應用型地方高校環境監測實驗課程教學改革與探索

鄧煥廣 張菊 董杰 陳艷 王倩

摘 ?要 隨著第三方環境監測市場的逐漸開放，環境監測已發展成為具有廣闊前景的行業，對應用型環境監測人才需求迫切。以山東省應用型人才培養特色名校聊城大學為例，對其環境監測實驗課程教學改革實踐進行總結，分析存在的問題，并提出改進對策和措施，以提高學生的環境監測技能和就業競爭力。

關鍵詞 環境監測實驗;教學改革;實驗室;大型儀器設備;仿真實驗

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）20-0114-03

Abstract With the gradual opening of the third-party market for en-vironmental monitoring， environmental monitoring has developed into a promising industry， which is in urgent demand of applied en-vironmental monitoring talents. Taking Liaocheng University in Shan-dong Province as an example， this paper summarized the teaching reform practice of its environmental monitoring experiment course，?analyzed the existing problems， and put forward the countermea-sures to improve the environmental monitoring skills and employ-ment competitiveness of students.

Key words environmental monitoring experiment; teaching reform;?laboratory; large scale instruments and equipment; simulation experi-ment

1 前言

隨著我國生態文明建設的全面推進和對環境保護投入的不斷增加，環境保護事業蓬勃發展，對環保人才尤其是對生產一線環境監測和治理技術人才的需求迫切[1]，如何培養高素質的環保專業人才是各高等院校環境類專業面臨的機遇和挑戰。環境監測是環境類專業的一門核心課程，也是一門實踐性較強的技術基礎課。環境監測實驗作為實踐環節，是環境監測課程不可分割的部分，起著理論聯系實際的橋梁作用，對于高素質創新人才的培養具有舉足輕重的作用。通過環境監測實驗課程的學習，可使學生獲得環境監測技能訓練，養成良好科研習慣，培養科研思維和創新意識，增強分析問題、解決問題的綜合能力，為后續專業課程的學習及今后從事社會工作打下堅實的基礎[2]。

聊城大學是山東省省屬綜合性大學，2012年被確定為山東省首批應用型人才培養特色名校，并于2013年啟動重點項目建設，其中，加強和提高大學生實踐能力成為聊城大學教學工作中的重中之重。在此契機下，為進一步培養和提高環境科學專業學生的專業技能水平，從課程體系建設、教學內容、教學方法和教學手段、教學管理等方面，不斷深化環境科學專業實驗教學改革。本文對環境監測實驗這門課程的教學改革實踐和存在問題進行總結和分析，并對今后的發展提出對策和建議，以期為完善環境監測實驗課程建設，從而提高學生的環境監測能力和就業競爭力提供參考。

2 環境監測實驗課程教學改革取得的成果

獨立設課 ?2016年，在新修訂的環境科學專業培養方案中，將環境監測實驗納入必修的專業實踐課程體系獨立設置，與環境監測理論課于第四學期同步開設。

實驗教學內容得到進一步擴展和豐富 ?如表1所示，獨立設課后，增加了兩個實驗項目，總計八個實驗項目，均為基礎性實驗項目;實驗總學時由原22學時增加到30學時。實驗所涉及的環境要素有水、氣、土、噪聲等，其內容均涉及當前的熱點環境問題，如重金屬污染、噪聲污染、應急監測等。

改進了實驗課考核評價方式 ?在獨立設課前，由于環境監測實驗依附于理論課程，因此在考核方式上主要是基于實驗報告成績（百分制），取其平均值后按一定比例計入該門課程的總成績。獨立設課后，該門課程從平時和期末兩個方面來進行考核，各占50%：平時成績通過出勤率（10%）、課堂表現（40%）、實驗報告（50%）等方面綜合得出;期末成績包括口試和實驗操作兩部分，均在實驗室內進行，教師預先設計好題卡，學生隨機抽取，根據題目要求回答問題并進行現場操作，兩位考核教師根據評分標準當場評分。改進后的考核方式更能反映學生的真正能力水平，對日常教與學有較大的促進，有效地提高了學生的綜合素質和技能。

環境監測實驗室實行開放式管理 ?環境監測實驗室在滿足日常實驗教學的基礎上，在工作日的工作時間內對學生進行開放。學生使用實驗室前需和實驗室教師進行預約，溝通確定實驗時間和基本的實驗條件要求;實驗室教師進行登記，排定時間，安排基本的實驗設備;學生應在預定時間段進行實驗，并在專用的實驗室管理手冊上做好實驗室使用記錄。

3 環境監測實驗課程教學存在的問題與不足

實驗項目類型較為單一且分布不均 ?實驗項目均為基礎性、驗證性項目，各環境介質間學時分配不均，大氣環境監測實驗項目僅有一個（四個學時），明顯低于水體和土壤環境，缺少固廢和生物監測方面的實驗項目。

大型儀器設備和便攜式儀器數量有限 ?如實驗項目“土壤中Cu含量的測定”，由于實驗室目前僅有一臺原子吸收光譜儀，因此，學生在完成土壤的消解后，需要合用原子吸收儀進行上機測定;而實驗項目“便攜式儀器的使用”，由于受儀器臺數限制，需2～3組學生合用一臺儀器，因此在實驗課期間不能充分保證每位學生均能熟練掌握儀器的使用方法。

