摘 要:培養學生分析問題、解決問題的能力是大學教育的重要組成部分。本文根據“環境監測”課程特點,結合幾年來的教學實踐,總結了本課程在理論教學內容、實驗和實踐教學等方面進行的改革探索。
關鍵詞:環境監測 教學內容 教學實踐與改革
中圖分類號:G423文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)07(a)-0040-02
“環境監測”是環境科學與工程及相近專業的一門專業核心課程,是學生具備了環境學、分析化學、儀器分析等基礎知識后必修的專業基礎課。該門課程的主要任務在于使學生掌握環境監測的基本理論與知識,培養學生從事環境監測工作的能力和綜合素質。在實際教學過程中,授課教師如何組織好教學內容、采用有效的教學方法,培養出符合社會需求的復合型人才是本課程教學工作中的一個重要問題。
1 基于課程特點,“組、增、刪、分”,優化教學內容
從環境監測的內容和過程來看,“環境監測”課程的教學內容應包括監測方案制定、樣品采集與測試、數據處理與分析三個主要環節。對于任何一個環境要素或污染因子的檢測講解都應包括這三個方面。基于課程的這些特點,在把握現用教材[1]和教學目標的基礎上,通過“組”、“增”、“刪”、“分”,對教學內容重新構建和優化。“組”是將各章節中所涉及的內容相似、重復出現的檢測分析方法(經典化學分析法和現代儀器分析法),組織成“檢測分析方法”集中講授,避免不必要的重復介紹;“增”是增加必要的新知識和新內容。隨著環保政策法規和環境標準的不斷頒布以及環境監測新技術的不斷更新發展,把最新的政策、標準及相關的檢測方法、技術手段,學科的最新研究進展和科研成果及時補充到教學內容中去,讓學生及時把握環境監測的發展動態,引領學生對未來發展領域的思考。“刪”是適當刪減教學內容中陳舊、繁瑣、應用面狹窄的內容,提高教學效率及教學內容的實用性。“分”是將重組后的教學內容分為重點講授和一般導學兩部分,重點部分通過課堂教師講授來完成,導學部分只需在教師的指導下,學生自學來掌握,這樣既保證了學生對基本知識和理論的掌握,同時又培養了學生的自學和綜合判斷能力。
2 追蹤課程前沿,探索多樣化教學,提高教學效果
在明確教學目標,把握教學內容基礎上,結合近年來的教改實踐,探索了啟發式教學,案例教學法,互換角色教學法,多媒體教學等多種教學方法。
“啟發式教學”通常是指以學生知識背景為基礎,教師提出問題,由學生主動分析和解決問題,這種教學方法可以使學生對知識的學習達到觸類旁通和舉一反三的效果。在課程教學中針對一些重點和難點問題,如環境標準的主要內容及制定原則,環境監測過程的質量保證和質量控制等內容。教師預先布置要掌握的監測項目,要求學生自己查找具體的檢測方法或標準,通過自學標準中的測定方法,并作好筆記。在課堂上教師采用啟發式教學方法,引導學生對各種檢測方法進行比較,討論各種方法的適用范圍、方法的靈敏度與檢測限、方法的干擾因素與優缺點等問題,充分發揮學生的積極主動性,加深學生對知識的理解、應用和掌握。
“案例教學法”是將理論知識運用到解決實際問題中,讓學生在實踐過程中加深對理論知識的理解和掌握。環境監測是一門實踐性很強的學科,結合有關案例進行教學,將理論知識融入到實際監測個案中,既能夠加深學生對理論知識的理解和掌握,又提高了學生的學習興趣。比如講解水質監測采樣斷面、采樣垂線和采樣點的確定時,可以上海的主要河流如黃浦江或蘇州河,結合上海市水務部門確定的具體斷面及采樣點的布設情況,向學生講授布設原則和方法,這樣學生就很容易理解書上的一些采樣原則和要求。
“換位教學法”即師生角色換位法,打破以教師為中心的傳統教學模式。環境監測是分析化學和儀器分析等課程的后續課程,對于化學分析方法的原理或一些分析儀器的基本知識等內容,前修課程已經學過,教師依然采用“滿堂灌”的傳統教學方法,很容易造成教師做無用功,學生厭學的狀況。對于這些內容,我們采取課下學生歸納總結和互相討論,課上分專題輪流講解和教師點評的方式來促進教學互動,不僅鍛煉了學生各方面能力,同時也提供了師生相互溝通和交流的機會。
