環(huán)境監(jiān)測課程理論與實驗?實踐教學(xué)體系改革研究

摘要環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)專業(yè)和土木工程學(xué)科的基礎(chǔ)課之一，筆者針對學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)缺乏主動性、教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié)、實驗實踐教學(xué)效果差等問題，從有效組織教學(xué)內(nèi)容、運(yùn)用多種教學(xué)方法，實驗實踐教學(xué)的改革等方面進(jìn)行了探討，并對實踐效果進(jìn)行了分析，旨在為高校同類課程的教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞環(huán)境監(jiān)測；教學(xué)體系改革；課程理論；實驗教學(xué)；實踐教學(xué)

中圖分類號S-01文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2015）05-381-02

Teaching System Reform of Environmental Monitoring on Theory， Experiment and Practice

LIU Zhen-ying1， JIANG Ya-bin1， FENG Lei2* et al （1. School of Environmental Science and Safety Engineering， Tianjin University of Technology， Tianjin 300384； 2. Institute of Civil Engineering， Inner Mongolia University of Technology， Hohhot， Inner Mongolia 010051）

Abstract Environmental monitoring is a basic course of environmental science and construction building. Aiming at the problems such as students' lack of initiative of learning， disconnection between teaching content and target of profession fostering， poor effect of experimental teaching， it was explored from aspects of effective organization of teaching content， using a variety of teaching methods and experimental teaching reform. Finally practice effect was analyzed and it would provide reference for the similar courses teaching in colleges.

Key words Environmental monitoring； Teaching system reform； Classroom theory； Experimental teaching； Practice teaching

基金項目天津理工大學(xué)教學(xué)改革項目（YB11-26）。

作者簡介劉振英（1978- ），女，河北固城人，副教授，博士，從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境污染治理研究。*通訊作者，講師，碩士，從事環(huán)境噪聲、土木工程研究。

收稿日期2014-12-29

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)、土木工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門理論性、實踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的課程。因此，如何在有限的學(xué)時內(nèi)提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是一個值得探討的教學(xué)問題。該研究突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將教學(xué)目的從“單一性”向“綜合性”轉(zhuǎn)變，對環(huán)境監(jiān)測課程系統(tǒng)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實驗教學(xué)、實習(xí)教學(xué)等方面進(jìn)行研究探索，形成一套完整的環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)體系。

1環(huán)境監(jiān)測教學(xué)中存在的問題

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護(hù)相關(guān)專業(yè)的一個重要分支學(xué)科。環(huán)境監(jiān)測課程是高等院校環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)開設(shè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。它主要是利用物理、化學(xué)和生物等技術(shù)手段，及時、全面、準(zhǔn)確地了解和反映環(huán)境質(zhì)量狀況及其變化趨勢，是目前最具發(fā)展活力的環(huán)境分支學(xué)科之一，在環(huán)境學(xué)科課程體系中占有重要的地位。國內(nèi)外各高校環(huán)境科學(xué)（工程）專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，都給予環(huán)境監(jiān)測課程高度的重視[1-2]。環(huán)境監(jiān)測課程的特點是綜合性、實踐性和應(yīng)用性強(qiáng)，在內(nèi)容上不僅包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析的相關(guān)內(nèi)容，還涉及到物理、生物、生物物理、氣象學(xué)、地理信息系統(tǒng)等方面的知識；在分析測定中，既要求掌握分析儀器的使用，又注重化學(xué)操作技術(shù)、分析測試方法、技術(shù)規(guī)范和法規(guī)的培訓(xùn)。環(huán)境監(jiān)測課程知識體系龐大，涉及應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，因此，如何在有限的學(xué)時內(nèi)提高教學(xué)效果，既能完成課程內(nèi)容的全面講述，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生具備從事環(huán)境監(jiān)測工作的能力和綜合素質(zhì)，這不僅是對傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)方法的挑戰(zhàn)，也是對教師綜合素質(zhì)的一種考驗[3-4]。因而教師必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實驗教學(xué)、實習(xí)教學(xué)等方面進(jìn)行改革、探索與創(chuàng)新，才能培養(yǎng)出有競爭力的畢業(yè)生。

2環(huán)境監(jiān)測教學(xué)體系改革實踐

2.1教學(xué)內(nèi)容改革

環(huán)境監(jiān)測課程內(nèi)容涉及的知識面廣、領(lǐng)域?qū)?，現(xiàn)行教材很多，但結(jié)構(gòu)雷同，目前主要使用的主體教材注重系統(tǒng)性，涉及內(nèi)容既廣且深，課時數(shù)明顯不足；另外，大部分教材編寫時間較早，部分最新的國家環(huán)保政策、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及最新的檢測手段和方法并沒有編入教材。因此，任課教師應(yīng)該及時調(diào)整、更新課程內(nèi)容，對課程內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步整合和規(guī)劃。

