環(huán)境監(jiān)測(cè)課程體系的混合式教學(xué)模式探索

孫靜 印紅玲 肖斐芮 任紅 張輝

［摘 要］環(huán)境監(jiān)測(cè)課程是環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的核心課程。受新冠肺炎疫情的影響，環(huán)境監(jiān)測(cè)理論課程的講授由線下改為線上線下混合模式。文章首先闡述了目前環(huán)境監(jiān)測(cè)理論教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，介紹了線上線下理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)針對(duì)線下實(shí)驗(yàn)課程，探索了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)措施。教學(xué)效果表明，線上理論課程和線下實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)存在高度相關(guān)性，教學(xué)成果符合構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作（CDIO）教學(xué)理念下的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才的要求。

［關(guān)鍵詞］環(huán)境監(jiān)測(cè)；混合式教學(xué)；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

［中圖分類(lèi)號(hào)］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2022）11-0031-04

環(huán)境監(jiān)測(cè)是給各項(xiàng)環(huán)保工作提供數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。國(guó)家非常重視環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的內(nèi)涵式發(fā)展，生態(tài)環(huán)境部在2020年發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要（2020—2035年）》中指出，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)將在全面深化環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，逐步向生態(tài)狀況監(jiān)測(cè)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警拓展，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境狀況綜合評(píng)估體系。因此，筆者認(rèn)為針對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)是未來(lái)環(huán)境監(jiān)測(cè)的方向。生物監(jiān)測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。生物監(jiān)測(cè)反映的是綜合的污染狀況，能夠進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，不需要昂貴的儀器設(shè)備，而且可以作為早期污染的報(bào)警器。另外，“3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。“3S”技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分廣泛，包括對(duì)大氣臭氧層、顆粒物及有害氣體的大尺度監(jiān)測(cè)、水體富營(yíng)養(yǎng)化、水體懸浮顆粒物、石油污染、水體熱污染、森林生態(tài)環(huán)境、植被演化等方面的監(jiān)測(cè)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)課程是環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的核心課程，同時(shí)是環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，與課程相配套的課程為環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)課程也是后續(xù)水污染控制工程、大氣污染控制工程、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境樣品前處理技術(shù)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估等高階課程的基礎(chǔ)性課程。該課程在環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科課程體系中處于中樞地位，在環(huán)境科學(xué)和環(huán)境工程人才的知識(shí)積累、能力構(gòu)建和素質(zhì)培養(yǎng)全過(guò)程中處于關(guān)鍵地位，發(fā)揮著不可替代的作用。環(huán)境監(jiān)測(cè)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生學(xué)習(xí)的必修專(zhuān)業(yè)課。二年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前一般需要掌握無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)及物理化學(xué)等四大化學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。后續(xù)學(xué)習(xí)的課程主要有環(huán)境化學(xué)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境評(píng)價(jià)綜合實(shí)踐、大氣污染控制工程和水污染控制工程等課程。

根據(jù)成都信息工程大學(xué)《環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)大綱》的要求，環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的教學(xué)目標(biāo)是介紹水、大氣、固體廢物、土壤、噪聲和放射性污染物監(jiān)測(cè)，并以污染物為主線較詳細(xì)地說(shuō)明環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本原理、技術(shù)方法和監(jiān)測(cè)過(guò)程中的質(zhì)量保證措施，以及簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)方法和現(xiàn)代監(jiān)測(cè)技術(shù)等內(nèi)容，讓學(xué)生了解、評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量及其變化趨勢(shì)。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)方面，目的是讓學(xué)生掌握制訂環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)劃的方法、采集并保存具有代表性的環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品的方法、各類(lèi)環(huán)境樣品監(jiān)測(cè)方法的選擇、重點(diǎn)污染指標(biāo)的監(jiān)測(cè)方法及技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程實(shí)施質(zhì)量控制的方法等。從能力方面看，課程著重培養(yǎng)并引導(dǎo)學(xué)生從物理、化學(xué)及環(huán)境學(xué)等學(xué)科全方位、多角度思考分析各類(lèi)環(huán)境介質(zhì)中的問(wèn)題，突出交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生將來(lái)進(jìn)一步深造及在實(shí)際工作中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的理論教學(xué)內(nèi)容共40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)32學(xué)時(shí)。課程的體系結(jié)構(gòu)以針對(duì)不同的環(huán)境介質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測(cè)為主線，把環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的基本原理、技術(shù)方法及監(jiān)測(cè)過(guò)程中的質(zhì)量保證措施串聯(lián)起來(lái)。理論教學(xué)課程分為8個(gè)專(zhuān)題：水、大氣、固體廢物、土壤、噪聲、放射性污染物、自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)和質(zhì)量控制。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分別從大氣、水和土壤環(huán)境介質(zhì)中抽選5～8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

