王傳花，王麗華

(溫州大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 溫州 325035)

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環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革

王傳花，王麗華

(溫州大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 溫州 325035)

摘要：從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性出發(fā)，分析了溫州大學(xué)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的必要性，闡述了改革前后的教學(xué)模式及其優(yōu)缺點(diǎn)，分析了改革后的實(shí)踐效果，對(duì)于高校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式；開放式

DOI：10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.02.039

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為環(huán)境科學(xué)重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之一，環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新研究與工程應(yīng)用能力具有重要作用[1-2]。溫州大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)為了更好地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新的能力，在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式方面進(jìn)行了改革，改變了傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生模仿、上交報(bào)告這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，按照驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)類型分別采用自主性、合作性、研究性的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，隨著實(shí)驗(yàn)層次逐漸提升，學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力不斷得到鍛煉。

針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)層次，構(gòu)建了一個(gè)從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)到半開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)再到開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)體系，對(duì)不同層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用不同的教學(xué)模式。為培養(yǎng)基本技能而設(shè)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即教師授課加以實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；為培養(yǎng)綜合實(shí)驗(yàn)技能而設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用半開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即指導(dǎo)、互動(dòng)、討論；為創(chuàng)新能力培養(yǎng)而設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用開放式教學(xué)模式，即不講授、學(xué)生自主設(shè)計(jì)、實(shí)踐的方法[3]。通過不斷實(shí)踐完善，綜合運(yùn)用多種教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提高了教學(xué)效果。

1改革前教學(xué)模式

溫州大學(xué)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課開設(shè)之初，課時(shí)少(30學(xué)時(shí))，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證型為主，教學(xué)模式陳舊，以“水樣色度濁度的測定”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，教師講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒ㄔ?、?shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng)，然后，學(xué)生再 “依葫蘆畫瓢”完成實(shí)驗(yàn)，課后整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，第二周再上實(shí)驗(yàn)課時(shí)才上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。采用這樣的教學(xué)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，但缺乏對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練和創(chuàng)造性的激勵(lì)，同學(xué)動(dòng)腦的機(jī)會(huì)少，不能充分發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)在學(xué)生能力培養(yǎng)中的重要價(jià)值，常出現(xiàn)相互抄襲數(shù)據(jù)的現(xiàn)象[4-5]。

2改革后教學(xué)模式

改革后，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的課時(shí)占課程總課時(shí)的比例超過90%。根據(jù)《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，結(jié)合校園實(shí)際環(huán)境監(jiān)測[6]，改革后增加了“校園空氣質(zhì)量監(jiān)測”、“噪聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評(píng)價(jià)”等綜合性實(shí)驗(yàn)，利用河流穿越校園的地理優(yōu)勢，考慮學(xué)生現(xiàn)場調(diào)查和采樣方便，設(shè)置了“河流環(huán)境質(zhì)量基礎(chǔ)調(diào)查”的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)類型采用不同的教學(xué)模式，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ来螐幕A(chǔ)-綜合-創(chuàng)新逐級(jí)得到提升。

2.1傳統(tǒng)教學(xué)模式

環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課共48學(xué)時(shí)，計(jì)1.5學(xué)分，并不附屬于環(huán)境監(jiān)測理論課，而是獨(dú)立的一門課，單獨(dú)考核。每個(gè)年級(jí)的學(xué)生在第3學(xué)期開課，在此之前僅開設(shè)過“無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”。為強(qiáng)化訓(xùn)練環(huán)境監(jiān)測的基本操作技能，在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)中首先開設(shè)“水中溶解氧的測定”和“水樣COD的測定”等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固溶液的移取、量取、滴定等基本操作技能。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，首先，老師講授實(shí)驗(yàn)步驟，演示規(guī)范的操作要點(diǎn)，講解實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；接著，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)并書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式，更注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。

