環(huán)境監(jiān)測實驗課程改革的研究與探索

劉本志

[摘 要]為滿足社會綜合性人才的需求，提高以培養(yǎng)學(xué)生動手能力為目標(biāo)的實驗教學(xué)質(zhì)量，針對目前環(huán)境監(jiān)測實驗課程的現(xiàn)狀和存在的問題，提出一系列實驗教學(xué)改革方面的舉措，包括多媒體的使用、開放實驗的設(shè)立、綜合實驗與實習(xí)的關(guān)聯(lián)，以加強學(xué)生的操作能力，提高實驗結(jié)果分析、數(shù)據(jù)處理和總結(jié)思考的能力。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測 實驗教學(xué)模式 改革

[中圖分類號] G423.07 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0145-02

環(huán)境監(jiān)測實驗是環(huán)境類相關(guān)專業(yè)的一門必修課程，這門課程的開設(shè)有利于提高學(xué)生的實際操作和動手能力，提高學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)整理和分析的能力，為以后學(xué)生的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

隨著科學(xué)和技術(shù)的逐步發(fā)展，社會對大學(xué)畢業(yè)生的基本素質(zhì)和綜合能力的要求越來越高。大學(xué)是綜合型人才培養(yǎng)的重要基地，而實驗教學(xué)是大學(xué)課程學(xué)習(xí)的重要組成部分，是提高學(xué)生綜合能力的有效手段。為了社會發(fā)展的需要，大學(xué)課程學(xué)習(xí)中應(yīng)逐步增加實驗、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增加實驗室建設(shè)的規(guī)模，提高實驗教學(xué)的平臺和教師教學(xué)的水平。另外，要不斷進(jìn)行實驗教學(xué)改革，以新的實驗教學(xué)模式代替老套傳統(tǒng)的教學(xué)方式。[1]

一、環(huán)境監(jiān)測實驗課程的現(xiàn)狀和問題

（一）實驗課程的課時較少

環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)的形式類似于一些化學(xué)實驗，這些實驗課程一般安排在環(huán)境監(jiān)測理論課程完成之后。由于實驗課程的課時安排較少，就不能讓學(xué)生花費較多的時間來進(jìn)行試劑的配置及資料查閱。那么實驗前許多的準(zhǔn)備工作往往都是由實驗指導(dǎo)教師來完成，而學(xué)生只能機械地完成實驗規(guī)定的試驗方法和程序。如使用紫外分光光度計的實驗，由于時間限制，學(xué)生使用前常規(guī)儀器的校準(zhǔn)和使用的方法不能掌握得很好。[2]實驗程序的目的性太強，實驗室操作只是一種形式，學(xué)生的實驗?zāi)芰]有得到提高。

環(huán)境監(jiān)測實驗是一個綜合能力培養(yǎng)的過程，旨在培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)場采樣，樣品前處理，樣品監(jiān)測分析以及實驗觀察判斷和解決實際問題能力。然而由于連續(xù)實驗時間太少，像水、土、氣這樣的實地收集的樣本，教師往往需要提前收集好，這使得學(xué)生不能完全掌握樣品采集的過程和能力，只關(guān)注實驗室監(jiān)測技術(shù)和樣品測試的過程。

（二）對實驗課程認(rèn)識不足

目前，許多高校大多數(shù)實驗課程都是驗證性實驗，這樣學(xué)生只能是按照老師的操作簡單模仿，對儀器的使用只有表面的認(rèn)識，卻不能熟練的掌握這些儀器的操作要求。無論是老師還是學(xué)生，對實驗課程的認(rèn)識存在問題，以為實驗課程沒有理論課程重要。因此，從根本上沒有培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力。

（三）大型儀器使用較少

目前，有許多種類的大型分析儀器，都是國內(nèi)和國外先進(jìn)的監(jiān)測儀器，但真正用于本科教學(xué)的不是很多，而且許多儀器因使用較少，存在老化的現(xiàn)象。頻繁的維修，也導(dǎo)致測定結(jié)果不準(zhǔn)確，實驗周期長，導(dǎo)致實驗教學(xué)效率低。

