基于OBE理念的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)的思考

胡磊+紀(jì)靚靚+袁旭音+李軼

摘要：環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)是環(huán)境工程專業(yè)重要的實(shí)踐課程。在對(duì)國(guó)內(nèi)出版的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材的詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，以O(shè)BE理念為指引，提出了改進(jìn)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材的思路和方法，以利于環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：OBE；實(shí)踐創(chuàng)新；環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)體系

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）09-0212-02

一、引言

OBE是Outcome-Based Education（成果導(dǎo)向教育）是指教育教學(xué)過程中一切教學(xué)活動(dòng)（包括設(shè)計(jì)、課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)施）都圍繞學(xué)生實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)成果進(jìn)行開展[1]，其教學(xué)過程要求教學(xué)從重視資源的投入轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晫W(xué)生整體學(xué)習(xí)成果，并要求教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)成果負(fù)責(zé)，其核心理念可總結(jié)為學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)[2]。

環(huán)境監(jiān)測(cè)課程是環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、食品檢驗(yàn)等行業(yè)[3]，是物質(zhì)的定性定量分析測(cè)試的重要手段。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)一般包含樣品的采集和保存、樣品的預(yù)處理、污染物的分離和富集，污染物定性和定量分析以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和表達(dá)等專業(yè)內(nèi)容。課程不但理論要求強(qiáng)，而且動(dòng)手能力也要求高。在目前本科教育和社會(huì)對(duì)人才需求的現(xiàn)狀條件下，環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的非常重要組成部分，是培養(yǎng)具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)大學(xué)生畢業(yè)生的關(guān)鍵途徑，而實(shí)驗(yàn)教材則是實(shí)踐創(chuàng)新教育的重要載體。

二、已出版實(shí)驗(yàn)教材的現(xiàn)狀

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過多

目前已出版的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材大多以環(huán)境監(jiān)測(cè)的介質(zhì)對(duì)象（如地表水、空氣等）作為分類的主線，全面介紹測(cè)定各種環(huán)境監(jiān)測(cè)介質(zhì)主要污染物的采樣、保存、樣品處理、檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理的實(shí)驗(yàn)方法。環(huán)境監(jiān)測(cè)介質(zhì)分類常以地表水監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、土壤和固廢監(jiān)測(cè)、固體廢物監(jiān)測(cè)、生物污染監(jiān)測(cè)、物理性污染監(jiān)測(cè)等為主，有的教材在各環(huán)境介質(zhì)對(duì)象監(jiān)測(cè)中根據(jù)不同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)定多少不一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目非常多而全。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多參考國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法。雖然標(biāo)準(zhǔn)方法是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的成熟方法，但在目前各學(xué)校削減學(xué)分的大背景下，一般實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)均有不同程度的削減[4]，過多使用標(biāo)準(zhǔn)方法作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不利于使學(xué)生掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)和方法。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于具體

已出版的實(shí)驗(yàn)教材的各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、儀器設(shè)備、方法、操作步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解，從試劑配置、儀器搭建到操作過程、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教材都介紹得清清楚楚，學(xué)生只要仔細(xì)地按照教材上的要求進(jìn)行操作，就會(huì)很好地完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不會(huì)出現(xiàn)問題。這種全包式的實(shí)驗(yàn)教材雖然能夠使學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)完成教材要求的實(shí)驗(yàn)，但是過于詳細(xì)的介紹會(huì)將學(xué)生限制在一定的狹窄的空間內(nèi)，會(huì)培養(yǎng)出學(xué)生機(jī)械呆板的思維方式，不太有利于學(xué)生今后的發(fā)展。同時(shí)過于規(guī)范的實(shí)驗(yàn)教程，會(huì)限制學(xué)生的思考空間，也沒有給學(xué)生犯錯(cuò)誤的空間，使得實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目失去了研究探索的樂趣，引不起學(xué)生的興趣，對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)是不利的。

（三）實(shí)驗(yàn)方法和梯度單一

已出版實(shí)驗(yàn)教材的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中同一種污染物的分析測(cè)定方法采用不同方法進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少（大約占總實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的9%以下），而且同一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中實(shí)驗(yàn)條件單一，實(shí)驗(yàn)步驟單一，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析方法單一等。設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏梯度。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以監(jiān)測(cè)介質(zhì)對(duì)象進(jìn)行分類，每一大類若干實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體現(xiàn)不出難易程度和重要程度的區(qū)分。所有的學(xué)生按照同一梯度要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不同能力的學(xué)生做不到因材施教，不利于實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、編寫實(shí)驗(yàn)教材的新思路

