“項目教學法”在《水分析實驗》教學中的應(yīng)用

劉文莉，張雪芹，張崇邦，王小崗，林宏劍

“項目教學法”在《水分析實驗》教學中的應(yīng)用

劉文莉1，張雪芹2，張崇邦2，王小崗1，林宏劍1

（1.臺州學院建筑工程學院，浙江臺州318000；2.同濟大學第一附屬中學，上海200438；3.臺州學院生命科學學院，浙江臺州318000）

《水分析實驗》是高校給排水科學與工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。本研究針對高校水分析實驗傳統(tǒng)教學中存在的問題，構(gòu)建“校園水質(zhì)監(jiān)測和評價”綜合研究項目，采用項目教學方式，幫助學生建立自主學習體系，強化自主學習、自我管理和自我服務(wù)意識，提高學生綜合分析問題和解決實際問題的能力。

水分析實驗；項目教學法；改革

《水分析實驗》是給排水科學與工程專業(yè)必修專業(yè)技術(shù)課，是測定水及其雜質(zhì)、污染物組成、含量的一門科學。通過本門課程的學習，目的在于提高學生水質(zhì)分析技能和分析問題、解決問題的能力。2012年，在教育部修訂頒布的新的《高等學校給排水科學與工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》中明確指出，給排水科學與工程專業(yè)當前面臨的主要任務(wù)從“以水量為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八|(zhì)水量并重，以水質(zhì)為核心”［1］。水分析實驗的課程地位更加重要。

項目教學法是以項目為主線、教師為主導、學生為主體的教學方法，即以學生作為學習的主體，通過學生獨立地分析、探索、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法自主完成學習目標的學習形式［2］。在水分析實驗課程教學改革中，我們通過構(gòu)建“校園水質(zhì)監(jiān)測與評價”的研究項目，幫助學生建立完整的水質(zhì)分析學習體系，以學生為主體開展豐富的知識探索與知識發(fā)現(xiàn)，注重學思結(jié)合，由學生獨立完成校園水質(zhì)的監(jiān)測分析和評價，提高學生綜合解決問題能力和技術(shù)創(chuàng)新能力。

1　傳統(tǒng)的水分析實驗教學體系中存在的問題和不足

（1）學生在實驗教學過程中主動參與的積極性不高。傳統(tǒng)的水分析實驗教學中常常以單個檢測項目為研究對象，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，實驗步驟的敘述過于詳細。實驗時同學們依葫蘆畫瓢，不求甚解，無需動腦思考問題，更不用去查找任何資料。這樣做不利于培養(yǎng)學生的思維能力，也不利于培養(yǎng)學生做實驗的興趣［3］。

（2）教學手段單一。由于實驗課時及教學條件的限制，教學手段通常停留在實驗教材加教師講解的單一模式上。這種注入式教學方法在大學化學等基本實驗技能訓練中是十分必要的，但在專業(yè)課程學習中容易使學生產(chǎn)生依賴心理，缺乏獨立思考能力［4］。

（3）側(cè)重單個水質(zhì)指標分析技術(shù)的介紹，對水質(zhì)分析的總體程序、水質(zhì)分析的全過程質(zhì)量保證體系難以深入認識和全面了解，與實際工作脫鉤。這樣不利于學生對水分析過程綜合性、整體性內(nèi)涵的理解和應(yīng)用。如，布點、采樣、樣品保存和運輸?shù)群茈y在單一試驗中體現(xiàn)出來［5］。

2　水分析實驗課程的改革與實踐

2.1研究項目的構(gòu)建及前期準備

通過研究大學生學習能力培養(yǎng)的相關(guān)理論，轉(zhuǎn)變教育觀念，樹立“教師為主導、學生為主體”的教育理念。分析新規(guī)范中水分析實驗知識體系中的核心知識點和技能點，探討水分析實驗的教學目標。圍繞提高學生的實踐能力，以“校園水質(zhì)監(jiān)測與評價”為目標實施項目教學，重視水質(zhì)分析的全過程控制，教師從知識、方法、資源、思路、人員等方面做好充足的準備。

