翻轉課堂在環境監測課程改革中的應用與實踐

馬艷飛　馮雪冬　盧杰　李夢紅　牛曉音　 尚貞曉

摘 要：環境監測課程為環境工程專業必修課之一，聯系當前翻轉課堂的教育理念，對環境監測課程的課堂教學、實驗教學和實踐教學等方面進行改革。增設課堂討論、“兵”教“兵”和實習答辯等實踐環節，使學生具備從事環境監測及相關工作的綜合素質。

關鍵詞：翻轉課堂;課程教學改革;環境監測;教學模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.136

環境監測課程為環境工程專業必修課之一。近年來，我校環境工程專業學生就業方向的統計結果表明，大部分學生直接或間接從事與環境監測相關的工作，如繼續深造學習、從事環境影響評價和環境檢測等工作。本門課程是保障學生日后擇業的重要專業技能手段。

1 課程教學中存在的問題

我校環境工程專業環境監測課程理論教學44學時，配套12學時的環境監測實驗課程及兩周環境監測實習。課堂上注重講授理論知識，實驗課和環境監測實習著重培養學生實踐動手能力。經過教學實踐發現仍存在問題，如學生對部分理論掌握不牢，缺乏有效的復習和鞏固手段;實驗課時短，前期樣品采集和預處理等環節省略，學生未熟悉環境監測全過程，掌握知識缺乏系統性;環境監測實習環節學生較少參與監測方案設計，多為被動完成指定任務，根據所學專業知識獨立思考和設計監測任務的能力有待提高。針對目前存在的問題，教學團隊引入“翻轉課堂”教育理念[1]，加強課堂教學、實驗教學和實踐教學環節改革，以促進學生理解理論知識、系統掌握實驗方法、提升基礎實踐能力和專業綜合素質。

1.1 翻轉課堂在課堂教學改革中的應用與實踐

學生是學習的主體，課堂教學中必須提高學生的參與意識與主動思考能力[2]。本課程教學方法采用問題引入法、案例教學法和項目驅動法等。結合近幾年發生的環境問題，引出課程學習內容，如以天津爆炸案為例，引出什么是環境監測—監測什么—環境監測的作用。“項目驅動”模式按照從簡到難、從單一技能應用到綜合能力訓練的順序，設計工作過程導向、任務項目推動的課程教學環節，如以“為某一企業做大氣環境監測方案”為例，圍繞企業廠區內以及企業周邊大氣環境設計監測布點、監測項目、監測時間和頻率以及執行環境標準，僅一項任務就可以把書本上所學的幾個章節內容串起來，有利于學生系統性掌握知識點并加以應用。通過網絡教學平臺布置作業，課堂上學生展示和討論完成作業的成果和思路，學生能夠積極發表自己的看法和觀點，在討論中培養了積極思考、發現問題、分析問題的能力，加深了對該部分教學內容的記憶和應用。

1.2 翻轉課堂在實驗教學改革中實踐

在實驗教學改革中，建立驗證性實驗-綜合設計性實驗-開放性實驗三層次的實驗模式。鼓勵學生操刀將實驗過程錄制成經典實驗視頻，指明實驗中的操作步驟與關鍵控制點，學生在錄制視頻過程中需要準備資料、熟悉實驗環節并講明實驗原理，是一個不斷學習和提升的過程。代表性實驗視頻上傳到網絡教學平臺，有利于下屆學生提前預習與準備，同時避免在操作過程中出現簡單的錯誤。綜合設計實驗包括樣品采集、預處理、分析測定以及數據分析，學生熟悉環境監測樣品處理全過程。開放性實驗包括監測目的和任務、監測方案制定、采樣點布設、樣品采集、預處理、分析測定、數據分析以及環境質量評價等，引導學生積極參與，為從事相關工作打好堅實基礎。實驗過程中推行“兵”教“兵”的教學模式，即在學生間形成“傳幫帶”。針對學生學習中暴露出來的問題或實驗訓練中存在的錯誤，教師引導學生討論，讓理解力強的學生教不會的學生，讓前一批實驗小組的學生指導下一組學生，促進學生學習能力、表達能力及分析能力的提高，使學生產生學習興趣與緊迫感，將所學知識多次構建和消化，為學生提供展現和發揮的舞臺，這本身就是學生各種能力的提高。

1.3 翻轉課堂在監測實習改革中的應用與實踐

學生自主進行監測方案設計與實踐是環境監測課程的重點內容與主要目標之一，是整個監測教學目標的核心[3]。我校校園監測實習一般分為土壤、水、大氣以及噪聲監測。在課堂學習過程中，針對學習內容，引導學生自行成立科研小組根據監測目的設計實習監測方案，在學習中不斷討論修正監測方案，激發了學生的學習積極性，學生能夠利用書籍、網絡等信息資源充分調研并和教師進行討論后，設計初級方案。

實習期間，學生會發現先前制定好的監測方案有可能執行不下去，要想辦法解決，這個過程也是學生發現問題和解決問題能力的提升過程。監測方案的自主設計使學生熟悉整個監測流程，并且積極性更高。在實習答辯環節發現，自行命題設計監測任務的小組，答辯內容更豐富、條理更清晰，表述更自信，情緒更飽滿。通過監測方案的自主設計和答辯，以學生為主體進行的實習改革促進了學生對理論知識的理解和掌握，同時培養了學生發現問題、解決問題的能力。從方案設計和考核效果來看，此項改革達到了預期的目標和效果。

2 結語

實踐表明，通過引入翻轉課堂模式，在課堂教學、實驗教學、實踐教學等方面進行應用于實踐，提高了環境監測課程的教學質量，充分調動學生的學習積極性，節約了教師的重復勞動，激發學生的學習熱情，滿足環境工程創新、實踐型人才培養的需求。

參考文獻：

[1]劉慶禹.信息技術背景下對“翻轉課堂”教學的幾點思考[J].中國校外教育，2013（11）：191.

[2]陳井影，趙素芬.環境監測課程的教學改革思考與實踐[J].東華理工大學學報（社會科學版），2010，29（04）：380-382.

[3]祁建華，米鐵柱，甄毓.加強環境監測課程中實踐性的改革探索[J].高等理科教育，2011，97（03）：133-136.

基金項目：山東理工大學信息化教學改革項目115298）

作者簡介：馬艷飛（1978-），女，遼寧葫蘆島人，博士，副教授，研究方向：土壤有機污染機理及修復技術研究。