一、面臨的主要問(wèn)題

（一）課程內(nèi)容需要優(yōu)化

1.課程內(nèi)容的滯后性。近幾年，新的標(biāo)準(zhǔn)體系、法律法規(guī)、技術(shù)導(dǎo)則等不斷完善，課程教材在一定程度上有明顯的滯后性。例如，針對(duì)大氣環(huán)境，《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—2012）代替了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—1996）和《保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度》（GB 9137—88）；針對(duì)土壤環(huán)境，按照用途將土壤分為兩類(lèi)，即農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地，分別頒布了《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618—2018）和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》（GB36600—2018）；最新的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB5749—2022也即將在2023年開(kāi)始實(shí)施。針對(duì)生活飲用水，上海市、深圳市等部分城市分別在2018年和2020年出臺(tái)了更為嚴(yán)格的地方標(biāo)準(zhǔn)[1-2]。因此，課程內(nèi)容亟須在現(xiàn)有的教材內(nèi)容基礎(chǔ)上不斷更新和完善。

2.新污染物需引起重視。新污染物是指尚未納入環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)體系內(nèi)，但已知或潛在的對(duì)生態(tài)和健康有危害的化學(xué)物質(zhì)或微生物。目前，受關(guān)注的新污染物有藥物和個(gè)人護(hù)理品、微塑料、持久性有機(jī)污染物、工業(yè)添加劑及環(huán)境內(nèi)分泌干擾物等物質(zhì)。這些物質(zhì)雖然在環(huán)境介質(zhì)中的存在濃度較低，但是隨著分析科學(xué)新技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的新污染物被檢測(cè)出來(lái)，其可能引起的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。越來(lái)越多的新污染物將被納入到環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系內(nèi)。

3.對(duì)應(yīng)急監(jiān)測(cè)不夠重視。近年來(lái)的突發(fā)事件，如2014年松花江重大水污染、2015年天津市濱海新區(qū)危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)爆炸及2019年末的新冠肺炎疫情等，對(duì)環(huán)境保護(hù)人員提出了越來(lái)越高的要求。而常規(guī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段已經(jīng)難以滿足應(yīng)急監(jiān)測(cè)及時(shí)性的要求，教師有必要通過(guò)增加案例教學(xué)的方式向?qū)W生介紹現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。

（二）教學(xué)模式落后

傳統(tǒng)的課堂模式以教師的講授為主，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，這種培養(yǎng)模式不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，會(huì)使得學(xué)生逐漸喪失思考問(wèn)題、質(zhì)疑的能力，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。若采用線上線下混合式教學(xué)，可適當(dāng)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

二、理論課程教學(xué)探索與實(shí)踐

結(jié)合CDIO的教學(xué)理念[3]，本課程力求在教學(xué)中進(jìn)一步體現(xiàn)CDIO的教學(xué)內(nèi)涵，提升學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題及工程應(yīng)用的能力，使學(xué)生成為具有系統(tǒng)理論知識(shí)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

根據(jù)預(yù)設(shè)的教學(xué)重點(diǎn)及授課實(shí)踐中面臨的教學(xué)難點(diǎn)，本課程綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法、靈活采用各種教學(xué)手段，以達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。如實(shí)施案例教學(xué)，通過(guò)學(xué)習(xí)、分析經(jīng)典的環(huán)境監(jiān)測(cè)案例，提升對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)重要性的認(rèn)識(shí)。如在講到環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)案例時(shí)，引入汶川大地震后針對(duì)成都市的地表水水源地的應(yīng)急監(jiān)測(cè)案例，提高學(xué)生對(duì)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)的認(rèn)知。通過(guò)布置水污染監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)和大氣污染監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生自主給出監(jiān)測(cè)方案。此外，課程微視頻、國(guó)家精品在線課程資源[4]及儀器信息網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)講堂都在具體授課過(guò)程中有所運(yùn)用。