2.2實施項目教學，培養(yǎng)學生自主學習能力

（1）教師通過“校園水質(zhì)監(jiān)測與評價”研究項目，幫助學生構(gòu)建自主學習體系

教師講解實施“校園水質(zhì)監(jiān)測與評價”項目的目的和意義，布置任務(wù)或提出問題。由于此前大多數(shù)學生沒有進行過科學研究工作的訓練，剛開始感覺無從下手。因此，教師首先要讓學生了解進行一個完整的水分析項目研究的思路和過程，應(yīng)包括調(diào)查研究、選擇采樣地點、文獻查閱、合理安排采樣時間及頻率、設(shè)計采樣方法、明確分析指標、確定分析測定方法、制訂質(zhì)量保證程序、數(shù)據(jù)匯總和處理，根據(jù)數(shù)據(jù)評價水質(zhì)質(zhì)量，提交實驗報告等環(huán)節(jié)。教師講解每一環(huán)節(jié)的意義、目的、注意事項和達成方法。學生自由組合研究小組，圍繞教師布置的任務(wù)進行小組討論，分工負責，提交初步研究方案，教師審查并提出意見。

（2）學生根據(jù)研究方案自主學習和實踐

學生根據(jù)項目的研究目的，制定詳細方案，進行自主學習和實踐。首先，學生自主進行調(diào)查研究，確定采樣點。教師指導學生將校園劃分為不同的功能區(qū)（生活區(qū)、實驗區(qū)、教學區(qū)、商業(yè)區(qū)），查閱各功能區(qū)管網(wǎng)分布圖，了解校園內(nèi)給排水管道的分布，污廢水的來龍去脈，可能的污染源與污染物，勘察現(xiàn)場，為地表水和污廢水的布點及監(jiān)測指標的確定提供依據(jù)。根據(jù)布點采樣原則，確定水樣采集布點位置，并畫出布點圖。其次，制定實驗方案。查閱文獻，設(shè)計采樣方法，并確定采樣頻率及采樣時間。對不能馬上測定的指標，要了解水樣的保存方法和保存時間。根據(jù)水樣來源和現(xiàn)場污染物種類初步擬定分析指標，一般不超過5個。確定各指標擬采用的分析測試方法及所需儀器設(shè)備，寫出測試分析步驟。教師指導學生分析影響測定準確度的因素及控制方法。教師對學生制定的研究方案的科學性、可行性、新穎性，給出意見和建議。最后，進行實驗并評價。根據(jù)實驗方案，利用水分析實驗室、開放性實驗室和大學生創(chuàng)新平臺，分組進行實驗。試劑配制、儀器調(diào)試及具體測試，均由學生獨立完成，老師隨時指導。鼓勵在符合科學性的前提下創(chuàng)新。如，為提高加入氣體的準確性，在老師指導下，同學們設(shè)計了“實驗保護性氣體計量裝置”，并成功獲得國家實用新型專利授權(quán)。實驗完成后，學生進行數(shù)據(jù)匯總和處理，評價水質(zhì)質(zhì)量，給出合理解釋，完成實驗報告，并進行交流與展示。

（3）教師為項目的順利進行提供必要的研究條件

教師為學生提供資料查閱平臺，教會學生使用學校文獻數(shù)據(jù)庫檢索系統(tǒng)。對大型儀器的使用和維護進行集中培訓。根據(jù)學生方案，提供實驗儀器和藥品試劑。但只提供給學生最簡單的條件，使研究有一個基本的保障，讓學生在這個基礎(chǔ)上挖掘更多的條件去改進和創(chuàng)新。

2.3教師對項目實施過程進行指導和質(zhì)量監(jiān)控，由終結(jié)考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程考核

在具體實施階段，指導教師對每個小組的實驗進行具體的指導，指導的目的是盡可能讓學生通過自主學習獲得成功，而不是代替學生完成實驗。引導學生利用理論知識解釋和優(yōu)化實驗設(shè)計，指導學生獲得知識的方法。教師要敢于放手，盡量保證學生經(jīng)歷完整的實踐過程，而不是個別、零散的片段，教師要允許學生走彎路，犯錯誤。

