“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究

許學(xué)慧 趙巴音那木拉 斯琴 李斐

[摘 要] “環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”是一門理論與實(shí)踐并重的應(yīng)用型課程。為了提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力和解決目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，在“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入了任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)法。以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為原則，以提高學(xué)生實(shí)踐能力為目的，設(shè)置教學(xué)任務(wù)時(shí)既要發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，又要鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成操作;同時(shí)充分發(fā)揮教師教學(xué)評(píng)價(jià)的導(dǎo)向作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立提出問題和解決問題的能力。應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力的目的，為未來從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè);任務(wù)驅(qū)動(dòng)法;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2019年度內(nèi)蒙古自治區(qū)教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃課題“高校理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)深度融合的研究——以‘環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)課程教學(xué)為例”（NGJGH2019390）;2018年度內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的‘環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探究”（JGYB201810）

[作者簡(jiǎn)介] 許學(xué)慧（1982—），男，內(nèi)蒙古包頭人，理學(xué)博士，內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院土壤與植物營養(yǎng)系講師，主要從事土壤環(huán)境科學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2021）08-0068-04? [收稿日期] 2020-08-03

一、引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)應(yīng)用技能型人才的需求與日俱增，高等教育要滿足這一需求就必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1]?！碍h(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”是一門理論與實(shí)踐并重的應(yīng)用型課程，是農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)的核心課程。該課程的主要教學(xué)目的是使學(xué)生掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本原理和方法，掌握常規(guī)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)技術(shù)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)污染監(jiān)測(cè)方案，并對(duì)監(jiān)測(cè)過程質(zhì)量保證的基本知識(shí)有一定的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)使學(xué)生能了解監(jiān)測(cè)的新方法和新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，為今后從事環(huán)保工作和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。作為一門環(huán)境介質(zhì)、污染物、監(jiān)測(cè)方法三大內(nèi)容縱橫交錯(cuò)，監(jiān)測(cè)方法機(jī)理復(fù)雜、流程多的課程，“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”具有基礎(chǔ)性強(qiáng)、信息量大、技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。課程涉及的知識(shí)面廣、領(lǐng)域?qū)?，?nèi)容既深又多，且陳新不接。學(xué)校目前在實(shí)踐教學(xué)部分仍采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的形式，并且實(shí)驗(yàn)課采用“保姆式”的教學(xué)方法，即上課前老師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的試劑、樣品并調(diào)整好實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生只需在課上按照實(shí)驗(yàn)教材上的步驟一步步完成實(shí)驗(yàn)即可。教學(xué)效果的評(píng)價(jià)主要依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況，對(duì)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)關(guān)注度不高，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性普遍不高[2-4]。這種教學(xué)模式有悖于以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，過分依賴?yán)蠋熢诮虒W(xué)中的作用，容易使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中缺乏主觀能動(dòng)性，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得不到鍛煉，久而久之學(xué)生會(huì)忽視實(shí)驗(yàn)課的重要性[5-7]。如何通過改革教學(xué)方法與手段，特別是改革實(shí)踐教學(xué)方法，激發(fā)和提高學(xué)生對(duì)“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生分析和解決環(huán)境監(jiān)測(cè)各種問題的能力，是一個(gè)值得深思和探討的教學(xué)問題。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容作為一個(gè)個(gè)工作任務(wù)，安排學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和執(zhí)行中，并鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)不同方案來解決相同問題[8]。該教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在“做中學(xué)”，在完成任務(wù)過程中培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的綜合能力，是適用于實(shí)踐性或操作性較強(qiáng)課程的教學(xué)方法[9，10 ]。鑒于此，為了使學(xué)生切實(shí)掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)理論知識(shí)，提高學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際動(dòng)手能力，本研究提出了在“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程的實(shí)踐教學(xué)過程中進(jìn)行基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)方式改革和實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力的目的。

二、教學(xué)任務(wù)設(shè)置的目的和依據(jù)

“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”是一門理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重的課程，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)置主要是讓學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)基本概念、基本原理及相關(guān)法規(guī)有深入的了解，掌握監(jiān)測(cè)方法的科學(xué)原理和技術(shù)關(guān)鍵、各類監(jiān)測(cè)方法的特點(diǎn)及適用范圍等一系列理論與技術(shù)問題;同時(shí)通過完成教學(xué)任務(wù)掌握監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)，優(yōu)化布點(diǎn)、樣品的采集、運(yùn)輸及保存，樣品的預(yù)處理和分析測(cè)定，監(jiān)測(cè)過程的質(zhì)量保證、數(shù)據(jù)處理與分析評(píng)價(jià)的基本技能;了解環(huán)境監(jiān)測(cè)新方法、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。培養(yǎng)學(xué)生今后在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集、整理和評(píng)價(jià)等方面具備獨(dú)立開展工作的能力，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合應(yīng)用多種方法處理環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐問題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)、發(fā)展新方法和新技術(shù)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，為后期課程和將來的環(huán)境科學(xué)與工程研究、環(huán)境保護(hù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)任務(wù)設(shè)置

