環境監測實驗課程改革的研究與探索

劉本志

[摘 要]為滿足社會綜合性人才的需求，提高以培養學生動手能力為目標的實驗教學質量，針對目前環境監測實驗課程的現狀和存在的問題，提出一系列實驗教學改革方面的舉措，包括多媒體的使用、開放實驗的設立、綜合實驗與實習的關聯，以加強學生的操作能力，提高實驗結果分析、數據處理和總結思考的能力。

[關鍵詞]環境監測 實驗教學模式 改革

[中圖分類號] G423.07 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0145-02

環境監測實驗是環境類相關專業的一門必修課程，這門課程的開設有利于提高學生的實際操作和動手能力，提高學生對實驗數據整理和分析的能力，為以后學生的工作打下堅實的基礎。

隨著科學和技術的逐步發展，社會對大學畢業生的基本素質和綜合能力的要求越來越高。大學是綜合型人才培養的重要基地，而實驗教學是大學課程學習的重要組成部分，是提高學生綜合能力的有效手段。為了社會發展的需要，大學課程學習中應逐步增加實驗、實踐教學環節，增加實驗室建設的規模，提高實驗教學的平臺和教師教學的水平。另外，要不斷進行實驗教學改革，以新的實驗教學模式代替老套傳統的教學方式。[1]

一、環境監測實驗課程的現狀和問題

（一）實驗課程的課時較少

環境監測實驗教學的形式類似于一些化學實驗，這些實驗課程一般安排在環境監測理論課程完成之后。由于實驗課程的課時安排較少，就不能讓學生花費較多的時間來進行試劑的配置及資料查閱。那么實驗前許多的準備工作往往都是由實驗指導教師來完成，而學生只能機械地完成實驗規定的試驗方法和程序。如使用紫外分光光度計的實驗，由于時間限制，學生使用前常規儀器的校準和使用的方法不能掌握得很好。[2]實驗程序的目的性太強，實驗室操作只是一種形式，學生的實驗能力沒有得到提高。

環境監測實驗是一個綜合能力培養的過程，旨在培養學生現場采樣，樣品前處理，樣品監測分析以及實驗觀察判斷和解決實際問題能力。然而由于連續實驗時間太少，像水、土、氣這樣的實地收集的樣本，教師往往需要提前收集好，這使得學生不能完全掌握樣品采集的過程和能力，只關注實驗室監測技術和樣品測試的過程。

（二）對實驗課程認識不足

目前，許多高校大多數實驗課程都是驗證性實驗，這樣學生只能是按照老師的操作簡單模仿，對儀器的使用只有表面的認識，卻不能熟練的掌握這些儀器的操作要求。無論是老師還是學生，對實驗課程的認識存在問題，以為實驗課程沒有理論課程重要。因此，從根本上沒有培養學生的實踐操作能力和創新能力。

（三）大型儀器使用較少

目前，有許多種類的大型分析儀器，都是國內和國外先進的監測儀器，但真正用于本科教學的不是很多，而且許多儀器因使用較少，存在老化的現象。頻繁的維修，也導致測定結果不準確，實驗周期長，導致實驗教學效率低。

（四）實驗教學方法老套

目前，大多數高校仍采用傳統老套的實驗課程教學方法，一般是老師在講述實驗細節并進行演示，學生按照老師的指示機械的操作機器，并記錄數據結果。而一些復雜的實驗要用到大型昂貴精密的儀器，為了不損壞儀器，這些實驗基本上是由老師來完成，學生只是在觀看老師的演示。由于大部分實驗都是驗證性實驗，學生只要按照老師指定的方法去嚴格操作，實驗一般都是成功的，這樣學生就不會明白實驗中的影響因素會對實驗結果產生的影響，也不明白實驗的原理究竟如何。隨著時間的推移，學生也失去了對實驗課程的興趣，實驗課程成為一種形式，學生也只是為了完成這門課程拿到學分，沒有從根本上提升實驗的能力和技巧。這些傳統老套的教學模式在很大程度上影響了實驗教學的發展。

二、環境監測實驗教學的改革措施

（一）多媒體及網絡的使用

多媒體在理論教學中的使用已非常的廣泛，但是實驗教學對多媒體課件的使用還比較少。其實在實驗教學過程中也可以利用多媒體教學。例如，有些實驗復雜，實驗室的條件欠缺，這時可以用多媒體課件演示來完成。有些實驗會用到劇毒品或危險品，為了學生的安全和健康，這些實驗可以用多媒體演示就可以了。還有一些實驗，在實驗過程中一次錯誤的操作會使整個實驗失敗，這時可以采用動畫的形式讓學生明白正確操作的重要性，避免實驗中出現太多的失誤。網絡教學在大學教學已經基本上普及[3]，許多網絡課程和實驗也已經出現，那么實驗課開始之前可以在網絡上介紹一些儀器設備的構造、原理及正確的使用方法，讓學生提前對儀器的使用有較深的認識。

