摘要:經過近十年的教學實踐,在環境監測課程實踐教學環節積累了一定的經驗,通過實例分析,簡要介紹了課程實驗和教學實習環節方面的設計應用,可為加強高校環境監測課程實踐教學提供借鑒。
關鍵詞:環境監測;實踐環節;設計實
中圖分類號:G40文獻標識碼:A文章編號:1006-4117(2012)03-0263-01
環境監測是高校環境類專業本科生必修的一門綜合性很強的專業技術基礎課。通過學習使學生具備從事環境監測工作的能力和綜合素質,為學生在環境影響評價、污染環境治理等工作的順利開展打下堅實基礎。各高校對于專業基礎課程的《環境監測》的教學活動差異很大,近年來,許多高校教師就環境監測課程內容體系、教學模式和實驗教學等方面開展形式多樣的改革嘗試,越來越多的教師將關注環境監測實踐環節的改革。
現將我們在以實踐應用為導向的環境監測課程內容體系和教學模式改革實踐中的經驗和體會進行整理,旨在與從事理工類高校環保教育教學的同仁們探討。
一、我校環境監測課程教學改革歷程
我校環境科學與工程系成立于1993年,次年開始招收本科學生,2000年獲得碩士學位授予權,目前為環境科學與工程博士學位授權學科立項建設單位。環境監測課程作為環境科學和環境工程本科專業的核心專業基礎課,教學內容和教學模式發生了很大的變化:2003年以前,課程教學主要包括理論教學和實驗教學兩個環節,總課時為60學時,其中實驗課時為14學時;2003年之后,我校該課程教學學時壓縮為50學時,實驗課時不變。我們開發和完善了《環境監測多媒體課件》,理論教學學時雖有所減少,但由于采用多媒體課件授課,信息量大幅增加,有效授課時間反而增加了;與此同時,還增加了三周的教學實習的實踐環節,對于激發學生的興趣,增強學生的學習的系統性和主動性效果顯著。
二、我校環境監測課程實踐環節的設計
環境監測教學實驗和教學實習等實踐環節是整個環境監測教學過程中的重要環節,它對于創新型應用人才的培養有著非常重要的作用。針對該課程的特點,近幾年,桂林理工大學環境科學與工程學院在規范實驗教學管理的基礎上,以培養學生的監測方案設計、化學分析能力和監測結果的綜合分析能力為出發點,對環境監測實驗的教學內容、方法等進行了改革與實踐,收到了良好的效果。
(一)教學實驗
我校實驗環節安排了14個學時,7個實驗。開展實驗環節的目的有兩個:首先,讓學生熟練掌握監測實驗中常用儀器設備的使用方法,糾正一些錯誤或者不規范的操作方法。如移液管、容量瓶、恒溫加熱臺、水浴鍋、分析天平、分光光度計和高壓滅菌鍋等常規監測中常用的儀器;其次,使學生在教師的指導下熟練掌握大氣環境、水環境、噪聲、土壤環境中主要環境污染物的監測方法、并了解操作中的注意事項,寫出規范化的實驗報告并能對結果進行討論,為下一步獨立開展實習訓練打下良好的基礎。
(二)教學實習
我校的環境監測教學實習作為單獨的一門課程,獨立于環境監測課程。它作為綜合性和設計性實驗,有助于讓學生對環境監測全過程進行初步訓練的教學實驗,它具有科學性、綜合性和探索性等特點,對于培養學生的主動性、積極性、不斷探求的科學精神具有重要意義。
教學實習開展的宗旨是盡量讓學生獨立完成環境監測的整個環節,教師主要起指導作用,實習過程中,每大組還安排2-3名碩士研究生加以協助。通常采取的流程為:根據每屆學生人數將學生分為2-4個大組,開展水體、大氣、噪聲和土壤環境監測工作。然后由5-6人組成小組,就選中的監測類型進行為期三周的監測實習工作。
我校教學實習選擇的監測對象分為水體、大氣環境、噪聲環境和土壤環境等四類??紤]到交通便利程度和實際可操作性,一般就近選擇監測環境。比如,水體我們常選擇漓江或者小東江、桃花江等漓江的支流,也可以選擇桂林市區連為一體的桂湖、榕湖、杉湖和木龍湖作為監測對象;大氣環境主要選擇校園或者居民區,取電等較為便利;噪聲環境監測則將桂林市作為區域環境噪聲監測對象,選擇中山路作為交通主干道監測對象。
教學實習的程序大致包括如下幾個步驟:
首先,實習動員和部署,主要內容包括人員分工和監測相關事宜介紹等;
其次為監測方案制定,學生在收集監測對象背景資料的基礎上,教師帶隊進行現場勘查后制定監測采樣方案。以湖泊水體監測為例,需要了解湖泊水體流向、污水入水口、水質水量發生變化處等信息,為監測采樣點的確定有據可依。監測方案除應包括布點位置、采樣時間和采樣路線外,還應包括監測過程所需工具、儀器器皿等裝置的準備和監測項目的確定等方面;
第三,采樣前的準備,主要包括常用玻璃器皿的準備和清洗、依據監測項目確定的試劑準備和試液的配置;
第四,采樣與項目測試,這是監測實習的主體工作,比如河流水環境監測中,一般要求采集5-6批樣品,每天一批,測試項目包括pH、水溫、電導率、濁度、溶解氧、高錳酸鹽指數和生化需氧量等。
第五,數據整理和實習報告撰寫,要求每小組原始數據共享,實習報告則須單獨提交,字數不少于15000字。
最后為實習總結,由3-5位教師構成評委團,每小組隨機抽1人進行實習報告總結陳述,回答評委老師提出的問題。
三、加強環境監測實踐環節教學的一點體會
本人任教環境監測課程已近十年了,環境監測技術日新月異,監測法律法規也在逐步完善、因此教學內容也需要逐年更新。除此之外,教學手段和教學模式的改革也非常必要:剛開始,我校教學實習主要采取將學生派往市縣級環境監測站參觀,但學生的收獲非常有限,慢慢地也就流于形式了。最近幾年來,才逐步采用上述方式進行,從歷屆學生的反饋來看,由于學生獨立全程參與監測方案的制定、實施和結果評價,即使部分同學由于各種原因并沒有取得理想的監測結果,但并不影響他們獲得大量從書本上無從獲取的知識和感受。
作者單位:桂林理工大學環境科學與工程學院
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