應(yīng)用型地方高校環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與探索

鄧煥廣 張菊 董杰 陳艷 王倩

摘 ?要 隨著第三方環(huán)境監(jiān)測(cè)市場(chǎng)的逐漸開(kāi)放，環(huán)境監(jiān)測(cè)已發(fā)展成為具有廣闊前景的行業(yè)，對(duì)應(yīng)用型環(huán)境監(jiān)測(cè)人才需求迫切。以山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校聊城大學(xué)為例，對(duì)其環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，分析存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)對(duì)策和措施，以提高學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)室;大型儀器設(shè)備;仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）20-0114-03

Abstract With the gradual opening of the third-party market for en-vironmental monitoring， environmental monitoring has developed into a promising industry， which is in urgent demand of applied en-vironmental monitoring talents. Taking Liaocheng University in Shan-dong Province as an example， this paper summarized the teaching reform practice of its environmental monitoring experiment course，?analyzed the existing problems， and put forward the countermea-sures to improve the environmental monitoring skills and employ-ment competitiveness of students.

Key words environmental monitoring experiment; teaching reform;?laboratory; large scale instruments and equipment; simulation experi-ment

1 前言

隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的全面推進(jìn)和對(duì)環(huán)境保護(hù)投入的不斷增加，環(huán)境保護(hù)事業(yè)蓬勃發(fā)展，對(duì)環(huán)保人才尤其是對(duì)生產(chǎn)一線環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理技術(shù)人才的需求迫切[1]，如何培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)保專(zhuān)業(yè)人才是各高等院校環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程，也是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐環(huán)節(jié)，是環(huán)境監(jiān)測(cè)課程不可分割的部分，起著理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁作用，對(duì)于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有舉足輕重的作用。通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生獲得環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練，養(yǎng)成良好科研習(xí)慣，培養(yǎng)科研思維和創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力，為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)及今后從事社會(huì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

聊城大學(xué)是山東省省屬綜合性大學(xué)，2012年被確定為山東省首批應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校，并于2013年啟動(dòng)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，其中，加強(qiáng)和提高大學(xué)生實(shí)踐能力成為聊城大學(xué)教學(xué)工作中的重中之重。在此契機(jī)下，為進(jìn)一步培養(yǎng)和提高環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平，從課程體系建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段、教學(xué)管理等方面，不斷深化環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。本文對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)這門(mén)課程的教學(xué)改革實(shí)踐和存在問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和分析，并對(duì)今后的發(fā)展提出對(duì)策和建議，以期為完善環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，從而提高學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提供參考。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革取得的成果

獨(dú)立設(shè)課 ?2016年，在新修訂的環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中，將環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)納入必修的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系獨(dú)立設(shè)置，與環(huán)境監(jiān)測(cè)理論課于第四學(xué)期同步開(kāi)設(shè)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容得到進(jìn)一步擴(kuò)展和豐富 ?如表1所示，獨(dú)立設(shè)課后，增加了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，總計(jì)八個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，均為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)由原22學(xué)時(shí)增加到30學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)所涉及的環(huán)境要素有水、氣、土、噪聲等，其內(nèi)容均涉及當(dāng)前的熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題，如重金屬污染、噪聲污染、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等。

改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)課考核評(píng)價(jià)方式 ?在獨(dú)立設(shè)課前，由于環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)依附于理論課程，因此在考核方式上主要是基于實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)（百分制），取其平均值后按一定比例計(jì)入該門(mén)課程的總成績(jī)。獨(dú)立設(shè)課后，該門(mén)課程從平時(shí)和期末兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考核，各占50%：平時(shí)成績(jī)通過(guò)出勤率（10%）、課堂表現(xiàn)（40%）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（50%）等方面綜合得出;期末成績(jī)包括口試和實(shí)驗(yàn)操作兩部分，均在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，教師預(yù)先設(shè)計(jì)好題卡，學(xué)生隨機(jī)抽取，根據(jù)題目要求回答問(wèn)題并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，兩位考核教師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)場(chǎng)評(píng)分。改進(jìn)后的考核方式更能反映學(xué)生的真正能力水平，對(duì)日常教與學(xué)有較大的促進(jìn)，有效地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能。

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)行開(kāi)放式管理 ?環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室在滿足日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，在工作日的工作時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生進(jìn)行開(kāi)放。學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室前需和實(shí)驗(yàn)室教師進(jìn)行預(yù)約，溝通確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間和基本的實(shí)驗(yàn)條件要求;實(shí)驗(yàn)室教師進(jìn)行登記，排定時(shí)間，安排基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備;學(xué)生應(yīng)在預(yù)定時(shí)間段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在專(zhuān)用的實(shí)驗(yàn)室管理手冊(cè)上做好實(shí)驗(yàn)室使用記錄。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)存在的問(wèn)題與不足

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類(lèi)型較為單一且分布不均 ?實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均為基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性項(xiàng)目，各環(huán)境介質(zhì)間學(xué)時(shí)分配不均，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H有一個(gè)（四個(gè)學(xué)時(shí)），明顯低于水體和土壤環(huán)境，缺少固廢和生物監(jiān)測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