除圖書(shū)資料、網(wǎng)絡(luò)課程等豐富的傳統(tǒng)教學(xué)資源外，本課程最為珍貴的教學(xué)資源是強(qiáng)有力的學(xué)科支撐及實(shí)力雄厚的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。成都信息工程大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)在2020年順利通過(guò)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。2021年，我校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)獲批國(guó)家級(jí)一流本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)點(diǎn)。21世紀(jì)以來(lái)，環(huán)境監(jiān)測(cè)課程已經(jīng)形成了一支高學(xué)歷、高職稱的教學(xué)隊(duì)伍。該課程的教學(xué)特色主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是完備的教材建設(shè)體系。古語(yǔ)有云：“國(guó)立根本，在乎教育，教育根本，實(shí)在教科書(shū)?！苯滩慕ㄔO(shè)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，課程團(tuán)隊(duì)采用《環(huán)境監(jiān)測(cè)》（第五版）“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃課程教材。而且自編了與本課程相配套的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》課程教材，為我校環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)的開(kāi)展提供了重要依托。二是突出工程實(shí)踐特色。本課程特別注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，通過(guò)多種教學(xué)形式，打破課堂講授的單一模式，如做環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐三實(shí)踐訓(xùn)練、邀請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)專(zhuān)家為學(xué)生舉辦相關(guān)學(xué)術(shù)講座等，提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性，擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面。三是多維度考核方式。在考核方式和內(nèi)容上，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，以多種形式考核學(xué)生的綜合能力。如注意在每次線上課開(kāi)始后用5分鐘的時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的串講，提出問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考，并記錄學(xué)生回答問(wèn)題的情況，布置作業(yè)5次以上。此外，還有課堂討論、方案設(shè)計(jì)、卷面答題等不同形式，以此來(lái)綜合衡量學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受、掌握及運(yùn)用程度。

受新冠肺炎疫情影響，本課程已在2019—2020學(xué)年第二學(xué)期開(kāi)展線上教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。線上教學(xué)開(kāi)始前，針對(duì)兩個(gè)教學(xué)班分別新建課程QQ群，并在群里分享了環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的最新電子版教材（第五版）。在第五版的教材中，分享了與此教材相配套的國(guó)家精品在線開(kāi)放課程——東華大學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)在線開(kāi)放課程，鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間線上觀看視頻學(xué)習(xí)。課程在線授課時(shí)，采用“QQ語(yǔ)音聊天+屏幕共享”的方式授課，注意每次上課前用10分鐘時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)，提出問(wèn)題，學(xué)生利用文字回答問(wèn)題。此部分作為平時(shí)成績(jī)的一部分。每次上課前，教師都在QQ群里共享課件，并利用QQ群的作業(yè)功能，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)監(jiān)督管理，便于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向及學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。加強(qiáng)案例教學(xué)，結(jié)合學(xué)生因疫情在家的情況，把劣勢(shì)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)，給出方案設(shè)計(jì)題目，例如“以你所在家鄉(xiāng)的地表水為例，說(shuō)明如何對(duì)家鄉(xiāng)的地表水開(kāi)展監(jiān)測(cè)方案的制定”。學(xué)生反饋回來(lái)的方案設(shè)計(jì)內(nèi)容翔實(shí)，部分學(xué)生還詳細(xì)地走訪了家鄉(xiāng)地區(qū)的地表水環(huán)境狀況，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到有效提升。

在教學(xué)過(guò)程中，積極加強(qiáng)與學(xué)生的線上交流，積極傾聽(tīng)并采納學(xué)生的反饋意見(jiàn)，教學(xué)方式得到優(yōu)化改善。例如，建立班級(jí)班委群，詳細(xì)詢問(wèn)學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)點(diǎn)掌握、理解不夠，下次課在進(jìn)行課前復(fù)習(xí)的時(shí)候，再詳細(xì)講一遍。利用“雨課堂”平臺(tái)的推送功能和QQ群的群公告功能，及時(shí)向?qū)W生傳達(dá)跟課程有關(guān)的通知信息和期末考試信息。學(xué)生通過(guò)掃描教材上的二維碼、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)各種資料進(jìn)行在線預(yù)習(xí)或?qū)W習(xí)，教師在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行考勤、布置和批改作業(yè)、答疑等。

期末考試采用“線上在線考試”模式，利用“雨課堂”平臺(tái)的在線監(jiān)考模式進(jìn)行考試。同時(shí)，要求學(xué)生在“雨課堂”平臺(tái)（電腦端）、騰訊會(huì)議（手機(jī)端）、雙機(jī)位考試、手機(jī)端要求從側(cè)面稍遠(yuǎn)距離照到上半身、電腦、雙手和部分桌面。電腦屏幕從側(cè)面能看得到。答題時(shí)兩只手必須一直在桌面上攝像頭范圍內(nèi)。“雨課堂”在線監(jiān)考和騰訊會(huì)議雙機(jī)位的在線監(jiān)考模式，能夠有效地遠(yuǎn)程監(jiān)控到考試過(guò)程中的答題情況。教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)期末考試的試題類(lèi)型進(jìn)行了改革，加大了主觀題的分值比例，主觀題目分值比例占比70%，有效杜絕了學(xué)生百度標(biāo)準(zhǔn)答案的情況，更能有效地考查學(xué)生掌握知識(shí)的程度。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