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置思路

改變目前已出版實(shí)驗(yàn)教材大而全的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置思路，采用“少而精”的選擇思路，精選經(jīng)典成熟的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。對(duì)具體的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，不以某一的污染物的分析測(cè)定作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是力圖提供多種實(shí)驗(yàn)條件或介質(zhì)條件，并充分考慮多種環(huán)境因素，綜合性地編寫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以增加實(shí)驗(yàn)教材中設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)的比例。

比如“水樣的化學(xué)需氧量（COD）測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)，改變過去在單一水樣，單一實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┎煌愋偷乃畼樱煌难趸瘲l件，不同的消解條件下的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由學(xué)生進(jìn)行選擇組合實(shí)驗(yàn)分析測(cè)試，從中可以更好地理解化學(xué)需氧量的環(huán)境意義，為以后進(jìn)一步的工作提供理論基礎(chǔ)。

（二）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫思路

科學(xué)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的目的、原理、儀器設(shè)備、操作步驟和數(shù)據(jù)表格等項(xiàng)目，以表格或提綱的形式列出，其中重點(diǎn)內(nèi)容以黑體標(biāo)出，并提供適當(dāng)?shù)膮⒖嘉墨I(xiàn)作為學(xué)有余力的學(xué)生課后進(jìn)一步探索。這樣處理既簡(jiǎn)化了內(nèi)容又清楚醒目，便于學(xué)生全面有效地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

比如在實(shí)驗(yàn)“水樣中氨氮的測(cè)定”中，將實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟和數(shù)據(jù)處理表格以提綱的形式簡(jiǎn)單列出，黑體標(biāo)注出實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。并在實(shí)驗(yàn)后附上最新氨氮測(cè)定方法的文獻(xiàn)名稱，以供學(xué)生課后進(jìn)一步探索。根據(jù)我們多年開展的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范要求和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[5]，學(xué)生如有興趣，可以與實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)研究，甚至進(jìn)一步凝練選題申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃。

（三）加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的思路

基礎(chǔ)理論的熟練掌握有助于學(xué)生從全局考慮實(shí)驗(yàn)問題，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力具有非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)教材可以對(duì)常用的測(cè)定定性定量分析方法進(jìn)行闡述，增加實(shí)驗(yàn)常見實(shí)驗(yàn)誤差的分析討論內(nèi)容，有利于學(xué)生從多個(gè)角度思考實(shí)驗(yàn)問題，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

比如在綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“校園區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)”中，通過對(duì)誤差概念的強(qiáng)化和訓(xùn)練，學(xué)生可以對(duì)監(jiān)測(cè)過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理地分析，排除系統(tǒng)誤差的干擾，將隨機(jī)誤差控制在合理范圍內(nèi)，以保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和可比性。學(xué)生還能對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的突發(fā)性情況進(jìn)行合理分析，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，這些訓(xùn)練環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生今后從事環(huán)保工作具有很強(qiáng)的鍛煉價(jià)值。

四、結(jié)語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材在環(huán)境工程專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中扮演著非常重要的角色。實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)根據(jù)當(dāng)前教育改革趨勢(shì)和環(huán)境工程學(xué)科現(xiàn)狀及發(fā)展方向，以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、和創(chuàng)新能力等為核心指導(dǎo)思想，以O(shè)BE教育理念為指引，合理地安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有梯度地編寫實(shí)驗(yàn)方式，及時(shí)地更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建設(shè)更加系統(tǒng)、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材，提高環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，以便更好更多地培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需求的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佩華，胡文龍，林鵬等.基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式——汕頭大學(xué)的實(shí)踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

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[3]胡磊，紀(jì)靚靚，袁旭音，李軼.OBE理念驅(qū)動(dòng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革嘗試[J].教育現(xiàn)代化，2016（3）：44-45.

[4]胡磊，李軼，袁旭音.短學(xué)時(shí)背景下環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2013（6）：253-255.

[5]胡磊，李軼，倪利曉.水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)嘗試[J].高等理科教育，2009（1）：78-80.

Thoughts on Construction of Environmental Monitoring Experiment Teaching Material Based on OBE

HU Lei，JI Liang-liang，YUAN Xu-yin，LI Yi

（College of Environmental，Hohai University，Nanjing，Jiangsu 210098，China）

Abstract：Environmental monitoring experiment is an important practical course of environmental engineering. Based on the analysis of the environmental monitoring experimental materials published in China，this paper puts forward the ideas and methods to improve the environment monitoring experiment teaching materials with the guidance of the OBE，in order to improve the teaching quality and students' innovation ability in environmental monitoring experiment course.

Key words：OBE；practice innovation；environmental monitoring experiment；teaching system