2.2半開放式教學(xué)模式

為培養(yǎng)綜合實(shí)驗(yàn)技能而設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[7]，以啟發(fā)式教學(xué)方式為主，包含指導(dǎo)、互動(dòng)、討論等環(huán)節(jié)，具體模式見圖1。這樣的教學(xué)方式可以拓寬學(xué)生視野、促進(jìn)知識(shí)融合、激發(fā)學(xué)生興趣和創(chuàng)新思維。

以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“校園空氣質(zhì)量監(jiān)測”中二氧化硫指標(biāo)的測定為例，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生學(xué)會(huì)監(jiān)測點(diǎn)位的布設(shè)、掌握大氣采樣器的使用方法、會(huì)計(jì)算空氣污染物的濃度。學(xué)生通過預(yù)習(xí)明確本實(shí)驗(yàn)的目的，回顧環(huán)境監(jiān)測理論課中講過的采樣方法——溶液吸收法的原理[8]。小組成員在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上合作完成吸收液的移取、干燥劑的裝瓶、大氣采樣器的連接，在此過程中老師不斷引導(dǎo)學(xué)生思考問題，如吸收管中的多孔玻板起什么作用？U型吸收管的進(jìn)氣口和出氣口為什么不能顛倒？干燥劑的作用是什么？學(xué)生先自行摸索大氣采樣器的使用方法，然后連接吸收管、干燥管，在啟動(dòng)采樣器進(jìn)行采樣之前，老師檢查各裝置的連接順序是否正確，并在每個(gè)小組隨機(jī)叫一個(gè)學(xué)生講述采樣流程。各小組經(jīng)過討論確定自己的采樣點(diǎn)，前往采樣。采樣結(jié)束后，回到實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)完成測試工作，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

這樣，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)邊思考，對(duì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因很清楚，對(duì)做過的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目印象深刻，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析具有一定的深度，而老師可以適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系理論知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生分析解決問題的能力。

圖1　半開放式教學(xué)模式

2.3開放式教學(xué)模式

在以上兩種教學(xué)模式下學(xué)習(xí)，學(xué)生的基本操作技能及解決實(shí)際問題的能力得到不同程度的訓(xùn)練和提高，然而，當(dāng)學(xué)生遇到基質(zhì)復(fù)雜或者待測組分含量低(微量或痕量)的環(huán)境樣品時(shí)應(yīng)如何選擇合適的樣品預(yù)處理和分析方法？這就要求學(xué)生能從多角度、多視野提出問題、分析問題和解決問題。因此，結(jié)合校園實(shí)際環(huán)境，開設(shè)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——“河流環(huán)境質(zhì)量基礎(chǔ)調(diào)查”。

學(xué)生事先分組，明確監(jiān)測目的，然后現(xiàn)場調(diào)查，制訂監(jiān)測方案，老師對(duì)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案等提出建議或修改意見，學(xué)生經(jīng)過不斷地和老師討論、修改到最終確定監(jiān)測方案[9]，然后進(jìn)入方案實(shí)施階段，小組成員分工，分別完成采樣、測試、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告書寫等內(nèi)容。這樣，學(xué)生可以體驗(yàn)調(diào)查現(xiàn)場狀況、制訂監(jiān)測方案、布置采樣點(diǎn)、確定合適的采樣方法和樣品的分析測試方法、正確處理監(jiān)測數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)校園河流環(huán)境質(zhì)量等有關(guān)環(huán)境監(jiān)測的全過程。整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間長，因此不可能僅利用課堂時(shí)間，故采用開放式教學(xué)模式，見圖2。

圖2　開放式教學(xué)模式

現(xiàn)場調(diào)查及方案制訂等內(nèi)容由學(xué)生自主安排課余時(shí)間完成，測試分析在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)集中的時(shí)間完成，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間的長短。因此，學(xué)生成為教學(xué)的主體，教師從知識(shí)的傳授者變成學(xué)生的引導(dǎo)者、組織者[10-11]。這種教學(xué)模式，可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立開展科學(xué)研究的初步能力。

