè)教學有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗、實習效果才能得到保障。建設(shè)污水生態(tài)處理實驗基地可根據(jù)學生智力、學習能力、學習基礎(chǔ)和積極性不同,開展不同層次的綜合、設(shè)計、研究型實驗,充分發(fā)揮學生個性特點,因材施教,提高學生動手能力、創(chuàng)新能力和科研興趣。目前很多高校缺乏用于本科教學的污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗,特別是缺乏設(shè)計研究型污水生態(tài)凈化技術(shù)實驗室和基地,無法開展污水生態(tài)處理設(shè)計研究型實驗。因此,本項目成果將成為一個實際范例,推動污水生態(tài)凈化技術(shù)標準化實驗開展和基地建設(shè),在全國同類院校中有良好的推廣應用前景。
二、開放實驗、實習基地教學實踐改革目標
以給排水科學與工程專業(yè)及學校其他相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生為主要服務(wù)對象,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點,以實驗教學內(nèi)容、手段創(chuàng)新和實驗實習基地建設(shè)為切入點,開發(fā)污水生態(tài)凈化技術(shù)綜合、設(shè)計研究型實驗,建立實驗、實習基地,并開展教學實踐。推動高校污水生態(tài)凈化技術(shù)標準化實驗、實習基地建設(shè)和綜合性、設(shè)計研究型實驗的開展。主要研究污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計研究型實驗、實習教學規(guī)劃;污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計研究型實驗、實習基地建設(shè);污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計研究型實驗、實習教學實踐。下面,具體闡述一下開放實驗、實習基地的教學實踐改革內(nèi)容及教學規(guī)劃。
(一)開放實驗、實習基地教學實踐改革內(nèi)容選擇
污水生態(tài)凈化技術(shù)主要有:人工濕地、穩(wěn)定塘、土地處理、水生養(yǎng)殖技術(shù)、多級人工濕地-塘污水處理技術(shù)等。穩(wěn)定塘、土地處理、水生養(yǎng)殖技術(shù)等在校園建設(shè)實驗基地,會產(chǎn)生異味,且不美觀,影響環(huán)境衛(wèi)生,不宜在校園建設(shè)。人工濕地及多級人工濕地-塘污水處理技術(shù)是當前污水生態(tài)凈化的代表性技術(shù),對環(huán)境無不良影響,完全符合實驗、實習項目選擇的原則。
(二)開放實驗教學實踐教學規(guī)劃
污水生態(tài)凈化技術(shù)設(shè)計研究型實驗由學生查閱資料并提出實驗方案,方案的討論與確定、實驗基地試驗和實驗總結(jié)四個階段組成。
1.查閱資料、提出實驗方案。這一過程要求學生通過查閱有關(guān)書籍、文獻資料,了解和掌握與課題有關(guān)的國內(nèi)外技術(shù)狀況、發(fā)展動態(tài),并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗課題要求和實驗室條件,提出具體的書面實驗方案設(shè)計,包括提出實驗工藝技術(shù)路線與實驗裝置、實驗條件要求、測試項目和測試方法、實驗計劃進度等。
2.方案的討論與確定。指導教師在實驗方案審議的基礎(chǔ)上,與學生開展討論。由學生介紹實驗方案,指導教師根據(jù)可行性、實驗室條件等因素對方案進行修正,使之具有可操作性,滿足實驗目的要求,在尊重學生思路的實驗要求的前提下,確定實驗方案。
3.實驗方案。按確定的實驗方案,在實驗基地和實驗室由學生動手準備必要的試驗材料、實驗裝置,開展具體的實驗和測試工作。指導教師負責現(xiàn)場指導,解答學生實驗中遇到的難題,啟發(fā)學生深入思考,創(chuàng)造必要的條件,如分析條件、必要的設(shè)備材料等。
