環(huán)境監(jiān)測實驗課程教學改革研究與探討

黃忠臣

摘要： 通過對環(huán)境監(jiān)測實驗課程進行教學改革，提出“勘導式”實驗教學法，建立分析方法實驗系統(tǒng)，對高等院校環(huán)境工程專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測實驗教學有借鑒意義。

Abstract： Through the teaching reform of environmental monitoring experiment course， this paper put forward "prospecting and guiding" experimental teaching method， established the analytical methods experimental system， which provided reference for the environmental monitoring experiment teaching for the environmental engineering major in colleges and universities.

關鍵詞： 環(huán)境監(jiān)測；實驗；教學方法；勘導

Key words： environmental monitoring；experiment；teaching method；prospecting and guiding

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）03-0266-02

0 引言

《環(huán)境監(jiān)測實驗》課程是環(huán)境因素相關的專業(yè)主干之一，培養(yǎng)學生具有創(chuàng)新能力、實踐應用能力、分析能力及系統(tǒng)思維不可缺少的環(huán)境監(jiān)測實驗教學環(huán)節(jié)，所以它的任務就是及時、全面、系統(tǒng)反映環(huán)境污染水平，具備最強的理論性和實踐性。

現(xiàn)在很多高等院校及高職院校在實驗教學中采用了教室課前講授操作過程、實驗原理、及注意事項，學生們根據(jù)老師所講或實驗教材“照方抓藥”，機械化完成實驗過程。由于環(huán)境監(jiān)測實驗課程中如氣相色譜法、原子吸收光譜法及氣質聯(lián)發(fā)等等的配套設備比較貴的價格，由于設備臺數(shù)不夠多，每年的實驗學生量大，班次多，導致學生參與的積極性削弱。

近年來，北京建筑工程學院環(huán)境與能源學院對環(huán)境監(jiān)測實驗課程的而教學模式、實驗方法、實驗內容及實驗方式進行了改革及實踐，以培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新能力及、實踐能力及分析能力為出發(fā)點，收到了極好的效果。

1 啟發(fā)學生實驗興趣，激發(fā)學生實驗積極性

要想學生主動參與實驗教學的活動之中除非學生對實驗產(chǎn)生興趣，所以說興趣是最好的老師，興趣影響著學生的積極性，讓學生在實驗中專心、持久的學習中探索熱情，遇到了在大的困難時也具有這頑強的自制力和堅強的毅力，也直接促使了實驗教學的效果。

學生對老師們設計好的實驗和現(xiàn)實的教材大部分興趣都不大，學生難以提出問題，按照以前的實驗使學生失去思考的空間，培養(yǎng)不出探索學習的熱情。針對這種問題，要對學生的實驗檢測樣品范圍擴大，不再使用實驗室配置好的待測溶液，實驗“原子吸收光譜法測定水中的鉛含量”為例，只要樣品學生都感興趣的都可以，如礦泉水、自來水、河流水、湖水、河湖底泥、土壤、植物葉子、化妝品、蔬菜等等，檢測樣品項目不僅局限于鉛含量的測定，擴展到鐵、鋅、砷、鉻、鉛、鎘、汞、銅等金屬元素。為激發(fā)學生對實驗的積極性，讓學生自己準備安排實驗的過程，學生對與生活相關的食品、化妝品、及環(huán)境樣品的重金屬污染的狀況生出極大的興趣，在采集樣品、樣品檢測、處理、污染評價方面積極的投入，并實現(xiàn)實驗的了良好效果。

為了了解到重金屬檢測的實驗、熱點的檢測方法及環(huán)境評價的方法，促使學生參與環(huán)境相關檢測行業(yè)的調研，學生不僅開闊視野同時也提高了實踐能力，并提高學生對實驗的積極性。

2 采用“勘導式”實驗教學法

將實驗前的預習提到實驗課的核心部分改變了學生在實驗前一竅不通或在實驗課上聽不動的狀況。實驗課上理論課程和實驗過程為預習的內容。通過了預習學生達到了對理論清楚透徹、在實驗過程中的每個步驟清楚了、實驗結果評價方法的正確合理、分析檢測方法選擇得當及實驗數(shù)據(jù)的處理。

如環(huán)境監(jiān)測課程：提供預監(jiān)測樣品種類、確定樣品前處理方案、采用何種檢測分析方法、確定采樣方案、方法原理、分析方法的發(fā)展歷程、分析方法的影響因素和解決手段、計算方案、監(jiān)測污染物的治理、廢物的回收利用。在實驗課前通過集中授課方式或者網(wǎng)絡發(fā)布方式的通知，布置下了實驗前的預習思路和內容，給學生提供參考書，自己查找資料準備實驗前預習，分成小組采取隨機指導人員匯報有關相應的問題，則其他人作為補充方式，根據(jù)方法及實驗內容進行創(chuàng)新思維培養(yǎng)，教師勘誤學生準備資料、梳理內容的思路，慢慢提問，勘導式實驗教學方法學生分組合作準備實驗內容，采用探討研究式授課方法，教師的角色是、勘誤，總的來說學生是整個實驗理論教學的中心。