（一）錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻

為了更有效地傳達(dá)實(shí)驗(yàn)課程精髓，可以在每次課程開(kāi)始前預(yù)先錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，學(xué)生可以利用課余時(shí)間提前熟悉實(shí)驗(yàn)課程的操作流程，實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)做到有的放矢。如測(cè)定污水中的COD實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、測(cè)定污水中的氨態(tài)氮實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、氣相色譜法測(cè)定氣樣中的非甲烷烴等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（二）加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的引導(dǎo)，做好對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

受條件限制，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不足，這導(dǎo)致學(xué)生缺乏全面、綜合訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。針對(duì)此問(wèn)題，我們選擇了積極性較高的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備、試劑配制、實(shí)驗(yàn)儀器校正及進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)等工作，使學(xué)生能夠更全面認(rèn)識(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程。例如，在氨氮實(shí)驗(yàn)時(shí)，顯色所用的關(guān)鍵試劑次氯酸鈉使用液的有效氯含量需要標(biāo)定，COD實(shí)驗(yàn)所需試劑硫酸亞鐵銨溶液的濃度也需要進(jìn)行標(biāo)定。因此，在正式實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，預(yù)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行了標(biāo)定過(guò)程，這進(jìn)一步鞏固了他們所學(xué)的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)，加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，提高了其動(dòng)手實(shí)踐能力。需要用到采樣儀器和測(cè)定儀器時(shí)，組織預(yù)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生預(yù)先進(jìn)行采樣儀器調(diào)試工作。在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們提出一些思考題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，不僅要求學(xué)生“知其然”，更要求學(xué)生“知其所以然”。例如，在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前提出課堂思考題：對(duì)比氨氮蒸餾所用的直形冷凝管和測(cè)定COD加熱時(shí)的球形冷凝管，探討為什么使用不同的冷凝管？氨氮實(shí)驗(yàn)在蒸餾的時(shí)候?yàn)槭裁聪刃』鸺訜?？以此培養(yǎng)學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)的能力和發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)完成后，強(qiáng)調(diào)課下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果討論部分的重要性。例如，進(jìn)行校園空氣中二氧化氮的測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)記錄當(dāng)前大氣壓、采樣溫度等，以方便在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)將采樣空氣的工況體積轉(zhuǎn)換為標(biāo)況體積。COD實(shí)驗(yàn)時(shí)，硫酸亞鐵銨滴定重鉻酸鉀溶液時(shí)，部分學(xué)生達(dá)不到滴定終點(diǎn)，這時(shí)可以引導(dǎo)其將可能的原因和改進(jìn)措施寫(xiě)入實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論部分。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)從單純分析測(cè)試到環(huán)境監(jiān)測(cè)全過(guò)程實(shí)驗(yàn)體系的改進(jìn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要從污染指標(biāo)的測(cè)定開(kāi)展經(jīng)典的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，涵蓋了大氣、水、土壤和噪聲污染等四種環(huán)境污染介質(zhì)，主要為“校園環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)”“室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)”“重鉻酸鉀氧化法測(cè)定校園地表水中化學(xué)需氧量（COD）”“校園地表水中氨氮的測(cè)定”“ICP-OES測(cè)定土壤中的多種金屬元素”及“污水中理化性質(zhì)的測(cè)定”等傳統(tǒng)測(cè)定項(xiàng)目。然而，環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程包含了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)方案制訂、布點(diǎn)、樣品采集、運(yùn)輸保存、分析測(cè)試、數(shù)據(jù)處理和綜合討論等多個(gè)環(huán)節(jié)。單純訓(xùn)練化學(xué)分析或儀器分析部分不足以全方面培養(yǎng)學(xué)生的組織能力和設(shè)計(jì)能力。為此，我們積極創(chuàng)造條件，在測(cè)定土壤中重金屬的實(shí)驗(yàn)時(shí)結(jié)合課題研究，由教師帶領(lǐng)學(xué)生到野外采樣。采樣完成后，學(xué)生提前完成土壤樣品的前處理等工作，以加深學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容的理解。根據(jù)學(xué)校CDIO教學(xué)理念，學(xué)校設(shè)置“工程實(shí)踐”課程。“工程實(shí)踐三”課程為環(huán)境監(jiān)測(cè)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練，主要對(duì)廢水中化學(xué)需氧量（COD）、氨氮和空氣中氮氧化物的測(cè)定進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，促使學(xué)生掌握常規(guī)的環(huán)境監(jiān)測(cè)方法和技能，并在學(xué)生訓(xùn)練結(jié)束時(shí)組織進(jìn)行考核。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目和任務(wù)見(jiàn)表1。

