基于应用型人才培养的物理性污染控制工程课程实验教学改革研究

蔡永兵，谢 越，李飞跃，范行军，马万征，孟凡德

(安徽科技学院 资源与环境学院，安徽 凤阳 233100)

近年来，随着我国社会经济迅猛发展，各种生态环境问题日渐突出。因此党和国家高度重视生态环境问题，坚持生态文明建设和可持续发展的理念，我国的环保事业高速发展，这就给环境工程专业人才培养指明了方向。培养高素质应用型环境工程专业人才是在新形势下生态文明建设的基础保障，也符合我国当前社会经济发展对人才的要求[1]。笔者所在的单位安徽科技学院以建成全国一流的应用型高水平大学为目标，着力将本科学生培养成应用型高水平人才。学校在人才培养过程中对基础理论教学严格要求的同时，对实验实习教学更为重视，环境工程专业实验实习学时数相对较多，注重实践能力的培养，锻炼学生创新思维和解决实际问题的能力。

物理性污染控制工程这门课程具有很强的实践性，是环境工程专业学生一门重要的专业课程。实践性课程的开设正与我们应用型人才培养的目标相一致，课程实验教学不仅有助于培养大学生的实践能力，也对其创新能力和综合素质的提高大有帮助[2]。就目前而言，物理性污染控制工程实验教学中仍存在着一些不足之处，实验教学不能有效地发挥实践锻炼的作用，严重影响应用型高水平人才的培养质量。主要表现在：(1)在环境工程专业学生培养过程中普遍关注化学性污染和生物性污染的问题，特别是化学性污染的问题的背景下，学生对物理性污染问题重视不够；(2)实验内容设置单一，缺乏探索性和设计型综合实验，实验重结论轻过程，忽视对实验过程产生问题的思考；(3)已有的教材与环境工程专业及学校的实际教学情况结合度不高缺乏合适的相关实验课教材；(4)实验课教学设备种类不全、数量不足；(5)实验考核模式单一等。这就导致了学生在实验教学中，虽然学生动手完成了实验，但科研习惯的培养不足；大部分同学只是对实验结果进行简单的数据罗列，缺乏系统的结果分析和讨论，对实验过程中产生的问题缺乏积极主动的思考。针对现存问题，本文结合安徽科技学院环境工程专业物理性污染控制工程课程实验教学实际，提出改进实验教学的方法，探索环境工程专业应用型人才培养的新思路。

1 提高学生对课程的重视程度

水污染、土壤污染、大气污染等是国际上一直以来最为关注的环境污染问题，而当前噪声、振动、电磁辐射、放射性、热和光等物理性污染问题越来越突出，也已经引起了人们的普遍关注。但是相对而言，环境工程专业的学生所学的专业课程基本还是以解决化学性污染问题为主，比如大气污染控制工程、水污染控制工程和土壤污染修复技术等。与水污染、土壤污染、大气污染等化学性污染不同的是物理性污染是一种能量性的污染[3]，是生活中普遍存在的，所以学生对物理性污染的不够了解和重视。另外，很多学生都有考取研究生继续深造的打算，而基本所有高校的研究生招生考试的初试科目都与物理性污染无关。综合以上几个因素，学生们认为这门课程不那么重要，大部分同学都不重视本门课程的学习。所以，教师在理论课程教学的过程中应该把提高学生对物理性污染问题的重视程度为基础，只有学生重视了本门课程，才可能达到满意的教学效果。

2 明确课程实验教学目标

环境工程专业人才培养方案的制定，应统筹安排实验课程，避免重复。例如，物理性污染控制工程实验教学与环境影响评价、环境监测课程的实验有重复内容，应避免实验课内容的重复开设，以免影响学生学习的积极性。课程实验的教学目标为通过系列实验教学加深学生对物理性污染基础理论知识的理解，掌握相关的物理性污染问题的监测、评价、防治、设计方法，培养学生分析和解决实际环境问题的能力。学生应按课程教学大纲要求，认真完成监测评价实验和设计计算，以实践促进学生理解理论知识，培养学生通过资料检索或实际实验和设计解决具体物理性污染问题的能力。使学生了解到我国物理性污染状况、掌握物理性污染控制技术，使其专业学习能更好适应社会发展的要求。

