[开放实验实习基地的建设及教学实践]

开放实验实习基地的建设及教学实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9132 （2016）34-0007-02 DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.34.002 教高[2005]1号文件指出：高校需整合资源，增加综合 性、设计性实验，注重学生应用能力和创新能力的培养，实 验室增加开放时间提高设备使用率。开放实验教学是学生自 主提出实验目标或参与教师科研课题，自主性学习研究、自 行设计方案并独立完成实验的一种教学方式。随全社会对环 境问题关注程度的普遍提高，对工程专业人才素质要求也越 来越高，结合华东交通大学提出的构建具有专业特色实践教学体系，参照“给排水科学与工程卓越工程师”培养设计型 及实用型给排水专业人才发展思路进行污水生态净化技术 实验实习基地建设，把开展综合性、创新性试验作为开放性 日常教学纳入教学计划，人才市场要求高校在培养目标上由 “单一型、继承型”向“综合型、创造型”转化。实验教学 环节对培养学生的综合能力和科学素质起着重要作用，对于 专业教学，加强试验教学的创新与改革，对培养高素质人才 具有十分重要意义。开发污水生态处理设计研究型实验教学 项目，将传统的内容单调的验证性实验提升为综合型、设计 研究型试验，对于学生的观察能力、思维能力、动手能力和 创新能力的培养是十分重要的。

一、开放实验、实习基地建设的必要性及教学实践改革 的意义 设计研究型实验基地是先进技术实践教学的重要平台， 是提高学生实践与创新能力的基地。建设污水生态处理设计 研究型实验基地并对学生开放，学生通过实验基地的学习观 察、实验设计、现场测试、数据分析、撰写实验报告等加深 对所学新知识、新技术的掌握和实践能力的培养，为学生及 时将理论与实际应用相结合创造良好的环境，激发主动学习、 积极参加科研的热情。开发污水生态净化技术实验，对于专业教学跟踪前言技 术发展十分必要。通过设计研究型实验，学生可受到从查阅 资料、实验设计、实验操作到撰写实验研究报告等系统的科 学研究训练，完成一个污水处理实验项目相当于完成一个小 型科研课题。将科学研究渗透到实验教学，教学与科研互动， 符合现代教育发展趋势。开发设计研究型污水生态净化技术 实验教学，对于创新人才的培养十分重要。设计研究性实验、 实习基地是先进技术实践的重要平台，有了相对稳定的污水 生态净化技术实验、实习基地，学生通过学习观察、实验设 计、现场测试、数据分析、撰写实验报告等，大大加深对所 学新知识、新技术的掌握和实践能力的培养，为学生及时将 理论与实际应用相结合创造良好环境，激发主动学习、积极 参加科研的热情。使专业教学有利于创新型人才的培养，污 水生态净化技术实验、实习效果才能得到保障。建设污水生 态处理实验基地可根据学生智力、学习能力、学习基础和积 极性不同，开展不同层次的综合、设计、研究型实验，充分 发挥学生个性特点，因材施教，提高学生动手能力、创新能 力和科研兴趣。目前很多高校缺乏用于本科教学的污水生态 净化技术实验，特别是缺乏设计研究型污水生态净化技术实 验室和基地，无法开展污水生态处理设计研究型实验。因此， 本项目成果将成为一个实际范例，推动污水生态净化技术标 准化实验开展和基地建设，在全国同类院校中有良好的推广 应用前景。二、开放实验、实习基地教学实践改革目标 以给排水科学与工程专业及学校其他相关专业的本科 生和研究生为主要服务对象，以培养学生创新精神和实践能 力为重点，以实验教学内容、手段创新和实验实习基地建设 为切入点，开发污水生态净化技术综合、设计研究型实验， 建立实验、实习基地，并开展教学实践。推动高校污水生态 净化技术标准化实验、实习基地建设和综合性、设计研究型 实验的开展。主要研究污水生态净化技术设计研究型实验、 实习教学规划；
污水生态净化技术设计研究型实验、实习基 地建设；
污水生态净化技术设计研究型实验、实习教学实践。

下面，具体阐述一下开放实验、实习基地的教学实践改革内 容及教学规划。

（一）开放实验、实习基地教学实践改革内容选择 污水生态净化技术主要有：人工湿地、稳定塘、土地处 理、水生养殖技术、多级人工湿地-塘污水处理技术等。稳 定塘、土地处理、水生养殖技术等在校园建设实验基地，会 产生异味，且不美观，影响环境卫生，不宜在校园建设。人 工湿地及多级人工湿地-塘污水处理技术是当前污水生态净 化的代表性技术，对环境无不良影响，完全符合实验、实习项目选择的原则。