這種教學方法不僅能使學生充分的發(fā)揮了主動性，還為學生提供了一個自我評價及自學的平臺給學生足夠的思考空間和事件，讓學生在不斷的成敗體驗中，提高了積極性去參與實驗。這方法改變了以教師為中心的理論教學方式，但這種教學方式消耗了教師的時間與精力，督導每組的實驗預習要2個小時左右的時間，2個班64人左右每組4人，需要16個批次。

3 將單個實驗轉變成系統(tǒng)分析方法實驗

每個環(huán)境監(jiān)測實驗項目都是代表一種分析檢測方法。如水中堿度的測定實驗是酸堿滴定法的應用；水中硬度的測定是絡合滴定法的應用；高錳酸鉀法測定水中化學需氧量是氧化還原滴定法的應用；空氣中苯含量的測定是氣相色譜法的應用等等。通常每個實驗的實驗指導書都是參考我國國標相應樣品分析的檢測方法，規(guī)定樣品量、標準曲線的濃度、樣品的處理方法等，這種指導方法一般具有通用性，但是對待特定的樣品的背景干擾、具體儀器工作參數(shù)的選擇及測定條件的優(yōu)化和選擇沒有涉及關系。

我們以“原子吸收光譜法測定水中的鉛含量”實驗為例，如火焰原子吸收測定法，學生需要確定實驗中的燈電流的大小、光譜帶寬、燃氣和助燃氣的流量、測量高度和進樣量。為讓學生初步了解到原子吸收光譜的分析方法，提高學生實踐動手能力及理論水平，促使學生對樣品的干擾和消除方法進行研究，使學生對原子光譜法中的電離干擾、物理干擾、光譜干擾、化學干擾，對該樣品相應的消除方法有了初步的認識和了解，學生用具體的實驗為介質。在實驗進行中，學生可自由采取樣品，在處理方案前確定樣品，進行前處理（電熱板法或微波消解法），對自己采取樣品的測定條件進行選擇及優(yōu)化。

4 實行開放性實驗室管理

環(huán)境監(jiān)測實驗課程中許多實驗所需時間遠遠多于實驗大綱規(guī)定學時，再者實驗批次較多，在現(xiàn)有條件滿足幾個班的實驗，只能實行實驗室全天開放。

例如用“原子吸收光譜法測定水中的鉛含量”實驗為例，整個的實驗使用過程包括樣品研磨、干燥、樣品檢測和樣品前處理，每組需要20個樣品，需要20多個小時才能完成整個實驗過程；所以在4個學時的規(guī)定的教學時間內是無法完成的。

實驗室實行了全天開放管理，教師充足的利用實驗設備，交錯開安排時間，學生可以分組預約時間進行實驗，樣品檢測及樣品前處理一起進行。學生實行了自主進行實驗，遇見一些問題可以像教師學習交流，還可以上網(wǎng)或在圖書館查一些相對應的資料，學生擁有了良好的實驗學習氣氛、自由的思想、寬松優(yōu)化的實驗環(huán)境、優(yōu)良的實驗設備和融洽的師生關系，具有獨特的實驗教學文化。

5 培養(yǎng)回收利用的環(huán)保意識

人類中發(fā)展不可缺少的物質基礎就是金屬，資源可持續(xù)利用的有效途徑就是從廢棄物中回收利用金屬，降低金屬的環(huán)境污染，經(jīng)過金屬元素含量的環(huán)境樣品測定，引導學生積極的思考如何在回收利用有價值的金屬回收、廢舊電池中有價值的金屬回收等等，同時重金屬如鉛、鎘、汞等又是環(huán)境污染物。給學生提供了足夠的舞臺，培養(yǎng)了學生的保護環(huán)境意識，拓展了環(huán)保的概念。

6 結束語

提高學生的積極性和實驗興趣，以學生為主體，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，注重學生個性，探索有著自身特點和規(guī)律的實驗教學方法，實驗教學改革成功的取得了良好的實驗教學效果。理工科院校在教學中的重要組成部分是實驗教學，對學生培養(yǎng)的實驗設計、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、動手能力、獨立思維及創(chuàng)新能力和團結的合作能力等有著不能代替的作用。

參考文獻：

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