2.1.1優(yōu)化課程體系，重組教學(xué)內(nèi)容。

對教材中重復(fù)出現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行提煉、合并，作為概論講述；對前序課程講過的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納、復(fù)習(xí)、鞏固，注意相關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容的滲透結(jié)合；對一些陳舊過時的監(jiān)測方法或?qū)嶋H應(yīng)用不多、行業(yè)性很強(qiáng)及理論知識高深、測定步驟繁雜的內(nèi)容適當(dāng)?shù)膭h減合并。

2.1.2追蹤學(xué)科前沿，豐富課程內(nèi)容。

對環(huán)境監(jiān)測課程內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步整合、優(yōu)化，必須把最新的政策、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測方法、手段納入到課程內(nèi)容中，追蹤課程前沿。在教學(xué)過程中，應(yīng)將本學(xué)科的最新進(jìn)展和教師的科研成果及時補(bǔ)充到教學(xué)與實驗的內(nèi)容中去，同時應(yīng)借鑒先進(jìn)原版教材，了解國外最新檢測方法、技術(shù)，使課程內(nèi)容盡量與國際接軌。

2.2教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革

環(huán)境監(jiān)測課程內(nèi)容與前期課程聯(lián)系很多，任課教師如果不注重教學(xué)方法的優(yōu)化，就會造成教師做無用功，學(xué)生厭學(xué)的狀況。因此，要求教師改變教師講、學(xué)生聽的“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，從提高學(xué)生興趣出發(fā)，注重學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握和實踐應(yīng)用能力的提高，充分發(fā)揮學(xué)生潛能，通過換位教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)等多種教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自覺地、獨(dú)立地掌握知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.2.1換位教學(xué)。

改變教師講、學(xué)生聽的“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，在了解學(xué)生前期學(xué)習(xí)狀況的同時采取分專題輪流講解、課下互相討論、教師進(jìn)行點評等方式來促進(jìn)教學(xué)互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

2.2.2啟發(fā)式教學(xué)。

鼓勵學(xué)生提出問題，思考問題，用通俗簡單的方法啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生有自信心綜合運(yùn)用所學(xué)知識深入分析問題，加深理解新知識點，并以污染物為主線系統(tǒng)掌握其各種監(jiān)測技術(shù)方法、原理等。

2.2.3案例教學(xué)。

環(huán)境監(jiān)測是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，結(jié)合有關(guān)案例進(jìn)行針對教學(xué)，將理論知識落實到實際監(jiān)測個案中，同時也將實踐過程中的項目熔入教學(xué)中，邊實踐邊創(chuàng)新邊總結(jié)，在使理論知識得到升華和驗證的同時，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2.4引導(dǎo)式教學(xué)。對于課程內(nèi)容中的非重點章節(jié)及簡單易懂的基本知識可由教師先提出知識提綱，或布置專題，由學(xué)生自學(xué)，并通過文獻(xiàn)檢索，搜索學(xué)生感興趣的環(huán)境監(jiān)測的研究現(xiàn)狀、最新的監(jiān)測方法、技術(shù)等。

2.3實驗教學(xué)改革

實驗教學(xué)是知識與能力、理論與實踐相結(jié)合的關(guān)鍵，是訓(xùn)練技能、培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要手段，在高等教學(xué)體系中占有十分重要的地位。以往環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)，無論是實驗教學(xué)方式，還是實驗教學(xué)內(nèi)容，都存在過于單一陳舊的問題。由教師講授實驗?zāi)康?、原理、操作步驟和注意事項后，學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書，“照方抓藥”完成實驗，這種學(xué)習(xí)方式能夠培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，但缺乏科學(xué)的思維訓(xùn)練和創(chuàng)造性的激勵。在教學(xué)內(nèi)容上還停留在驗證性實驗為主的階段，缺乏綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容。這樣的實驗方式和實驗內(nèi)容，既難以鍛煉學(xué)生獨(dú)立承擔(dān)具體監(jiān)測工作的能力，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因而實驗教學(xué)的改革是環(huán)境監(jiān)測課程創(chuàng)新的重要方式。