（四）實驗教學(xué)方法老套

目前，大多數(shù)高校仍采用傳統(tǒng)老套的實驗課程教學(xué)方法，一般是老師在講述實驗細(xì)節(jié)并進(jìn)行演示，學(xué)生按照老師的指示機械的操作機器，并記錄數(shù)據(jù)結(jié)果。而一些復(fù)雜的實驗要用到大型昂貴精密的儀器，為了不損壞儀器，這些實驗基本上是由老師來完成，學(xué)生只是在觀看老師的演示。由于大部分實驗都是驗證性實驗，學(xué)生只要按照老師指定的方法去嚴(yán)格操作，實驗一般都是成功的，這樣學(xué)生就不會明白實驗中的影響因素會對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響，也不明白實驗的原理究竟如何。隨著時間的推移，學(xué)生也失去了對實驗課程的興趣，實驗課程成為一種形式，學(xué)生也只是為了完成這門課程拿到學(xué)分，沒有從根本上提升實驗的能力和技巧。這些傳統(tǒng)老套的教學(xué)模式在很大程度上影響了實驗教學(xué)的發(fā)展。

二、環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)的改革措施

（一）多媒體及網(wǎng)絡(luò)的使用

多媒體在理論教學(xué)中的使用已非常的廣泛，但是實驗教學(xué)對多媒體課件的使用還比較少。其實在實驗教學(xué)過程中也可以利用多媒體教學(xué)。例如，有些實驗復(fù)雜，實驗室的條件欠缺，這時可以用多媒體課件演示來完成。有些實驗會用到劇毒品或危險品，為了學(xué)生的安全和健康，這些實驗可以用多媒體演示就可以了。還有一些實驗，在實驗過程中一次錯誤的操作會使整個實驗失敗，這時可以采用動畫的形式讓學(xué)生明白正確操作的重要性，避免實驗中出現(xiàn)太多的失誤。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在大學(xué)教學(xué)已經(jīng)基本上普及[3]，許多網(wǎng)絡(luò)課程和實驗也已經(jīng)出現(xiàn)，那么實驗課開始之前可以在網(wǎng)絡(luò)上介紹一些儀器設(shè)備的構(gòu)造、原理及正確的使用方法，讓學(xué)生提前對儀器的使用有較深的認(rèn)識。

（二）開放性實驗的設(shè)立

隨著許多社會行業(yè)整合的趨勢，大學(xué)生就業(yè)的選擇面加寬，逐步擴大了覆蓋范圍，這對大學(xué)的教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求。開放性實驗的設(shè)立可以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用方面的技能，注重實踐能力的培養(yǎng)，這對學(xué)生的創(chuàng)新和綜合實驗?zāi)芰ζ鹬匾淖饔谩?/p>

實驗指導(dǎo)教師和實驗室的一些管理人員一般具有自己的科研課題和項目，可以拿出一部分課題作為試點項目，讓學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，制訂實驗方案、步驟，老師可以提供一些適當(dāng)?shù)脑噭┖蛢x器，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間安排，利用課后時間來完成這些項目，教師對學(xué)生的實驗進(jìn)行計劃和進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。通過開放性實驗的鍛煉，學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Φ玫搅颂岣?，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考和團隊協(xié)作的能力，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

（三）實驗課程與實習(xí)關(guān)聯(lián)

環(huán)境類專業(yè)的學(xué)生實習(xí)對他們以后的工作是十分必要的。但是大多數(shù)高校的學(xué)生實習(xí)一般是安排在大三下學(xué)期或大四上學(xué)期，實習(xí)時間較短，而且都是在所有課程完成之后，學(xué)生的實際實習(xí)效果并不好。如果讓實驗課程和實習(xí)關(guān)聯(lián)，在實驗課程進(jìn)行中就安排學(xué)生參觀一些分析測試中心、環(huán)境監(jiān)測站等單位和公司，讓學(xué)生進(jìn)一步了解當(dāng)前先進(jìn)的分析儀器和設(shè)備，除了了解實驗課程中所學(xué)的儀器原理、使用方法之外，可以更直觀地了解當(dāng)前一些環(huán)境監(jiān)測項目的發(fā)展情況。另外，教師在實驗課程中會布置一些實習(xí)任務(wù)，學(xué)生帶著問題去實地考察研究，通過向單位專業(yè)技術(shù)人員學(xué)習(xí)探討，從中學(xué)到許多課本上和課堂上學(xué)不到的知識和經(jīng)驗。