4.實驗總結(jié)。由學生自主對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析、總結(jié),教師負責指導和答疑,這一過程使學生分析問題的能力得到鍛煉和提高,最終按要求編寫出實驗研究報告或論文。
實驗題目來源于指導教師承擔的研究課題,并根據(jù)本科生的特點,從研究課題中設(shè)立難度適中,在學生努力之后可以完成的子課題。整個創(chuàng)新實驗使學生經(jīng)歷“三個全面”的過程,即:經(jīng)歷一次全面分析研究問題的過程,實驗技能得到全面的鍛煉,綜合能力得到全面的提升。學生在完成創(chuàng)新實驗后取得相應的學分,其成果可以發(fā)表和參加競賽。創(chuàng)新實驗充分利用科研資源,使學生的創(chuàng)新能力有一個質(zhì)的提高,下圖是實驗運行的步驟。
專題報告(教師)→文獻閱讀→選擇實驗研究題目 →提出實驗研究方案→方案研討(師生)→實驗→實驗研究結(jié)果分析→撰寫報告或論文→成績評定(教師)
(三)實習基地教學實踐教學規(guī)劃
1.認識實習。污水生態(tài)凈化技術(shù)認識實習主要內(nèi)容:理論簡介→參觀基質(zhì)→撰寫報告。主要突出專業(yè)啟蒙教育的作用,簡要介紹污水生態(tài)凈化的原理與工藝,采取
參觀人工濕地污水處理試驗基地,初步認識污水生態(tài)凈化工藝,主體構(gòu)筑物,了解與污水生態(tài)凈化工程有關(guān)的設(shè)備、裝置、器材、管材,了解污水生態(tài)凈化的前景與發(fā)展方向,擴大知識領(lǐng)域,激發(fā)學習興趣。
2.畢業(yè)實習。污水生態(tài)凈化技術(shù)畢業(yè)實習主要內(nèi)容:專題報告→文獻閱讀→參觀試驗基地→看系統(tǒng)設(shè)計圖紙→撰寫報告。詳細介紹污水生態(tài)處理的原理與工藝,主要講述人工濕地污水處理原理與工藝、構(gòu)筑物構(gòu)造與計算、脫氮除磷原理與工藝,介紹當前污水生態(tài)凈化的新技術(shù)、新工藝。布置學生查閱相關(guān)的文獻資料,加深學生對實習內(nèi)容的理解。主要側(cè)重于某一問題的深入,突出深化專業(yè)教育求深求新,結(jié)合畢業(yè)論文,力求在污水生態(tài)凈化領(lǐng)域深入,同時兼顧知識方面的拓寬。對人工濕地系統(tǒng)工程設(shè)計圖紙詳細了解,了解工程設(shè)計的方案,管道、設(shè)備的平面布置、敷設(shè)等。為畢業(yè)設(shè)計收集資料作準備,結(jié)合畢業(yè)課題有針對性分別進行。
三、 開放實驗、實習基地教學實踐改革總結(jié)
實踐證明我們開展的“開放實驗、實習基地教學實踐改革”是成功的,研究成果具有以下優(yōu)點:(1)具有學科的前沿性和典型性,有利于教學與科研緊密結(jié)合。(2)利于初學者接受掌握。學生愿意解決這種問題,并且具備一定的知識基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ),能使學生樹立完成任務(wù)的信心。(3)具有探索性??杉ぐl(fā)學生主動探索的欲望。具有非完備性、不確定性、發(fā)散性、層次性、發(fā)展性、創(chuàng)新性等特點。(4)自主性強。允許學生根據(jù)自己的興趣、愛好和特長來靈活地選擇參加研究的內(nèi)容和形式,因而有利于學生主動性、獨立性、創(chuàng)造性的發(fā)揮,有利于學生個性的發(fā)展,特長的培養(yǎng)及自我教育目標的實現(xiàn)。(5)綜合性強。以多種知識和技能的綜合學習與運用的形式出現(xiàn),利于綜合能力的培養(yǎng)。(6)與環(huán)境協(xié)調(diào),便于在校園建設(shè),可有效解決實習經(jīng)費不足的問題。鑒于目前我國交通、食宿價格普遍上漲,實習就地解決,節(jié)約經(jīng)費,便于學生實驗和實習。
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