2.3.1加強(qiáng)基礎(chǔ)實驗和基本技能的訓(xùn)練。

基本技能是綜合性實驗的基石。平時實驗應(yīng)注重預(yù)習(xí)實驗、規(guī)范化操作等標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練和指導(dǎo)，注重實驗報告質(zhì)量，要求實事求是記錄實驗現(xiàn)象。

2.3.2開設(shè)分析性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的思維判斷能力。

分析性實驗是在基礎(chǔ)實驗之后的簡單綜合性實驗。初步鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)思維、判斷的科研方法，訓(xùn)練學(xué)生自己動手、動腦的能力。

2.3.3開設(shè)綜合性、設(shè)計性實驗。綜合性、設(shè)計性實驗是將實驗課交給學(xué)生，講明要求，讓其查閱有關(guān)資料，選擇控制的指標(biāo)和合適的實驗方法，獨(dú)立設(shè)計出實驗方案，然后在教師的指導(dǎo)下形成可行的實驗方案，獨(dú)立完成實驗任務(wù)。

2.4實踐教學(xué)改革

環(huán)境監(jiān)測是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課，盡管在教學(xué)安排上綜合考慮了理論與實驗兩方面的學(xué)習(xí)要求，但是教學(xué)上的學(xué)習(xí)畢竟與行業(yè)的生產(chǎn)實踐還有很大區(qū)別。通過實習(xí)活動，可以使學(xué)生對所學(xué)的知識有更深刻、更直觀的體會，還可以縮短學(xué)生在校學(xué)習(xí)與行業(yè)生產(chǎn)實踐的距離。

2.4.1加強(qiáng)認(rèn)識實習(xí)。

在相關(guān)知識學(xué)習(xí)完成后及時安排學(xué)生進(jìn)行實地參觀，加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)。鼓勵學(xué)生與相關(guān)企業(yè)建立聯(lián)系，組織學(xué)生參加有關(guān)環(huán)境學(xué)科和環(huán)保技術(shù)的學(xué)術(shù)活動，及時了解環(huán)境科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的新技術(shù)和發(fā)展動態(tài)。

2.4.2開展生產(chǎn)實習(xí)。

與周邊地區(qū)的眾多環(huán)境管理和科研機(jī)構(gòu)、各工礦企業(yè)的環(huán)保部門及環(huán)保公司建立密切的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，建立多個穩(wěn)固的校外實習(xí)基地，以企事業(yè)單位的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)指導(dǎo)力量為依托，讓學(xué)生在實際工作環(huán)境中學(xué)習(xí)最新的實用技術(shù)，感受真實的職業(yè)環(huán)境。

2.4.3建立校內(nèi)環(huán)境監(jiān)測站。

依據(jù)學(xué)?，F(xiàn)有儀器、場地等條件建立校內(nèi)空氣、地表水及降水、噪聲等環(huán)境監(jiān)測站，在教師指導(dǎo)下完成從現(xiàn)場調(diào)查、方案設(shè)計、優(yōu)化布點、樣品采集、運(yùn)送保存、分析測試、數(shù)據(jù)處理、綜合評價等全過程的工作，最后撰寫校園環(huán)境質(zhì)量評價報告。

2.5全過程考核方式

依據(jù)筆者所在學(xué)校的有關(guān)要求，環(huán)境監(jiān)測的考核方式為期末考試成績占70%，平時成績包括實驗、作業(yè)等僅占30%，因此學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力往往集中在期末考試上，從而導(dǎo)致了“一考定終身”的現(xiàn)象。事實上平時的課堂學(xué)習(xí)對于課程的掌握和理解更為重要。因此在符合學(xué)校要求的情況下，應(yīng)合理分配實驗、作業(yè)和課堂表現(xiàn)所占比例，實現(xiàn)全過程考核方式，以達(dá)到平時學(xué)習(xí)與期末考試并重的考核目的。

3結(jié)語

近年來，環(huán)境監(jiān)測教學(xué)研究者們提出了新的教學(xué)方法并取得了一定的成效[5-8]。但大多都側(cè)重于環(huán)境監(jiān)測課程某一方面的教學(xué)研究，并沒有從全方位的角度建立一套完整的教學(xué)體系。筆者在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，針對環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)中的一些具體問題提出了一些改革嘗試。實踐證明，針對學(xué)生專業(yè)背景、專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)計劃等方面設(shè)計的一套環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)方法和教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測的興趣，取得了良好的教學(xué)效果，希望能為高校同類課程的教學(xué)提供借鑒作用。

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責(zé)任編輯盧瑤責(zé)任校對況玲玲