教學模式有待改進 ?盡管在目前實驗課教學過程中增加了“學生預習完成預實驗報告，經教師評閱合格后才能上課”這一課前環節，但在實際教學過程中主要還是采用教師先講解實驗目的和要求、主要步驟和注意事項并進行演示后，學生照葫蘆畫瓢完成實驗、得出數據的教學模式。這種教學模式不利于培養學生的自主探究能力和創新能力，使得課前預習環節流于形式，也導致學生分析問題和解決問題的綜合實驗能力沒有提高[3]。

后續鍛煉不夠，導致監測技能水平下降 ?本課程結束后，后續專業實驗課程有環境土壤學實驗（第五學期）和水污染控制工程（第六學期），雖然在這些實驗課程中也會涉及實驗操作，但由于這兩門課程分別是針對土壤和水污染的實驗，涉及面較窄，未能系統地對學生的監測能力進行鞏固和鍛煉，易導致學生環境監測技能水平的下降。

4 環境監測實驗課程教學改革的對策和措施

為了更好地適應當前的就業需求，提高學生的環境監測技能和就業競爭力，針對上述存在問題提出以下改革對策和措施。

調整實驗項目 ?結合當前的熱點環境問題（如大氣霧霾、垃圾分類）和就業需求，增加大氣、固廢和生物監測方面的實驗項目，使學生的環境監測技能得到全面發展和提高;積極創造條件開展綜合性、設計性實驗項目，綜合性項目可在原基礎性項目的基礎上進行改進。比如“水體中總As的測定”可以更改為“水體中總As及其形態的分析測定”，一是在實驗內容上進行豐富，二是增加實驗的難度，讓學生去思考和探索As的總量和形態測定的差異。而設計性實驗的設立，可由教師先提供可選擇的實驗項目，由學生自己選題，然后根據題目要求，學生通過查閱文獻資料，自主設計實驗方案，經教師審閱提出修改意見，學生經反復修改后再進行全過程的實驗操作[4]。

整合教學資源 ?多渠道彌補課程教學與實際需求間的差距，積極創造條件將學院現有大型科研儀器設備引入實驗教學中，使學生能熟悉大型儀器設備的工作原理、流程和操作步驟，并能熟練地使用大型儀器設備進行環境樣品的測試。對尚不具備條件開展的實驗，可引進仿真實驗，對實驗教學項目進行補充，以開闊學生視野。積極引導學生參與教師科研課題，在科研活動中增強學生的實踐動手能力以及分析問題、解決問題的能力，提高學生綜合素質。加強校企合作，通過參觀和實習的形式開展實地實踐教學活動，使學生了解環境監測的實際應用和需求，激發學生的學習興趣，提高學生學習積極性。

改革實驗教學模式與手段 ?從以教師為主體向以學生為主體的方向轉化，采用學生“全程參與、自主、合作、研究”的教學方法[5]。如選派學生參與課堂實驗前的準備工作，增加對實驗方案的討論環節，鼓勵學生在實驗條件允許的情況下查閱資料，自主設計實驗方案，主動探究實驗過程，教師適當給予指導，綜合培養和鍛煉學生的分析能力、實踐能力和創新思維。采用對分課堂和翻轉課堂相結合的模式開展教學[6]，充分利用現代信息技術如CAI課件、微課、超星學習通等學習平臺進行輔助教學[4]，或以班級為單位建立QQ群或微信群以加強師生間的溝通與交流[7];加強學生通過Excel、SPSS、Origin等軟件分析處理實驗數據的能力。

開展校內監測實踐和環境監測技能大賽，持續鍛煉并鞏固學生的環境監測能力 ?增加校內專業實踐，模擬真實環境監測工作流程對校園環境進行監測，比如校園水體環境監測、校園噪聲環境監測等，從現場調查開始，依次經過監測計劃設計、優化布點、樣品采集、運送保存、分析測試、數據處理、綜合評價并完成報告撰寫，讓學生參與各個環節，感受真實工作環境，培養學生的實驗動手能力、創新能力、綜合能力和數據分析與處理能力以及團結協作精神，必要時教師作簡單指導。在校內實踐結束后，開展學生環境監測技能大賽，以賽促改、以賽促建、以賽促教，教賽結合，實現學生專業素質的全面提升[8]。

參考文獻

[1]何昌，周亦岸.環境監測人才需求現狀調研[J].環境研究與監測，2017（4）：59-61，58.

[2]關共湊，魏興琥，徐頌.環境監測實驗教學改革的探索與實踐[J].實驗科學與技術，2016，14（5）：155-157，166.

[3]沙昊雷，夏靜芬，楊國靖，等.面向“應用型”高校的《環境監測及實驗》教學改革探索[J].教育教學論壇，2019（35）：115-117.

[4]江錦花.地方高校“環境監測實驗”教學改革與應用能力培養實踐探究[J].臺州學院學報，2018（3）：61-66.

[5]張寶林.關于提高環境科學人才專業素質與就業能力的探討[J].課程教育研究，2016（36）：1-3.

[6]劉盛萍，笪春年，岳梅，等.翻轉課堂教學模式在環境監測實驗教學中的應用[J].安徽農學通報，2019（Z1）：143-145.

[7]王亞林.環境監測實驗教學改革的探索[J].教育教學論壇，2019（33）：259-260.

[8]馬煥春，熊鷹，劉嘉夫，等.水環境監測技能競賽對專業群課程建設的作用研究：以重慶水利電力職業技術學院為例[J].中國教育技術裝備，2014（6）：64-65.