（一）任務(wù)設(shè)置原則

教學(xué)任務(wù)是教學(xué)活動(dòng)的載體[5]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以老師講解和演示為主，學(xué)生按照老師的演示來重復(fù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟，在整個(gè)教學(xué)過程中學(xué)生往往既不知道為什么這么做，也不知道這樣做能解決什么問題，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的目的性不明確。因此在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)要遵循以下原則。

1.激勵(lì)原則。首先要從專業(yè)的角度讓學(xué)生了解開展實(shí)驗(yàn)的目的，讓學(xué)生明白所做的實(shí)驗(yàn)?zāi)芙鉀Q生活生產(chǎn)中的什么問題，將實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的與學(xué)生未來的就業(yè)聯(lián)系起來，讓學(xué)生感受到學(xué)以致用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.完整性原則。教學(xué)任務(wù)應(yīng)該是一個(gè)完整的實(shí)踐過程，從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)開展再到實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力能夠得到充分鍛煉。

3.規(guī)范性原則。教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該基于環(huán)境監(jiān)測(cè)操作和工作過程對(duì)知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求，參照國家統(tǒng)編實(shí)驗(yàn)課教材和國家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法的內(nèi)容和要求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，避免所設(shè)計(jì)的方法與現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)方法或標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)差別太大的情況。

4.評(píng)價(jià)多樣化原則。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以學(xué)生最后提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，不能真實(shí)反映學(xué)生掌握知識(shí)的真實(shí)情況。任務(wù)教學(xué)法提倡多樣化的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方法，教師可以通過學(xué)生在任務(wù)完成過程中的參與度、解決問題的過程、完成情況等方面進(jìn)行多維度的教學(xué)效果評(píng)價(jià)。

（二）教學(xué)任務(wù)內(nèi)容

根據(jù)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)最新修訂的“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程教學(xué)大綱，該課程課內(nèi)實(shí)驗(yàn)共計(jì)24學(xué)時(shí)，主要安排在水質(zhì)監(jiān)測(cè)、大氣監(jiān)測(cè)、土壤監(jiān)測(cè)和噪聲監(jiān)測(cè)幾個(gè)章節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和子任務(wù)，具體安排如表1所示。

四、教學(xué)任務(wù)實(shí)施

（一）教師教學(xué)過程

教學(xué)流程大體分為明確任務(wù)、引領(lǐng)任務(wù)完成、結(jié)果評(píng)價(jià)、反饋和總結(jié)幾個(gè)環(huán)節(jié)。教師是任務(wù)教學(xué)的引導(dǎo)者，實(shí)施任務(wù)教學(xué)需要教師事先進(jìn)行大量的綜合研究準(zhǔn)備，課前準(zhǔn)備是否充分是任務(wù)教學(xué)能否順利實(shí)施的重要保證。首先，教師在教學(xué)任務(wù)實(shí)施前必須制定詳盡的教學(xué)計(jì)劃，包括任務(wù)開展的時(shí)限、如何設(shè)置任務(wù)、學(xué)生如何分組、任務(wù)開展的條件保障、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制及安全管理等。有序周詳?shù)慕虒W(xué)計(jì)劃是保障任務(wù)教學(xué)順利開展的重要措施。其次，任務(wù)開展過程中教師要扮演好引導(dǎo)者的角色。必須摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課“保姆式”的教學(xué)方法，做到以學(xué)生為中心，給予學(xué)生最大的發(fā)揮空間，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性思維，引導(dǎo)學(xué)生完成教學(xué)任務(wù)。最后，教師還要發(fā)揮教學(xué)效果的考評(píng)作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要從準(zhǔn)確度、相對(duì)偏差、作圖以及標(biāo)線線性回歸相關(guān)系數(shù)等方面進(jìn)行考查評(píng)分;將實(shí)驗(yàn)課中個(gè)人表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生情況等方面列入考核內(nèi)容，最后將考核結(jié)果反饋給學(xué)生。

（二）學(xué)生任務(wù)分派

根據(jù)授課班級(jí)人數(shù)把全班學(xué)生以每組4～5人分為若干組，選出組長;將實(shí)驗(yàn)任務(wù)分派給每個(gè)小組（每個(gè)小組任務(wù)相同），小組內(nèi)部協(xié)商后將具體細(xì)化的任務(wù)分派給組內(nèi)各個(gè)同學(xué)完成，比如收集資料、采集樣品、樣品前處理、試劑藥品配制、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線等任務(wù)可以由組內(nèi)不同同學(xué)承擔(dān);指標(biāo)測(cè)定、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評(píng)價(jià)所有成員必須都參加。