教師要及時了解并控制項目研究的進程、方向、質(zhì)量等關(guān)鍵因素，對研究過程的嚴謹性，實驗完成的質(zhì)量、達到的水平進行把關(guān)。每個實驗小組在某一個指標測試結(jié)束后需提交實驗報告和總結(jié)，內(nèi)容包括實驗時間、地點、參加人員、實驗內(nèi)容、實驗過程、實驗結(jié)果、是否達到預期的目的、如果沒有達到，原因是什么等等。指導教師在接到報告后應(yīng)給予批示，提出本次活動中的優(yōu)點與缺點，并評價學生參與學習過程的程度或質(zhì)量。根據(jù)每一個測試指標的完成情況、實驗態(tài)度、合作能力等綜合打分，最終成績由每個指標的完成成績相加取平均值得到，變終極考核為過程考核。

3　結(jié)語

針對傳統(tǒng)的水分析實驗中存在的實驗內(nèi)容單一、學生缺乏主動參與的積極性等問題，通過構(gòu)建“校園水質(zhì)監(jiān)測和評價”的研究項目，使學生對水體監(jiān)測的全過程有了系統(tǒng)的、整體性了解，意識到水分析實驗不僅僅是在實驗室中做的簡單測試，它還必須包括周圍環(huán)境狀況的調(diào)查、采樣、保存等方面［6］，充分激發(fā)了學生的學習興趣和主動性，有助于學生自主學習、自我管理和自我服務(wù)的能力的培養(yǎng)，提高了學生綜合分析問題和解決實際問題的能力。另外，通過項目教學，培養(yǎng)了學生的責任心和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。學生對自己承擔的項目責任感極強，唯恐由于自己失誤影響整個實驗結(jié)果，遇到困難也毫不氣餒。大家分工協(xié)作，配合默契，在工作中相互幫助，培養(yǎng)了協(xié)作互助的良好風氣。

［1］高等學校給水排水工程學科專業(yè)指導委員會.高等學校給排水科學與工程本科指導性專業(yè)規(guī)范［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［2］駱珣.項目教學法在項目成本管理教學中的應(yīng)用［J］.實驗技術(shù)與管理，2010，27（4）:124-129.

［3］劉瓊玉，劉延香，劉君俠.“環(huán)境監(jiān)測”實驗教學內(nèi)容的改革與實踐［A］.大學環(huán)境類課程報告論壇論文集［C］.北京：高等教育出版社，2007.

［4］陳穗玲，謝文彪，曹小安.環(huán)境監(jiān)測實驗課教學改革的實踐［J］.廣東化工，2008，35（5）:129-131.

［5］蔣欣，楊成建，葛碧洲.環(huán)境類專業(yè)分析化學實驗教學形式的探索與實踐［J］.實驗室研究與探索，2012，31（12）:178-180.

［6］林建國.項目教學法在水體污染監(jiān)測實踐教學中的應(yīng)用［J］.柳州職業(yè)技術(shù)學院學報，2006，6（4）:64-66.

［7］曾曉松，譚瓊.高校實驗教學中的“主動實踐”探討［J］.實驗室研究與探索，2011（7）:279-281.

（責任編輯：耿繼祥）

App lication of Project Based Learning to W ater Analytical Experiment

LIU Wenli1，ZHANG Xueqin2，ZHANG Chongbang3，WANG Xiaogang1，LIN Hongjian1
（1.School of civil engineering and architecture，Taizhou University，Taizhou 318000，China；2.The 1st High School Affiliated to Tongji University，Shanghai 200438，China；3.School of Life Science，Taizhou University，Taizhou 318000，China）

Water Analytical Experiment is a professional basic curriculum in w ater supply and d rainage engineering m ajor.Projec t nam ed“m onitoring and assessment of w ater quality in cam pus”is built to help students constructing the autonom ic learning system.Our goals are to strengthen students’self-study，self-management and self-service，and to improve the ability of analyzing and solving p roblem s for students.

water analytical experiment；project teaching approach；reform

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2015.03.018

2015-01-21；

2015-03-17

簡介：劉文莉（1968-），女，山東濟寧人，碩士，副教授。主要從事水分析化學的教學和科研工作。