3教學(xué)效果

結(jié)合校園實(shí)際情況進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革取得了一定的成效。

第一，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和學(xué)習(xí)積極性提高了。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“河流環(huán)境質(zhì)量基礎(chǔ)調(diào)查”的開設(shè)，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣濃厚，積極性大大提高。

第二，在實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)鞏固了理論知識(shí)，很好地做到了理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)更加認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)，解決實(shí)際問題的能力得到了鍛煉。學(xué)生在理論課中學(xué)習(xí)過制訂監(jiān)測方案的5大步驟，通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與執(zhí)行，體驗(yàn)了調(diào)查、制訂方案、采樣、測試、數(shù)據(jù)處理的環(huán)境監(jiān)測全過程，更加牢固地掌握了這部分理論知識(shí)，教學(xué)效果顯著提高。

第三，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生更多的自主性，促進(jìn)他們的主動(dòng)探索，激發(fā)創(chuàng)新思維，為今后的科學(xué)研究奠定了良好的基礎(chǔ)[9,12]。

近兩年學(xué)生參與科研的積極性高，在學(xué)校立項(xiàng)的學(xué)生科研項(xiàng)目數(shù)量逐年增加，且都如期順利結(jié)題。環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生的全面訓(xùn)練在這方面也做出了一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1] 陳逸, 陳勇, 馮裕釗, 等. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2012, 10(2): 68-69.

[2] 葉琳琳, 劉波, 蔣慧. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2014, 17(4): 135-137, 141.

[3] 劉敬勇, 孫水裕, 羅建中, 等. 新時(shí)期下“環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革初探[J]. 廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2009, 9(S1): 119-121.

[4] 張琳, 肖玫, 胡將軍, 等. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J]. 高等理科教育, 2004(5): 94-97.

[5] 夏靜芬, 楊國靖, 胡長慶. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程體系改革的探索[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2007, 5(5): 83-85.

[6] 胡將軍, 劉慧龍, 肖玫, 等. 聯(lián)系校園實(shí)際改革環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2007, 26(1): 87-88, 96.

[7] 戴竹青, 王密華. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J]. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù), 2010, 8(1): 135-137.

[8] 段海靜, 童海濱, 王廣華. 高校環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J]. 吉林農(nóng)業(yè), 2010(7): 224-225.

[9] 鄭春霞. 《環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革研究與實(shí)施效果[J]. 新疆職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 16(2): 69-70.

[10] 湯紅妍, 徐航, 董鐵有. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)獨(dú)立設(shè)課教學(xué)改革探索[J]. 黑龍江教育(高教研究與評(píng)估), 2012(2): 30-31.

[11] 楊孝容, 江滔, 韓耀霞, 等. 環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革探討[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2010, 13(4): 13-16.

[12] 德吉, 布多, 旦增, 等. 西藏大學(xué)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2011, 28(3): 24-28.

TeachingModelReformofEnvironmentalMonitoringExperiment

WANGChuan-hua,WANGLi-hua

(CollogeofLifeandEnvironmentalScience,WenzhouUniversity,Wenzhou,Zhejiang325035,China)

Abstract:ThearticleanalyzesthenecessityofenvironmentalmonitoringexperimentcourseteachingmodelreformofWenzhouUniversitybasingontheimportanceofexperimentteaching.Advantagesofteachingmodelarecontrastedwithdisadvantagesbeforeandafterreform.Theeffectsofreformonpracticearestated.Ithasthereferencevaluetoenvironmentalmonitoringexperimentcourseinotheruniversity.

Keywords:environmentalmonitoringexperiment;teachingmodel;open-type

* 收稿日期：2015-10-27

基金項(xiàng)目：溫州大學(xué)教改項(xiàng)目(12jg56B)。

作者簡介：王傳花，女，山東費(fèi)縣人，碩士，溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化與修復(fù)。E-mail: wangflower2006@126.com

中圖分類號(hào)：G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-4260(2016)02-0157-03

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-06-08 12:57網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160608.1257.039.html