刘沙沙，吴贤格，刘燕芳

(肇庆学院环境与化学工程学院，广东 肇庆 526061)

2017年，教育部于正式提出了“新工科”的建设理念，为理工科教育的改革指出了新的方向和目标，高等学校是为社会输出人才的重要阵地，加强创新创业人才的培养，是新工科背景下高等教育的核心目标[1-2]。实验教学作为高等学校教学体系的关键组成部分，是培养大学生创新和实践能力的重要环节[3-4]。

环境工程专业以培养适应环境保护发展的应用型工程技术和管理人才为任务[5]，开设的实验主要以《环境监测与分析》、《水污染控制工程》和《大气污染控制工程》等专业课程为基础，将这些课程中的实践教学内容进行提炼，开展相关的实验，具有典型的工程和应用特点。但是，根据新工科建设的要求，目前环境工程专业的实验教学存在如下问题：(1)实验教学主要依附理论教学课程，采用验证实验的开课方式，教学方法落后于行业技术需要；(2)偏重于教材的传统实验，创新性和开拓性实验项目较少，教学内容与社会经济发展方向偏离；(3)对学生团队合作意识和全局观念的培养不够重视，创新思维、技能和创业能力的培养还存在欠缺。因此，为适应新工科背景下对人才培养的要求，有必要对环境工程专业的实验教学进行改革。

针对环境工程专业的实验课程教学模式的现状，笔者基于新工科建设的理念，以创新创业人才培养为导向，依托“三三”制的实验教学模式，将实验课程内容与学科发展前沿同步，加强学科间的深度交叉融合，促进学校和企业协同合作，构建具有基础性、创新性和工程性的多元化实验教学体系；同时以学生为中心，充分利用互联网带来的优势，引导学生“发现-思考-创新”，在学习和掌握学科前沿技术的基础上，进一步让学生的创新思维和创业能力得到提高，能综合运用多学科和专业的知识发现、分析和解决问题，以适应新基础、新产业、新经济发展的需求。为培养高素质的环境专业人才、具有创新精神和创业能力的应用型人才打下基础，将有助于支撑国家的发展。

1 在实验教学过程中引入创新创业教育理念，调整实验教学内容

肇庆学院开设的《环境工程专业实验》是环境工程专业学生的必修实验课程，总学时数为48学时。学生通过进行实验预习、实际操作、实验设计、数据处理和分析等过程，可以进一步加深对《环境监测》、《大气污染控制工程》和《水污染控制工程》的基础理论知识的理解和认识，包括环境监测技术和方法、水污染控制工程构筑物和设备运行、大气污染控制技术和工程应用，提高学生对环境监测、水污染和大气处理工程设计与运行管理过程中存在的问题，分析原因、并提出解决方案的能力。

但在目前传统的教学模式会导致培养人才的能力与企业和社会的需求不匹配，缺乏创新创业意识和能力。因此，需要紧密结合新工科的理念和要求，借鉴其它高校的实验教学经验，把创新创业人才的培养目标和实施真正落实到培养方案、教学设计和授课等关键环节中。重视基础实验，趋向学科前沿和新技术，打破学科壁垒、促进环境与化学、生物等学科的综合交叉，整体优化实验教学内容[3,6]。例如：在讲授“氧化沟”实验时，学生根据《水污染控制工程》和《环境监测》课程中学习的基础知识提前进行预习，实验课进行过程中，面对氧化沟的实验模型，教师对氧化沟的结构、工艺机理和运行过程进行讲解后进行操作演示。然后，学生们将从污水处理厂取得的活性污泥加入到氧化沟装置中，加入人工模拟污染的生活污水，设置好曝气机和水力助推器的转速、进水流量等参数，开机运行，污水处理过程中，监测溶解氧的变化，定时取样，对出水中的BOD5、COD含量进行测定，分析氧化沟工艺对生活污水的处理和净化效果。根据实验数据和结果分析，教师最后进行总结。实现了多学科专业知识的交叉和融合，促进各个学科的协调发展。

