陳月芳 林海 董穎博
摘要:研究型教學是一項復雜的系統工程,是指教師帶領學生以科研項目、科研成果為素材進行探索和學習,開展啟發式、研討式、互動式和案例式教學方法,教師將教學與研究有機結合,在教學過程中優化授課內容和課程結構布局,建立一種基于探索的、研究的學生自主學習模式,將學生的主動學習、獨立思考和教師的研究課題、工程實踐有機結合起來,激發學生的學習興趣和積極性,培養學生的創新發散思維,提高學生質量。
關鍵詞:研究型;環境監測;課程建設
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0131-02
研究型教學,是相對于以單向性知識傳授為主的教學模式提出的,指教師以課程內容和學生的學識積累為基礎[1],實行教學與研究的有機結合,在教學過程中通過優化課程結構,建立一種基于研究探索的學習模式。在全國一些高等院校已經開設了多門《研究型教學示范課程》建設,建設的目的在于在現代教育思想理念指導下,通過教學內容、教學方法、考核方式等的改革,充分發揮學生的主體作用,達到激發學生探究性主動學習熱情的目的。環境監測是環境科學的一個重要分支學科,《環境監測》課程是一門涵蓋知識面廣、監測方法更新快、實驗變量較多、實驗數據處理較難、操作要求較為嚴格、多學科交叉的課程,又具有基礎性強、時代感強、實踐性強的特點[2-4]。該課程的目標是使學生掌握環境監測的基本理論和基本知識,以污染物為主線掌握從布點、采樣、樣品保存及前處理到選擇科學的分析測試方法和數據處理和分析的環境監測全過程[5-7]。
一、不斷充實和更新知識,滿足社會需求
目前,我國環境保護法律法規更新快,監測技術和規范日新月異。例如,我國在2013年新頒布14項水質相關檢測規范、方法標準,14項大氣相關檢測規范、方法標準;2014年新頒布6項水質相關檢測規范、方法標準,7項大氣相關檢測規范、方法標準。奚旦立教授等編寫的《環境監測》(第四版)教材[8]于2010年出版,該書內容全面、講解詳細,對于環境科學與工程技術相關專業而言是很好的教科書,但是由于新環保法規與理念更新快,有些新內容和新理念不能及時體現在教科書內,所以需要教師及時補充教學材料。例如,隨著中國北方尤其是河北和北京的霧霾天氣的出現,以前很少被提及的PM2.5的問題自2013年開始逐漸被大家重視,為了使同學們更好地了解霧霾的成因以及治理細顆粒物污染的措施,在2014年的課程結構調整中新增加了細顆粒物(PM10和PM2.5)監測的實驗;同時將《國務院大氣污染防治十條措施》、《中華人民共和國大氣污染防治法2015版》、《京津冀大氣污染防治中長期規劃》等最新法律等文件下發給學生,引導他們對霧霾成因和治理措施等進行討論。對這一發生在學生身邊、切實影響了學生和市民的正常生活的環境污染問題的學習極大地調動了學生的積極性。
二、融合其他專業課知識,充分理解《環境監測》課程內容
環境監測具有服務社會的重要職能。因此,在講授時要結合本學科領域的發展,結合我國社會環境保護的需求,把最新的知識補充講解給學生。例如,環境標準不是一成不變的,要根據我國近年來更新的環境標準,讓學生了解環境標準制定的重要依據和背景,以及更新環境標準的必要性[9]。同時,如果孤立地講授這些標準的變化,學生不但沒有學習的興趣,也不能很好地理解標準制定或者修訂的內涵。為了更好地讓學生掌握這部分內容,教師通常會在介紹環境監測相關標準的同時,結合“環境學”或者“環境學導論”等課程的內容,使看似空洞的內容變得豐富和飽滿,激發學生學習、思考的熱情,從而提高教學質量。例如,水是人類的生命之源,隨著生活水平的提高,人們不斷提升飲用水水質的要求,原有的標準已經不能反映飲用水的安全狀況。2006年12月29日,國家標準委和衛生部聯合發布了經過修訂的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)和13項生活飲用水衛生檢驗方法國家標準。這是自1985年以來對原標準進行的第一次修訂。經修訂,新標準的指標數量增加了71項,修訂了8項指標,指標限量也與發達國家的飲用水標準具有可比性,實現飲用水標準與國際接軌。在課程講授設置中將結合《環境學》中的環境五大規律:自然規律、社會規律、經濟規律、技術規律和環境規律來分析該新標準的變化。例如,加強飲用水中有毒有害有機物特別是消毒劑、消毒副產物和農藥的控制,這反映了我國日益增長的環保意識,也反映出我國相關環境監測分析技術的進步,同時這也同國際飲用水水質標準發展趨勢一致。