（二）開放性實驗的設立

隨著許多社會行業整合的趨勢，大學生就業的選擇面加寬，逐步擴大了覆蓋范圍，這對大學的教學和人才培養質量提出了更高的要求。開放性實驗的設立可以提高學生專業應用方面的技能，注重實踐能力的培養，這對學生的創新和綜合實驗能力起著重要的作用。

實驗指導教師和實驗室的一些管理人員一般具有自己的科研課題和項目，可以拿出一部分課題作為試點項目，讓學生自己查閱文獻，制訂實驗方案、步驟，老師可以提供一些適當的試劑和儀器，學生可以根據自己的時間安排，利用課后時間來完成這些項目，教師對學生的實驗進行計劃和進展進行監督和指導。通過開放性實驗的鍛煉，學生的綜合實驗能力得到了提高，培養了學生獨立思考和團隊協作的能力，為以后的工作打下堅實的基礎。

（三）實驗課程與實習關聯

環境類專業的學生實習對他們以后的工作是十分必要的。但是大多數高校的學生實習一般是安排在大三下學期或大四上學期，實習時間較短，而且都是在所有課程完成之后，學生的實際實習效果并不好。如果讓實驗課程和實習關聯，在實驗課程進行中就安排學生參觀一些分析測試中心、環境監測站等單位和公司，讓學生進一步了解當前先進的分析儀器和設備，除了了解實驗課程中所學的儀器原理、使用方法之外，可以更直觀地了解當前一些環境監測項目的發展情況。另外，教師在實驗課程中會布置一些實習任務，學生帶著問題去實地考察研究，通過向單位專業技術人員學習探討，從中學到許多課本上和課堂上學不到的知識和經驗。

（四）實驗數據處理

計算機的使用在本科教學中非常受歡迎，許多計算軟件在數據分析中非常的重要。環境監測實驗也會涉及大量數據結果的處理和分析，這就要求學生要會熟練的運用計算機軟件進行數據數據處理，因此指導教師不僅要指導學生的實驗操作，還要要指導學生使用計算機軟件處理實驗數據，并對處理的結果進行研究和分析。

（五）實驗報告的指導

實驗教學和理論教學不同，學生需要用實驗報告的形式來提交實驗的結果和收獲，并對實驗中所得數據進行總結分析。如果將完成的實驗結果與環境評估相結合形成一個整體報告，不僅鍛煉學生處理數據的能力，還能使學生學習的專業知識和基本理論結合起來，把所得實驗結果匯總分析，為環境評估和某些環保項目提供一些措施和建議，大大提高了學生的綜合能力。

（六）成績考核

指導教師在對學生的實驗成績進行評定的時候，一般會比較重視實驗結果的對錯，對于學生的實驗操作情況和數據處理情況了解較少，對于學生對實驗技能的掌握情況無從考察。在實驗過程中可以提出一些思考題或者是讓學生找出這個實驗的技巧和實驗失敗可能的原因與影響因素。通過學生實驗報告中對問題的回答情況可以更好地了解學生是否掌握了實驗的原理和方法，是否真正的參與了實驗的過程。

三、教師素質的提升

環境監測在環境保護和環境污染物測定及處理方面非常重要。實驗課程要注重實用性。隨著科學技術的發展，國家會對環境保護的相關標準都進行修改，而儀器公司也會對分析儀器和分析方法不斷升級。這對老師的素質和能力提出了更高的要求，教師應該及時全面地了解國內外分析儀器和分析方法的發展趨勢，而不能只是從文獻和網絡上去學習，還應該去一些分析儀器公司進行學習和培訓，向分析儀器公司的專業技術人員請教。老師學習了新的知識和技術后要及時傳授給學生，讓學生掌握最新的技術，為以后的工作打下基礎，不與社會脫節。

四、結語

實驗教學是理工科院校在教學中的重要組成部分，環境監測實驗是一門重要的專業實驗課，也是一門理論與實踐相結合的課程。通過對環境監測的實驗教學進行改革，結合多媒體教學，設立開放性實驗，將課程實驗和學生實習相結合，逐步提高學生發現問題、解決問題的能力，提高學生的實驗操作技能，提高學生獨立思考和團隊協作的能力。成功的實驗教學改革會取得良好的實驗教學效果。

[ 注 釋 ]

[1] 郭翠花.環境監測實驗教學改革探索[J].實驗科學與技術，2008（4）：101-103.

[2] 劉綺，潘偉斌.《水環境監測》實驗教學改革研究[J].高等理科教育，2002（1）：83-86.

[3] 全玉蓮，石碧清，趙育.多媒體及網絡技術在高職環境監測教學中的應用[J].中國現代教育裝備，2007（11）：42-43.

[責任編輯：鐘 嵐]