“多媒體教學”是把圖片、文字、聲音、動畫等形式集于教學之中,通過視覺和聽覺全方位地啟迪學生思維,彌補了傳統教學方法的不足。我們知道環境監測課程涉及很多檢測儀器的構造、監測斷面和位點的布設,監測過程的自動化等復雜結構或過程,很難用語言表述清楚。在教學過程中,我們通過一些教學及科研錄像,生動形象地體現這一結構或動態過程,豐富了課堂教學的信息量和相關內容的立體效果,激發了學生的學習興趣。
3 結合校園環境監測,改革實驗教學,注重能力和素質培養
針對環境監測實踐性較強的特點和新時期社會對人才實踐能力要求的不斷提高,我們單獨設置了《環境監測實驗》。環境監測實驗獨立設課,使其不再從屬于理論課,一方面提高了實驗教學的地位,防止了理論教學擠占實驗教學的現象;另一方面,實驗課成績單獨考核,提高了學生對實驗的重視,真正把實驗當作一門課程來學習。
傳統的實驗教學往往是教師準備實驗儀器、樣品,學生按照實驗講義的步驟完成實驗,寫出實驗報告[2~3]即可。針對這類問題,我們改革原來驗證性實驗,將環境監測站實際的工作內容引入實驗教學,把環境監測教學實驗和學校校園環境監測及環境質量評價結合起來,學生不僅要測試環境中污染物的濃度,而且要學習學校校園環境監測的方案制定、監測項目的選擇、水樣及大氣樣品采樣點的布設、采樣方法、采樣儀器安裝調試和使用、樣品的分析方法的選擇及測試、監測數據處理及學校校園環境質量評價等有關環境監測的全過程,不再是簡單的驗證性實驗,而是一個整體性的實驗,更符合環境監測實際工作。
選擇校園內環境,如大氣環境、水環境、土壤環境、室內空氣或食堂鍋爐煙塵等污染物,學生5~6人一組,從監測方案設計、樣品采集及保存方法、試劑配制、分析方法選擇及檢測操作、到數據統計分析和環境質量的評價,實驗報告的撰寫等各個環節均由學生獨立完成。由于是以小組為單位進行監測過程的各個環節,最后還要求匯總全班的所有實驗數據對學校校園的環境質量進行評價,每一位同學、每一個小組的實驗數據都直接影響到全班的總體結果,讓學生感到了身上的責任,實驗的態度會更端正,實驗過程會更嚴謹,有利于培養學生的團隊協作精神。
成績的考核上,改變以往成績主要由學生的實驗報告、教師對學生的印象、實驗課出勤率、實驗室衛生等記錄等決定。實驗全部結束后,組織同學進行答辯,針對實驗設計到結論的評價發表個人建議,對于認真深入思考,有正確創意,有獨到見解的學生給予適當加分,促進學生獨立思考、積極創新。
4 參觀和頂崗相結合的實習方式,提升學生的實踐能力
實習是教學工作的一個重要環節,通過實習可提高學生的專業水平,特別是提高從事專業相關工作的實踐能力。頂崗實習是一種將理論知識綜合應用于實踐的較好的方法,便于提供學生整體專業知識的運用和訓練。以往的環境監測實習由于時間短,實習地點分散多采取參觀形式,不利于檢驗和提高學生專業水平及能力。幾年來我們根據實際情況嘗試采取參觀和頂崗實習相結合的方式,帶領學生深入到環境監測工作的第一線,了解基礎理論與實際應用之間差距,培養學生實踐能力和創新能力。每年在環境監測理論教學和實驗課程結束后,都組織學生到上海市環境監測中心及下轄區縣環境監測站進行為期四周的頂崗實習。將上海生源地學生根據家庭地址分別就近安排到家庭所在區縣監測站,外地生源安排到上海市環境監測中心。每位學生都像監測站的職工一樣正常上下班,從野外采樣,實驗室預處理和測試分析,到質量保證和環境質量評價全程參與完成。通過對行業部門實際工作的學習,使學生接觸到環境監測部門的具體運營情況,了解目前環境監測工作的現狀,對開展環境監測的實際工作有了更深刻的感性認識,同時初步體驗了踏入社會工作的感受。
教師的職責就是教書育人,教學探索的目的就是不斷提高教學質量,培養合格人才。隨著高校教育改革的逐步深入和社會的不斷發展,社會對人才的需求也在發生很大變化,即專業人才轉向扎實的專業知識和較強的工作能力相結合的人才,積極開展教學方法及教學內容研究,改革傳統的填鴨式和固守教材內容的教學方法,提出課程教學的新思路和新模式,以適應新的社會需求。以上這些內容是我在教學中的點滴體會,在以后教學中還會不斷的進行探索總結,不斷提高教學效果。
參考文獻
[1] 奚旦立,孫裕生,劉秀英.環境監測[M].北京:高等教育出版社,2004(3).
[2] 蔣欣,聶麥茜.環境監測課程綜合設計性實驗方式及內容改革實踐[J].高校實驗室工作研究,2006(3):18~20.
[3] 胡將軍,劉慧龍,肖玫,等.聯系校園實際改革環境監測實驗教學[J].實驗室研究與探索,2007,26(1):87~88.