（二）开放实验教学实践教学规划 污水生态净化技术设计研究型实验由学生查阅资料并 提出实验方案，方案的讨论与确定、实验基地试验和实验总 结四个阶段组成。

1.查阅资料、提出实验方案。这一过程要求学生通过查 阅有关书籍、文献资料，了解和掌握与课题有关的国内外技 术状况、发展动态，并在此基础上，根据实验课题要求和实 验室条件，提出具体的书面实验方案设计，包括提出实验工 艺技术路线与实验装置、实验条件要求、测试项目和测试方 法、实验计划进度等。

2.方案的讨论与确定。指导教师在实验方案审议的基础 上，与学生开展讨论。由学生介绍实验方案，指导教师根据 可行性、实验室条件等因素对方案进行修正，使之具有可操 作性，满足实验目的要求，在尊重学生思路的实验要求的前 提下，确定实验方案。

3.实验方案。按确定的实验方案，在实验基地和实验室 由学生动手准备必要的试验材料、实验装置，开展具体的实验和测试工作。指导教师负责现场指导，解答学生实验中遇 到的难题，启发学生深入思考，创造必要的条件，如分析条 件、必要的设备材料等。

4.实验总结。由学生自主对实验结果数据进行分析、 总结，教师负责指导和答疑，这一过程使学生分析问题的能 力得到锻炼和提高，最终按要求编写出实验研究报告或论文。

实验题目来源于指导教师承担的研究课题，并根据本科 生的特点，从研究课题中设立难度适中，在学生努力之后可 以完成的子课题。整个创新实验使学生经历“三个全面”的 过程，即：经历一次全面分析研究问题的过程，实验技能得 到全面的锻炼，综合能力得到全面的提升。学生在完成创新 实验后取得相应的学分，其成果可以发表和参加竞赛。创新 实验充分利用科研资源，使学生的创新能力有一个质的提高， 下图是实验运行的步骤。

专题报告（教师）→文献阅读→选择实验研究题目 → 提出实验研究方案→方案研讨（师生）→实验→实验研究结 果分析→撰写报告或论文→成绩评定（教师） （三）实习基地教学实践教学规划 1.认识实习。污水生态净化技术认识实习主要内容：理论简介→参观基质→撰写报告。主要突出专业启蒙教育的作 用，简要介绍污水生态净化的原理与工艺，采取 参观人工湿地污水处理试验基地，初步认识污水生态净 化工艺，主体构筑物，了解与污水生态净化工程有关的设备、 装置、器材、管材，了解污水生态净化的前景与发展方向， 扩大知识领域，激发学习兴趣。

2.毕业实习。污水生态净化技术毕业实习主要内容：专 题报告→文献阅读→参观试验基地→看系统设计图纸→撰 写报告。详细介绍污水生态处理的原理与工艺，主要讲述人 工湿地污水处理原理与工艺、构筑物构造与计算、脱氮除磷 原理与工艺，介绍当前污水生态净化的新技术、新工艺。布 置学生查阅相关的文献资料，加深学生对实习内容的理解。

主要侧重于某一问题的深入，突出深化专业教育求深求新， 结合毕业论文，力求在污水生态净化领域深入，同时兼顾知 识方面的拓宽。对人工湿地系统工程设计图纸详细了解，了 解工程设计的方案，管道、设备的平面布置、敷设等。为毕 业设计收集资料作准备，结合毕业课题有针对性分别进行。

三、 开放实验、实习基地教学实践改革总结 实践证明我们开展的“开放实验、实习基地教学实践改革”是成功的，研究成果具有以下优点：（1）具有学科的 前沿性和典型性，有利于教学与科研紧密结合。（2）利于 初学者接受掌握。学生愿意解决这种问题，并且具备一定的 知识基础和能力基础，能使学生树立完成任务的信心。（3） 具有探索性。可激发学生主动探索的欲望。具有非完备性、 不确定性、发散性、层次性、发展性、创新性等特点。（4） 自主性强。允许学生根据自己的兴趣、爱好和特长来灵活地 选择参加研究的内容和形式，因而有利于学生主动性、独立 性、创造性的发挥，有利于学生个性的发展，特长的培养及 自我教育目标的实现。（5）综合性强。以多种知识和技能 的综合学习与运用的形式出现，利于综合能力的培养。（6） 与环境协调，便于在校园建设，可有效解决实习经费不足的 问题。鉴于目前我国交通、食宿价格普遍上涨，实习就地解 决，节约经费，便于学生实验和实习。

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