三、以身邊環境作為監測對象,提高學生的興趣
學習興趣能有效地誘發學生的學習動機,促使學生對未來的學習作積極的準備。美國心理學家和教育家布盧姆認為,學習的最大動力是對學習材料的興趣。如何讓學生對于《環境監測》這門課程感興趣,其中一個做法就是讓學生充分感受到參與感和學以致用感,能將課堂上學到的知識應用到實踐中來,并且能讓學生明顯感覺到學的知識不僅可以幫助自己,還可以幫助別人。例如在設置《環境監測》課程綜合實驗時,會在完成水、氣、聲章節的學習后,布置“監測分析我校校園環境質量”的綜合實驗,并結合“環境影響評價”課程的內容對我校的環境質量進行評價。對自己身處其中的校園的大氣、噪聲和廢水等進行監測,學生表現出了特別的關注和熱情,并且對于監測的方法和結果非常關注,同時還會對照相關環境質量標準,評價校園環境質量。具體做法是:將班級成員分組,要求各小組通過討論確定監測方案,包括選擇監測項目、監測時間、監測頻率、樣品采樣點的布設、采樣方法、安裝和使用采樣儀器、實驗檢測及后續的數據分析與質量評價等,最后寫出環境監測報告,教師只是給予適當的指導。由小組成員經討論自主設計監測方案,加深了學生對環境監測環節的理解,同時強化了學生的實驗操作能力、創新意識。
四、引入典型環境污染的事件,以主人公的角度來模擬監測方案
教學案例融入學生平時關注的一些與環境監測密切聯系的一些熱門話題、典型案例、亟需解決的問題,可以激發學生自主學習的積極性和學習興趣,學生在教學過程中的主體地位凸顯。例如,課堂中引入2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠爆炸事故和松花江重大污染事故。由于該事故造成了松花江水體污染、哈爾濱市地震謠言、污染水體跨境流出等問題,并且引發了國家環保總局原局長解振華辭職等后果,在該事故案例中可以充分關聯水體常規監測和應急監測的內容,使學生在分析案例中汲取知識,從而提高教學效果。具體做法是:針對該事件設置研討課“如何制定化工爆炸事件的應急監測方案”。以該事例來學習應急監測特別是污染事故監測的技術和方法,并模擬不同當局執行者應對污染事故采取的措施。設置的研討內容主要包括:①爆炸事故原因、污染事件原因;②事故發生后,各級工作人員處理有什么不當之處;③事故發生后,環境監測工作者應如何進行重點監測;④在該事故中主要監測項目有哪些;⑤擬編寫一個該單位類似事故的環境監測預案;⑥如何在重大事件中確定安全事故和環境污染事故。在該案例中,比較有特色的是將學生分配成不同角色的工作者:企業的崗位工人、企業的環境監測者、企業的決策者、當地各級環保部門工作者、當地各級政府環境主管負責人等,并請同學按照自己的角色明確應當負有的職責,同時會互相討論職責的分工,由各個角色來互相指出各自做法的不當和欠缺之處。
《環境監測》課程開展研究型教學,在傳統教學基礎上,融合其他專業課知識,解析典型事故案例,設計方案監測校園環境質量,在一定程度上加深了學生對《環境監測》課程內容的理解,加強了對監測方法及技術的掌握。小組討論的模式,鍛煉了學生的溝通能力、團隊意識,同時加強了學生的自主學習、理論聯系實際的能力及創新思維。環境監測研究型教學通過案例探討,可提高學生的積極性與參與度,最終實現提高教學質量的目的。
參考文獻:
[1]林海,李虹,袁建美,等.大學研究型教學的理論與實踐探索[J].北京科技大學學報(人文社科版),2013,29(1):94-99.
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[3]李儀,羅緒強,楊鴻雁,等.關于高校環境監測課程教學的思考[J].廣東化工,2014,41,(21):245-246.
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[7]張瑞生,沈才大.化工系統工程系統[M].上海:華東工業大學出版社,1991.
[8]奚旦立,孫裕生,劉秀英.環境監測[M].第四版.北京:高等教育出版社,2010.
[9]仝雙梅.高校環境監測課程教學改革探討[J].安徽農學通報,2014,20(1):153-155.