大型儀器設(shè)備和便攜式儀器數(shù)量有限 ?如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“土壤中Cu含量的測(cè)定”，由于實(shí)驗(yàn)室目前僅有一臺(tái)原子吸收光譜儀，因此，學(xué)生在完成土壤的消解后，需要合用原子吸收儀進(jìn)行上機(jī)測(cè)定;而實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“便攜式儀器的使用”，由于受儀器臺(tái)數(shù)限制，需2～3組學(xué)生合用一臺(tái)儀器，因此在實(shí)驗(yàn)課期間不能充分保證每位學(xué)生均能熟練掌握儀器的使用方法。

教學(xué)模式有待改進(jìn) ?盡管在目前實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中增加了“學(xué)生預(yù)習(xí)完成預(yù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)教師評(píng)閱合格后才能上課”這一課前環(huán)節(jié)，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中主要還是采用教師先講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、主要步驟和注意事項(xiàng)并進(jìn)行演示后，學(xué)生照葫蘆畫(huà)瓢完成實(shí)驗(yàn)、得出數(shù)據(jù)的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新能力，使得課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)流于形式，也導(dǎo)致學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰](méi)有提高[3]。

后續(xù)鍛煉不夠，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)技能水平下降 ?本課程結(jié)束后，后續(xù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程有環(huán)境土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)（第五學(xué)期）和水污染控制工程（第六學(xué)期），雖然在這些實(shí)驗(yàn)課程中也會(huì)涉及實(shí)驗(yàn)操作，但由于這兩門(mén)課程分別是針對(duì)土壤和水污染的實(shí)驗(yàn)，涉及面較窄，未能系統(tǒng)地對(duì)學(xué)生的監(jiān)測(cè)能力進(jìn)行鞏固和鍛煉，易導(dǎo)致學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)技能水平的下降。

4 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的對(duì)策和措施

為了更好地適應(yīng)當(dāng)前的就業(yè)需求，提高學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，針對(duì)上述存在問(wèn)題提出以下改革對(duì)策和措施。

調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ?結(jié)合當(dāng)前的熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題（如大氣霧霾、垃圾分類(lèi)）和就業(yè)需求，增加大氣、固廢和生物監(jiān)測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能得到全面發(fā)展和提高;積極創(chuàng)造條件開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，綜合性項(xiàng)目可在原基礎(chǔ)性項(xiàng)目的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。比如“水體中總As的測(cè)定”可以更改為“水體中總As及其形態(tài)的分析測(cè)定”，一是在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上進(jìn)行豐富，二是增加實(shí)驗(yàn)的難度，讓學(xué)生去思考和探索As的總量和形態(tài)測(cè)定的差異。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)立，可由教師先提供可選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生自己選題，然后根據(jù)題目要求，學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師審閱提出修改意見(jiàn)，學(xué)生經(jīng)反復(fù)修改后再進(jìn)行全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)操作[4]。

整合教學(xué)資源 ?多渠道彌補(bǔ)課程教學(xué)與實(shí)際需求間的差距，積極創(chuàng)造條件將學(xué)院現(xiàn)有大型科研儀器設(shè)備引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)生能熟悉大型儀器設(shè)備的工作原理、流程和操作步驟，并能熟練地使用大型儀器設(shè)備進(jìn)行環(huán)境樣品的測(cè)試。對(duì)尚不具備條件開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，可引進(jìn)仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)充，以開(kāi)闊學(xué)生視野。積極引導(dǎo)學(xué)生參與教師科研課題，在科研活動(dòng)中增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。加強(qiáng)校企合作，通過(guò)參觀和實(shí)習(xí)的形式開(kāi)展實(shí)地實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生了解環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用和需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與手段 ?從以教師為主體向以學(xué)生為主體的方向轉(zhuǎn)化，采用學(xué)生“全程參與、自主、合作、研究”的教學(xué)方法[5]。如選派學(xué)生參與課堂實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，增加對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下查閱資料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師適當(dāng)給予指導(dǎo)，綜合培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的分析能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。采用對(duì)分課堂和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的模式開(kāi)展教學(xué)[6]，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)如CAI課件、微課、超星學(xué)習(xí)通等學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行輔助教學(xué)[4]，或以班級(jí)為單位建立QQ群或微信群以加強(qiáng)師生間的溝通與交流[7];加強(qiáng)學(xué)生通過(guò)Excel、SPSS、Origin等軟件分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。

開(kāi)展校內(nèi)監(jiān)測(cè)實(shí)踐和環(huán)境監(jiān)測(cè)技能大賽，持續(xù)鍛煉并鞏固學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)能力 ?增加校內(nèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐，模擬真實(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作流程對(duì)校園環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比如校園水體環(huán)境監(jiān)測(cè)、校園噪聲環(huán)境監(jiān)測(cè)等，從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查開(kāi)始，依次經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì)、優(yōu)化布點(diǎn)、樣品采集、運(yùn)送保存、分析測(cè)試、數(shù)據(jù)處理、綜合評(píng)價(jià)并完成報(bào)告撰寫(xiě)，讓學(xué)生參與各個(gè)環(huán)節(jié)，感受真實(shí)工作環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、綜合能力和數(shù)據(jù)分析與處理能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，必要時(shí)教師作簡(jiǎn)單指導(dǎo)。在校內(nèi)實(shí)踐結(jié)束后，開(kāi)展學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)技能大賽，以賽促改、以賽促建、以賽促教，教賽結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的全面提升[8]。

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