作者：張莉 畢亞凡 陳金毅 楊冬梅 單位：武漢工程大學環境與城市建設學

環境工程專業實驗課程獨立設置，是近幾年國內實驗教學改革的一個熱點，它的宗旨是通過一個完整的實驗課程體系(基礎型、綜合設計型、創新型三層次的實驗教學體系)，使學生能夠獲得系統的實驗理論、實驗方法和專業技能的學習和訓練，從而提高學生的綜合素質、工程能力和創新意識。我校“環境類”專業有環境工程專業和環境監察專業，秉承“鞏固基礎認知，加強綜合技能，引導自主創新”的實驗教學思想。近五年來，在環境工程專業實驗中大膽改革創新，提出:以能力培養為核心，以基礎訓練為平臺，把基礎型、綜合設計型、創新型實驗有機地整合在一起，打破原有各個課程分離的實驗教學模式，針對不同專業學生、不同階段訓練的需要，按照模塊化的方式，根據大綱的要求開設不同層次的實驗項目，引導學生訓練，逐步摸索出一套符合教學規律的創新實驗教學模式。

1環境工程專業實驗課程體系

根據教學大綱要求，環境工程專業實驗主要包括環境監測實驗、環境微生物學實驗、水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢物處置實驗、物理污染控制實驗等［1］。以前每個實驗都是獨立開設，出現學時上大量重復，例如水污染控制工程實驗中需要分析的水質指標CODCr、BOD、SS、氨氮等在環境監測實驗中已經做過，但學生仍要用大量時間重復實驗，不僅浪費學時，而且浪費藥品。根據教育部《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中指出的“高等學校要重視本科教學的實驗環節”，“開設一批新的綜合性、設計性實驗”的要求，課程組起初在部分學生中開始摸索探討新的實驗教學模式，并逐步修改環境工程專業實驗教學大綱，形成了涵蓋基礎型實驗、綜合設計型實驗、創新型實驗三個層次的環境工程專業實驗課程體系，見圖1。

2環境工程專業實驗教學模式

2．1傳統實驗教學模式存在的問題

傳統的實驗教學模式是實驗課程隨理論課程進行，在教師的指導下，按照實驗教材上完善的實驗步驟，實驗設備、實驗方案等，全部由實驗室人員提前安排好，實驗的結果也就在意料之中。這樣儀器設備的利用率較低，大型精密儀器設備、領先的科研實驗、新穎的實驗方法、新型的檢測手段，學生都無緣接觸，造成了在實踐教學中，學生完全處于被動狀態，僅機械地完成實驗，束縛了學生的獨立思考，窒息了學生的創造力，嚴重阻礙了學生學習的積極性和主動性［2］。因而，作為教學形式之一的實驗教學必須進行改革。為使我校“環境類”專業辦成在國內知名、省內一流的品牌專業，學校投入大量人力、物力建立了一系列培養創新能力的工程中心和實驗教學示范中心，如國家“環境與化工清潔生產實驗教學示范中心”、“大冶鐵礦實踐教學與創新人才培養示范基地”、“湖北省資源與環境實驗教學示范中心”和“湖北省化工清潔生產中心”。并將這些工程研究中心和實驗室，作為學生的校內創新教育基地，為環境工程專業實驗OEE創新教學模式的提出奠定了基礎。

2．2OEE三層次、六模塊創新實驗教學模式

OEE三層次、六模塊創新實驗教學模式，是多年來環境工程及相關專業學生實踐的結晶，重點突出了對專業知識點間的融合與滲透，涵蓋專業基礎、綜合設計和研究創新等實驗類型。OEE(Opening－Exercise－Exploration)即開放—實訓—探索的實驗教育理念，強調綜合的創新能力、獨立工作能力和工程實踐能力，將成為培養創新型工程人才的有效途徑。1)Opening是指開放式實驗。實驗室開放首先是時間上的開放，實驗室在工作時間完全對學生開放，在業余時間采取預約的方式開放;其次是儀器設備的開放，使儀器設備的利用率達到最大化;再者是實驗內容的開放，學生不僅可以選擇教師列出的實驗內容，也可以自己提出實驗內容。2)Exercise是指基本技能操作實訓。基礎型實驗的實訓主要針對“三基”即基本實驗原理、基本實驗技能、基本的數據處理方法的利用操作訓練。綜合設計型的實訓主要針對較為復雜的特定問題，按照選擇實驗項目、設計實驗方案、選用實驗方法和儀器設備、操作實驗裝置、進行數據處理、歸納實驗結果的步驟完成實驗訓練。3)Exploration是指探索、研究。采用先進的技術手段、創新的實驗思路開展實驗研究工作，就有可能引發新的發現、新的發明和創造。實現以項目為載體、探究為方式、實踐為形態、評價為導向的實驗模式。4)三層次是指基礎型、綜合設計型、創新型實驗三個層次，三層次實驗課課時比例為3∶2∶1。其中分別設置六個模塊。即基礎型實驗設置“三基”訓練、“單元操作”訓練兩個模塊，重點強調操作的規范性和實用性，使學生能夠熟練、正確地使用各種常規儀器設備，充分體現教師教育特色;綜合設計型實驗設置“一級”訓練、“二級”訓練、“三級”訓練三個模塊，其中“一級”訓練是指僅包含單門課程而設的課程式實驗，“二級”訓練是指包含一組相關核心課程和部分研究項目而設的課程和項目結合式實驗，“三級”訓練僅包含研究項目而設的項目式實驗。在綜合設計型實驗中，以“一級”訓練為基礎，“二級”訓練為支撐、“三級”訓練為主線，三級訓練螺旋遞進，由易到難，將核心課程教育與專業技能有機統一起來，通過綜合技能訓練，為自主創新能力奠定基礎;創新型實驗設置專題研究一個模塊，使學生能夠及時了解學科發展動態和趨勢，掌握新技術和新方法。這類實驗不僅加深了學生對理論知識的理解，極大地調動了學生學習的積極性，而且提高了學生實際工作能力和處理實際工程問題的能力，學會并掌握了一項專業技術技能，增強了他們職業工作的適應能力。OEE三層次、六模塊創新實驗教學模式見圖2。從上述實驗教學模式可以看到，OEE的實驗教育理念貫穿于三層次、六模塊的每個部分。課內與課外并重、校內與校外結合，體現“多元化、全過程、遞進式”的實驗教學體系，提高了工科專業學生的基本操作技能，將知識傳授、知識創新和知識應用有機結合。形成了學校開展科學研究和企業突破技術瓶頸的協同機制，促進高新技術向產業主流技術的快速轉化。

3實驗教學改革實踐與人才培養成效