（三）任務(wù)完成

學(xué)生在領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，首先在小組內(nèi)展開討論，明確每個(gè)成員任務(wù)的內(nèi)容，制定出完成任務(wù)的具體方案，對(duì)在任務(wù)完成過程中可能出現(xiàn)的問題及困難制定出明確的應(yīng)對(duì)措施和解決方法，必要的時(shí)候還可以請(qǐng)老師參與討論，指導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中可能遇到的專業(yè)問題。所有實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后，小組內(nèi)要先進(jìn)行匯總，然后各小組根據(jù)我國現(xiàn)行的國家（地方）標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以實(shí)驗(yàn)報(bào)告或評(píng)價(jià)報(bào)告展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果和任務(wù)完成情況和質(zhì)量。

五、實(shí)施效果

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法從2017年開始應(yīng)用到我院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，到目前為止已經(jīng)在2014級(jí)、2015級(jí)2016級(jí)三個(gè)年級(jí)中應(yīng)用，在不斷調(diào)研、實(shí)踐、總結(jié)和完善中取得了較好的教學(xué)效果。通過對(duì)近三年教學(xué)效果的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法較傳統(tǒng)教學(xué)法主要有以下優(yōu)勢(shì)。

第一，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法解決了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的問題。學(xué)習(xí)的目的主要是為了“學(xué)以致用”，學(xué)生不僅要學(xué)會(huì)書本上的理論知識(shí)，還必須把理論知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)踐中，在實(shí)踐中得到鍛煉和提高。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，從社會(huì)對(duì)學(xué)生技能的需求出發(fā)，讓學(xué)生在教學(xué)中得到鍛煉，使學(xué)生能更好的滿足工作崗位的需要，最大限度地調(diào)動(dòng)了每個(gè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

第二，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的過程中要開展合作，每個(gè)學(xué)生在完成或操作某一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，都必須關(guān)注他人的觀點(diǎn)，與他人共同協(xié)作、相互探討，通過學(xué)生之間的交流與合作，既擴(kuò)大了個(gè)人對(duì)問題認(rèn)識(shí)的視野，又完善了所學(xué)知識(shí)的相關(guān)性和完整性。

第三，提高了學(xué)生綜合素質(zhì)。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平，達(dá)到了查漏補(bǔ)缺和融會(huì)貫通的效果，保證了學(xué)生知識(shí)的完整性和相關(guān)性，全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

六、結(jié)論

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)為載體，同時(shí)體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師主導(dǎo)作用和學(xué)生主體地位的新型教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，學(xué)生從開始接受實(shí)驗(yàn)任務(wù)，到在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，再到實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)問題的解決和能力提升，在這種循序漸進(jìn)的過程中，教師通過設(shè)置一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并為學(xué)生今后解決類似或相關(guān)問題導(dǎo)向、指路。學(xué)生通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)活動(dòng)變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)參與，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，在實(shí)踐中不斷挑戰(zhàn)自我，提高技能。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“環(huán)境質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)”課程教學(xué)中的應(yīng)用還有待進(jìn)一步深入，需要根據(jù)學(xué)生反饋的教學(xué)效果情況不斷去改進(jìn)、完善和提高，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自學(xué)能力、探究問題的能力和創(chuàng)新思維能力的有效提高，為未來其從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]梁煒.PBL教學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣東化工，2016，43（21）：201+184.

[2]李崇奇.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2016，18（3）：205-208.

[3]張慧俐.環(huán)境監(jiān)測(cè)課程項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].廣州化工，2015，43（1）：207-208+213.

[4]張玉平，曹南斌，董昌州，杜少靜.項(xiàng)目教學(xué)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].教育教學(xué)論壇，2020（46）：281-283.

[5]劉輝，勞旺梅，馬其坤，等.項(xiàng)目化教學(xué)在《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程中的應(yīng)用[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育，2013，11（1）：43-44.

[6]肖俊霞，吳賢格.環(huán)境監(jiān)測(cè)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].廣州化工，2010，38（7）：270-271+282.

[7]陳春明.理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法在環(huán)境監(jiān)測(cè)課教學(xué)中的應(yīng)用——以“突發(fā)性水污染事故的應(yīng)急監(jiān)測(cè)”課程為例[J].廣東化工，2013，40（16）：234-235.

[8]唐炳.基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2017（31）：134-135.

[9]徐玉宏.項(xiàng)目竣工驗(yàn)收中環(huán)境敏感點(diǎn)噪聲監(jiān)測(cè)問題分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2010，35（1）：58-60.

[10]Rottoff T， Schneider M， Ritz-timme S， et al. Theory in practice instead of theory versus practice-curricular design for task-based learning within a competency oriented curriculum[J].GMS Zeitschrift für Medizinische Ausbildung 2015， Vol. 32（1）， ISSN 1860-3572.