2 优化、改革实验教学方法和教学模式

图1 “三三”制的实验教学模式

传统的教学方法是以老师集中灌输的授课方式，学生缺乏自主思考的时间和空间，实验兴趣不高，动手能力和创新能力不足[7]。针对以上弊端，在环境工程专业的实验课教学过程中，基于精炼理论教学、强化实验教学和活跃课外教学的思想，设计了“三三”制实验教学模式，如图1所示[8-9]。以“三三”制教学模式为驱动，综合传统环境实验项目的基础性实验、基于学科前沿的创新性实验和具有工程实践背景的跨学科实验。借助网络教学资源，引导学生“发现-思考-创新”，通过自主、合作、探究式的学习过程，在参与实验的过程中发现问题，并利用所学知识分析和解决问题；鼓励学生自主设计实验，激发实验兴趣，积极研究探索工程实践实验，引导学生运用多学科思维来解决问题，深化创新思维，提高实践技能和创业能力。具体实施如下：根据每个同学的实际情况不同，因材施教，根据同学擅长的能力安排实验内容，充分发挥潜能。并引导和鼓励学生结合课程学习的知识，申报了国家级大学生创新训练计划《脱氮除磷菌的筛选及其强化生物生态耦合系统处理分散式农村生活污水》，并获得立项，可以进一步激发学生的能力和实验兴趣，在创新实验进行的过程中，学生可以自主进行文献调研、实验方案设计，学生通过团队合作完成实验过程、数据分析、论文撰写和结题报告等，引导学生利用知网、万方、维普等文献数据库，了解和熟悉研究方向的前沿动态和方向，在教师的引导和指导下，培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。

3 加强学校与企业的合作，协同育人

在国家相关政策的支持下环保产业得到了快速发展，国务院办公厅在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中指出“改革人才培养模式，提高高等教育人才培养质量，推进高校与地方、行业、企业合作共建。”的要求。为了响应国家关于高校人才改革的号召，适应环保行业对人才的需求，校企合作的培养模式应运而生。校企合作是学校与企业建立的一种互助共赢的合作模式[10]，学校和企业之间可以实现资源共享、互相扶持、共同发展[10]。校企合作可以提高教师的科研应用能力，并且通过科研与产业应用结合，还可以增强学生对专业知识的掌握和应用，为培养应用型人才奠定基础[10]。

针对传统的实验教学方式是以固定的教材和实验内容的弊端，加强实践教学是巩固和加深学生对理论知识认识的一种有效的途径。因此，在教学过程中积极与企业对接联合，强化双师型教师队伍建设，积极促进教师的实践培训和调研，在实践中探索，不断优化调整实验教学的内容。在加强专任教师的创新创业教育的基础上，引进具有成功经验的双创企业家作为兼职教师指导学生，并将学生输送到专业对口的企业参加实训，提高创新精神和实践技能[1,3,11-12]。具体实施措施：(1)《环境工程专业实验》的任课教师到企业担任科技特派员，与相应的环保企业对接，满足企业之急和产业之需，推动企业和高校科研成果的对接，同时提高教师的实践水平和能力，更好的应用在实验教学中；(2)环境学院从东方仿真软件公司采购了一批水污染控制、大气污染控制等相关的软件，学生在电脑上安装模拟软件后，可以自主进行操作，提高学生的学习兴趣和独立思考的能力；(3)在培养学生的实习环节中，通过“环保企业/污水处理厂现场参观+专业技术讲解+任课教师组织讨论”形式，分析环保企业的工程应用项目实施方案，污水处理厂对城镇生活污水、工业废水等采取的净化工艺和处理流程等，增强了学生对水污染治理的理论知识的理解，实现了学校教学和企业实践的统一，提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。(4)依托学校的创新创业学院和大学科技园，为学生开展创业实践提供支撑平台，在科研成果转化应用过程中帮助学生寻找创业机会；鼓励学生组建创业团队，积极参加与创业有关的大赛，提高和锻炼学生的创新意识、创业和实践能力，增加创业项目的数量，加强与市场对接。

4 结 语

通过开展环境工程专业的实验课程的教学改革，克服传统实验教学模式的弊端，打破学科专业的局限，优化实验教学内容，通过不断探索与实践，构建一套行之有效的基于新工科理念的实验教学和评价体系，建立以创新创业能力为导向的培养应用型人才的实验教学方法。将教学、实践紧密结合，把学生学习基础知识、自主设计及研究探索的能力融为一体，提高环境工程专业实验课程的教学效果和质量，形成交叉融合、创新开放、多元培养、协同育人的人才培养体制，实现高校基于新工科里面的创新创业人才的培养。