（四）實(shí)時(shí)更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

隨著環(huán)境監(jiān)測(cè)新環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不斷出臺(tái)、新技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的教學(xué)內(nèi)容也與時(shí)俱進(jìn)。例如，針對(duì)空氣中甲醛的測(cè)定，傳統(tǒng)的方法可采用酚試劑分光光度法、氣相色譜法和離子色譜法測(cè)定，也可介紹新的電化學(xué)儀器。又如，進(jìn)行污水中的化學(xué)需氧量（COD）實(shí)驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)的COD檢測(cè)方法為重鉻酸鉀法測(cè)定水中COD，重鉻酸鉀法指在強(qiáng)酸并且加熱的實(shí)驗(yàn)條件下，用重鉻酸鉀作為氧化劑在處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的劑量來(lái)計(jì)算出水中還原性物質(zhì)的量。該方法存在一些缺點(diǎn)：第一，耗時(shí)長(zhǎng)，重鉻酸鉀法加熱回流過(guò)程長(zhǎng)達(dá)2個(gè)小時(shí)，測(cè)定一批水樣需要3～4個(gè)小時(shí)，而且在滴定的過(guò)程中需要一滴一滴地滴定，這樣的操作費(fèi)時(shí)間，對(duì)實(shí)驗(yàn)的效率有很大的影響；第二，試劑用量大，實(shí)驗(yàn)所需要的硫酸銀溶液、重鉻酸鉀溶液和硫酸亞鐵銨溶液等試劑用量較多，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液含有大量金屬鹽，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次的嚴(yán)重污染；第三，成本過(guò)高，各種試劑、加熱耗電、回流冷凝水消耗等產(chǎn)生的成本過(guò)高。因此，在開(kāi)展COD測(cè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)，可適當(dāng)將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，若改用新的儀器手段或者觀看實(shí)驗(yàn)視頻，可適當(dāng)節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，減少試劑消耗。

（五）健全課程考核評(píng)分機(jī)制

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)強(qiáng)調(diào)平時(shí)成績(jī)的重要性，平時(shí)成績(jī)占比70%，考試成績(jī)占比30%。平時(shí)成績(jī)由出勤情況、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及課堂表現(xiàn)組成。全過(guò)程評(píng)分機(jī)制有利于學(xué)生端正實(shí)驗(yàn)態(tài)度，重視實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，有利于培養(yǎng)學(xué)生思考科學(xué)問(wèn)題的能力。

四、線上理論課程和線下實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果比較分析

對(duì)2018級(jí)環(huán)境工程及環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)184名學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)理論課程成績(jī)和實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析，可以得到線上理論課程和線下實(shí)驗(yàn)課程的成績(jī)存在中度相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)r=0.530，p=0.000），見(jiàn)表2。

五、結(jié)語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科。隨著我國(guó)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展、政策法規(guī)的出臺(tái)，其課程內(nèi)容不斷更新，線上線下混合教學(xué)模式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。隨著在線課程的不斷改進(jìn)和完善，知識(shí)載體不局限于書(shū)本，還包括教學(xué)視頻、實(shí)際案例等內(nèi)容，這些內(nèi)容極大地豐富了知識(shí)的呈現(xiàn)形式，激發(fā)了學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)課程學(xué)習(xí)的興趣。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 深圳市市場(chǎng)監(jiān)督管理局.生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：DB4403/T60—2020[S/OL]. （2020-04-21）[2021-02-23].http：//amr.sz.gov.cn/attachment/0/697/697807/9772236.pdf.

[2] 上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：DB31/T 1091—2018[S/OL].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社（2018-06-22）[2021-01-23].http：//down.foodmate.net/standard/yulan.php？itemid=53241.

[3] 張杭君.基于CDIO模式的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（24）： 94-96.

[4] 馬春燕，奚旦立，余陽(yáng)，等.東華大學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)MOOC課程[Z/OL]. http：//www.icourse163.org/course/DHU-100208

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［責(zé)任編輯：陳 明］