吳 彥,夏亞平,蔣德敏
(重慶三峽學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,重慶 萬州 404100)
《水污染控制工程》是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)重要的課程之一,具有非常強的實踐性。因此,《水污染控制工程》實驗教學(xué)的好壞,對于學(xué)生掌握這門課程與否有著積極的關(guān)聯(lián)性。在傳統(tǒng)的本科實驗教學(xué)中,基本上采取的是教師設(shè)計實驗內(nèi)容、目的與流程,學(xué)生照葫蘆畫瓢的形式。在教學(xué)過程中,教師先講解實驗?zāi)康?、原理以及實驗步驟演示,學(xué)生再進行機械式的重復(fù)。這種教學(xué)法導(dǎo)致了學(xué)生只是單純地將實驗課本內(nèi)容進行簡單的重復(fù),只知道要這樣做,而不知道為什么要這樣做。同時,學(xué)生機械式的重復(fù)老師的實驗步驟,從而不能很好地發(fā)揮自己的能動性、積極性與創(chuàng)造性,而我們知道,在現(xiàn)實環(huán)境中進行水污染控制相關(guān)問題的處理,情況千變?nèi)f化,根本不能與實驗室的理想?yún)?shù)設(shè)定環(huán)境相提并論,如果不能讓學(xué)生真正弄懂實驗步驟背后體現(xiàn)的相關(guān)理論原理,做到舉一反三,知其然也知其所以然,那么課程的效果就會大打折扣,大大降低實踐課程設(shè)置的作用和意義。重慶三峽學(xué)院作為一所應(yīng)用型高校,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)更為重要,因為實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。因此,我們對《水污染控制工程》實驗教學(xué)進行了改革,收到了良好的成效,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定了基礎(chǔ)。
以《水污染控制工程》實驗中的污泥調(diào)理和脫水實驗為例。該實驗的教學(xué)目的是讓學(xué)生結(jié)合理論知識了解和掌握污泥調(diào)理和脫水的處理工序和流程,提高實踐能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排上,首先由教師給學(xué)生講解污泥調(diào)理和污泥脫水的概念,再由教師介紹實驗步驟,現(xiàn)場操作一次實驗步驟,最后由學(xué)生重復(fù)一遍實驗步驟。在整個教學(xué)流程中,所用到的調(diào)理劑藥品均由教師事先配制好。如果按照這樣的教學(xué)內(nèi)容流程安排,學(xué)生只會機械式重復(fù)老師的演示步驟,但對于每一步為何要這樣操作,操作背后體現(xiàn)何種理論原理均認知模糊。并且,學(xué)生會感到實驗課內(nèi)容較枯燥乏味,缺乏自主性與積極性,參與度不高,起不到與理論相結(jié)合的作用。因此,為了真正體現(xiàn)實踐教學(xué)的作用和價值,我們對教學(xué)目的與內(nèi)容進行了改革:首先,我們通過引入水處理工藝流程仿真模型,通過運行演示,讓學(xué)生了解污泥的產(chǎn)生過程;再根據(jù)模型介紹污泥的處理與處置流程,引入關(guān)鍵環(huán)節(jié)污泥調(diào)理和污泥脫水的介紹,這樣學(xué)生可以通過現(xiàn)場演示了解到這兩個環(huán)節(jié)的意義;接下來再引入實驗操作環(huán)節(jié),引領(lǐng)學(xué)生從模型設(shè)備的污泥濃縮池中取污泥樣品開始,引導(dǎo)學(xué)生進行污泥調(diào)理劑的選擇及配置,一直到后面的調(diào)理實驗。這一系列過程的參與,讓學(xué)生真正參與其中,提高實踐的積極性。
在傳統(tǒng)實驗課的教學(xué)方式上,教師占有絕對的主導(dǎo)地位:從實驗藥品的配置,實驗方法與流程的講解,以及實驗步驟的演示,均由教師進行操作,學(xué)生處于被動接受的地位。這種教學(xué)方式缺少與學(xué)生的互動。并且,實踐教學(xué)以小組方式進行,一些學(xué)生濫竽充數(shù),體現(xiàn)不了學(xué)生全員進行實踐的目的。因此,我們對教學(xué)方式進行了改革:首先我們要轉(zhuǎn)換實驗課的主體角色,將老師為主的灌輸模式更改為學(xué)生為主的開發(fā)學(xué)習(xí)模式。
我們同樣以污泥調(diào)理和脫水實驗為例。根據(jù)本實驗特色,我們設(shè)計安排2~3人組成實驗小組,每個實驗小組從課前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)開始,就要共同討論和撰寫實驗預(yù)習(xí)報告。預(yù)習(xí)報告不再是簡單的抄書,更多的內(nèi)容是要列出在實驗課上需要解決那些理論課上遺留的問題。比如,學(xué)生在理論課上得到的信息是污泥含水率較高,但是污泥到底是什么性狀并未親身實踐;理論課上學(xué)習(xí)的污泥調(diào)理劑包括無機調(diào)理劑和有機調(diào)理劑等,這些調(diào)理劑調(diào)理后的污泥性狀有何區(qū)別,調(diào)理劑調(diào)理污泥前后污泥脫水性能到底如何改變等等這些問題,均需要在實驗課上通過實驗和觀察才能了解和掌握。這些問題就需要實驗小組在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)自己總結(jié)出來,只有帶著這些疑問來上實驗課,才能讓他們在實驗課上獲到更多的知識。在課堂實踐環(huán)節(jié),實驗小組從共同摸索污泥的處理與處置流程開始,到討論選擇污泥調(diào)理劑以及藥品的配置,再在老師的引導(dǎo)下進行污泥調(diào)理和脫水的實驗,每個環(huán)節(jié)老師通過提問方式與實驗小組互動,調(diào)動每一位同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性,同時也加深他們對每一個實驗環(huán)節(jié)的印象。
我們對14級和15級環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生進行了問卷調(diào)查,其中14級學(xué)生實驗課按改革前的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行,15級學(xué)生實驗課按改革后的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行。調(diào)查問卷共設(shè)置為兩個問題:第一個問題為是否做過污泥調(diào)理和脫水實驗,第二個問題是如果做過,請簡述實驗內(nèi)容,調(diào)查問卷時間為實驗課開設(shè)之后一年。問卷調(diào)研結(jié)果得出,實驗課結(jié)束一年后,14級環(huán)境科學(xué)本科生中81%的學(xué)生已經(jīng)對是否做過此實驗沒有印象,19%的學(xué)生有印象做過此實驗,但實驗具體內(nèi)容模糊不清,0%的學(xué)生能完整的寫出來實驗內(nèi)容;15級環(huán)境科學(xué)本科生中100%都確認做過污泥調(diào)理和脫水實驗,65%的學(xué)生能將實驗內(nèi)容完整的復(fù)述下來。以上結(jié)果表明,通過對該實驗課的教學(xué)改革,有利于加深學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)的印象,有利于加深他們對理論知識的理解和掌握。
實踐課是學(xué)生將理論知識與實際相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),而大部分本科實驗采用的教師灌輸式教育,學(xué)生模仿式學(xué)習(xí),大大降低了實踐課的作用。以水污染控制工程污泥調(diào)理和脫水實驗為例,明確實驗課的教學(xué)目的和作用,從實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式進行改革,鼓勵學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí),鼓勵教師將主導(dǎo)角色轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)者的角色,增強教師與學(xué)生之間的互動,則更有利于提高學(xué)生的實踐能力和動手、動腦能力,更有利于高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。