（四）實驗數(shù)據(jù)處理

計算機的使用在本科教學(xué)中非常受歡迎，許多計算軟件在數(shù)據(jù)分析中非常的重要。環(huán)境監(jiān)測實驗也會涉及大量數(shù)據(jù)結(jié)果的處理和分析，這就要求學(xué)生要會熟練的運用計算機軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理，因此指導(dǎo)教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生的實驗操作，還要要指導(dǎo)學(xué)生使用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)，并對處理的結(jié)果進(jìn)行研究和分析。

（五）實驗報告的指導(dǎo)

實驗教學(xué)和理論教學(xué)不同，學(xué)生需要用實驗報告的形式來提交實驗的結(jié)果和收獲，并對實驗中所得數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析。如果將完成的實驗結(jié)果與環(huán)境評估相結(jié)合形成一個整體報告，不僅鍛煉學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力，還能使學(xué)生學(xué)習(xí)的專業(yè)知識和基本理論結(jié)合起來，把所得實驗結(jié)果匯總分析，為環(huán)境評估和某些環(huán)保項目提供一些措施和建議，大大提高了學(xué)生的綜合能力。

（六）成績考核

指導(dǎo)教師在對學(xué)生的實驗成績進(jìn)行評定的時候，一般會比較重視實驗結(jié)果的對錯，對于學(xué)生的實驗操作情況和數(shù)據(jù)處理情況了解較少，對于學(xué)生對實驗技能的掌握情況無從考察。在實驗過程中可以提出一些思考題或者是讓學(xué)生找出這個實驗的技巧和實驗失敗可能的原因與影響因素。通過學(xué)生實驗報告中對問題的回答情況可以更好地了解學(xué)生是否掌握了實驗的原理和方法，是否真正的參與了實驗的過程。

三、教師素質(zhì)的提升

環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護和環(huán)境污染物測定及處理方面非常重要。實驗課程要注重實用性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國家會對環(huán)境保護的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都進(jìn)行修改，而儀器公司也會對分析儀器和分析方法不斷升級。這對老師的素質(zhì)和能力提出了更高的要求，教師應(yīng)該及時全面地了解國內(nèi)外分析儀器和分析方法的發(fā)展趨勢，而不能只是從文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)上去學(xué)習(xí)，還應(yīng)該去一些分析儀器公司進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，向分析儀器公司的專業(yè)技術(shù)人員請教。老師學(xué)習(xí)了新的知識和技術(shù)后要及時傳授給學(xué)生，讓學(xué)生掌握最新的技術(shù)，為以后的工作打下基礎(chǔ)，不與社會脫節(jié)。

四、結(jié)語

實驗教學(xué)是理工科院校在教學(xué)中的重要組成部分，環(huán)境監(jiān)測實驗是一門重要的專業(yè)實驗課，也是一門理論與實踐相結(jié)合的課程。通過對環(huán)境監(jiān)測的實驗教學(xué)進(jìn)行改革，結(jié)合多媒體教學(xué)，設(shè)立開放性實驗，將課程實驗和學(xué)生實習(xí)相結(jié)合，逐步提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的實驗操作技能，提高學(xué)生獨立思考和團隊協(xié)作的能力。成功的實驗教學(xué)改革會取得良好的實驗教學(xué)效果。

[ 注 釋 ]

[1] 郭翠花.環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)改革探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2008（4）：101-103.

[2] 劉綺，潘偉斌.《水環(huán)境監(jiān)測》實驗教學(xué)改革研究[J].高等理科教育，2002（1）：83-86.

[3] 全玉蓮，石碧清，趙育.多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高職環(huán)境監(jiān)測教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2007（11）：42-43.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]