3 构建实验教学体系，完善教学内容

物理性污染控制工程理论课程覆盖面较广，内容多而且杂，理论知识不好理解[3]，在往年的物理性污染控制工程实验教学中，大多数实验以简单的物理性污染监测为主[4]。开展的实验有噪声监测实验，包括不同噪声源的噪声监测；电磁辐射监测实验，包括移动基站电磁辐射近场分布监测、家用电器或仪器设备工作状态对电磁辐射的影响等。这些实验内容较为单一、缺乏个性化和创造性的内容。通过改革，更新教学内容，对实验内容进行整合，针对不同模块开展相应实验课程。如对环境噪声污染设置一个监测性实验、三个设计计算实验，主要包括：不同类型噪声的监测实验；吸声、隔声和消声降噪实验。通过实验内容整合，抓住物理性污染问题中的重点问题和实际生活最密切相关的问题确定实验内容，达到激发学生学习兴趣的目的，同时也可以让学生了解到物理性污染问题是普遍存在的，物理性污染控制工程这门课程是可以切实地解决现有的实际问题的，对调动学生学习的积极性和主动性大有帮助。通过对教学内容的改革，强化了学生对理论知识在实践上的理解。学生由原来的对着实验指导书按部就班的做实验，变为首先要结合实验内容对自己的所学的理论知识进行整合，对学生的自学能力以及综合分析问题和解决问题的能力提出了更高的要求。

4 加强实验室基础设施建设，补充实验课教学设备

开展实践教学，首先应具备实践教学所需的场所和是设备。目前，物理性污染控制工程实验课程全部在安徽科技学院环境科学与工程实验室完成，针对物理性污染的教学设备只有声级计5台，手持式电磁辐射检测仪8台。很难满足物理性污染控制工程实验教学的开展，通过改革，补充相关仪器设备，支持实验教学，主要包括环境振动和环境放射性污染检测的设备。学生通过实验课程不仅要学会各种类型污染的检测，更应该了解仪器设备的原理，以及所检测出数据的分析和评价方法。

5 科学合理评价教学效果，完善考核评价体系

实验教学的目的是通过学生参与的实验课程当中来加深学生对理论教学内容的理解，掌握相关的实验方法和设计计算方法，培养学生解决实际问题的能力，提升学生的综合素质[5]。课程结束后如果没有对教学效果的评价，就不能了解学生对课堂内容的掌握程度，所以实验教学也要评价课堂的教学效果，提出科学合理的评价措施。对于物理性污染控制工程的实验教学评价可以从两方面考虑：(1)通过设计计算，如吸声降噪的设计、隔声降噪设计等来评价学生分析和解决具体物理性污染问题的能力；(2)通过学生在实验设计、数据分析和实验报告撰写过程中的表现评价学生的实验操作和创新思维能力。

对于物理性污染控制工程实验考核而言，要以教学目标为指导，重视实验教学全过程，考察文献查阅能力、实验设计能力、设计计算能力、基本操作能力等，重视考核内容的全面性以及结果的合理性，从而完善考核体系。采用过程性考核模式，更注重学生实验前文献的调研，材料的组织及实验方案的设计依据和可行性分析(占40%)；实验中发现问题和解决问题的能力(占40%)，以及实验后对实验结果的讨论和分析(占20%)，以便更为全面和多元的考核学生对所学理论知识的综合运用能力。增加项目答辩的环节，锻炼学生如何科学地表达实验研究成果，最大限度地培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，引导他们养成科学求真的态度和团结协作的精神。

6 结语

物理性污染控制工程是一门专业应用性、实践性很强的课程，激发学生学习的积极性和主动性是提高课程教学效果的关键。实验教学的开展应以实验课程的目标为指导，设置具有典型性和实用性的实验培养学生分析和解决实际问题的能力。提高学生对物理性污染问题的重视程度、明确实验的教学目标、合理安排教学内容、制定科学合理的评价体系，提升环境工程专业应用型本科人才培养的质量。