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        環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究和探索

        2016-11-16 19:49:14譚峰張新張瑛
        大學(xué)教育 2016年11期
        關(guān)鍵詞:能力培養(yǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)改革

        譚峰+張新+張瑛

        [摘 要]分析了目前環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題,結(jié)合我校環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐,就環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核體系改革、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)融合等問題進(jìn)行了探索,旨在提高環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。

        [關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測(cè);能力培養(yǎng);教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        [中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2016)11-0048-02

        環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境專業(yè)(環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程)的核心課程之一,是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué),而環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)是環(huán)境監(jiān)測(cè)理論課程不可分割的部分。通過環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生將抽象的理論知識(shí)感性化,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維,為以后走向社會(huì)開展環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的工作打下基礎(chǔ)。然而,由于長期以來人們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視,目前環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在不合理的地方,需要進(jìn)行教學(xué)改革,以適應(yīng)我國對(duì)環(huán)境專業(yè)創(chuàng)新人才的要求。

        一、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題

        (一)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視

        長期以來,從學(xué)校、老師到學(xué)生普遍對(duì)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程只是理論教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充,在課程建設(shè)、課時(shí)安排、工作量考核等方面,相對(duì)于理論課處于“弱勢(shì)”地位,不能充分體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新性人才中的重要作用。筆者在教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生為上理論課而放棄實(shí)驗(yàn)課。

        (二)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、課時(shí)安排不合理

        環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)總課時(shí)較少,只能安排一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。一些目前人們關(guān)心的重要環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(如大氣中PM2.5、揮發(fā)性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè))由于課時(shí)緊張無法引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)安排也不盡合理。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程以2或4學(xué)時(shí)為一個(gè)教學(xué)單元,一些需要較多學(xué)時(shí)的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)難以開展。學(xué)生缺乏全面、綜合訓(xùn)練的機(jī)會(huì),不能充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

        (三)教學(xué)方法、方式單一

        目前環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)仍然以傳統(tǒng)的教學(xué)方式為主,即老師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前由老師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和設(shè)備操作方法,學(xué)生按照教材或教義上的步驟進(jìn)行操作,完成后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這種教學(xué)模式下,一方面,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作并不了解,大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)只是與在課堂上完成的一樣,形成對(duì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的簡單化,容易養(yǎng)成眼高手低的習(xí)慣。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程缺少討論環(huán)節(jié),不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

        (四)考核形式不科學(xué)

        目前的考核方式仍然以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,使學(xué)生不重視課前預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作過程。部分學(xué)生不動(dòng)或少動(dòng)手,卻能交上一份很好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,這使最后考核成績不能真實(shí)反映學(xué)生的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)技能。

        (五)與實(shí)際環(huán)境問題結(jié)合不緊密

        實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與我們身邊實(shí)際的環(huán)境問題結(jié)合不緊密,大部分學(xué)生在完成環(huán)境監(jiān)測(cè)及實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)后,仍然不知道這門課程到底可以干什么,能解決什么實(shí)際環(huán)境問題,不注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際環(huán)境問題的能力。

        二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思考與措施

        (一)樹立正確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)

        首先,從學(xué)校層面要給予環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)足夠重視,不斷改善環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件;其次,要加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資隊(duì)伍建設(shè),形成一個(gè)理論水平和實(shí)踐水平高的穩(wěn)定教學(xué)團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè);第三,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生,使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在綜合素質(zhì)培養(yǎng)中的重要作用。筆者所在學(xué)校近年來投入了大量資金用于本科基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),極大地改善了環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。為加強(qiáng)學(xué)生綜合能力培養(yǎng),環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)為環(huán)境專業(yè)(環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程)的必修課,由兩位教師(副教授、工程師)專門負(fù)責(zé)該實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)和建設(shè),并由本學(xué)科負(fù)責(zé)人編寫了專門的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教材。

        (二)改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生充分參與各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

        1.讓學(xué)生參與課堂實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

        在每次課堂實(shí)驗(yàn)前,選派學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,包括各種實(shí)驗(yàn)材料、試劑的準(zhǔn)備,特殊試劑的配置、預(yù)實(shí)驗(yàn)等。如在“化學(xué)需氧量的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中硫酸銀-硫酸催化劑的配置,由于硫酸銀在濃硫酸中溶解緩慢,需要學(xué)生提前2~3天配置。通過參與課堂實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié),能夠讓學(xué)生全面認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),真正掌握實(shí)驗(yàn)操作方法與步驟,獲得獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。

        2.增加對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的討論環(huán)節(jié),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)思考、分析問題的能力

        如做“空氣中氮氧化合物測(cè)定”這個(gè)實(shí)驗(yàn),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,會(huì)以提問的方式與學(xué)生討論采樣時(shí)間的確定,讓學(xué)生知道可以根據(jù)實(shí)際天氣情況靈活調(diào)整采樣時(shí)間(參考當(dāng)天氣象預(yù)報(bào)的空氣質(zhì)量指數(shù)),而不是照搬講義上的方法。測(cè)定完成后,將自己的實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果與氣象部門預(yù)報(bào)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證方法的可靠性,分析測(cè)定誤差的可能原因。“空氣中氮氧化合物測(cè)定”實(shí)驗(yàn)將學(xué)生分成三個(gè)大組(每個(gè)大組由10個(gè)小組構(gòu)成,小組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)),在不同的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)。其中后兩組的實(shí)驗(yàn)我們根據(jù)當(dāng)天的空氣質(zhì)量指數(shù)和前一組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與學(xué)生討論重新設(shè)定新的采樣時(shí)間,以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的效果。此外,我們建立了“環(huán)境實(shí)驗(yàn)信息交流”QQ群,在線與學(xué)生進(jìn)行交流、討論,及時(shí)解決學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中或課后出現(xiàn)的問題。

        (三)改革現(xiàn)有考核方式,使考核成績真實(shí)反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能

        將以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主的考評(píng)方式改成以課前預(yù)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)操作(50%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)各占一定權(quán)重的綜合考評(píng)體系。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)涉及7個(gè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn),包括驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性三類實(shí)驗(yàn),后兩類實(shí)驗(yàn)注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在我們的教學(xué)改革實(shí)踐中,在相同課時(shí)的情況下適當(dāng)增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的權(quán)重,使最終的考評(píng)成績更能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程的掌握情況,真實(shí)反映學(xué)生在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的綜合技能和創(chuàng)新思維能力。此外,注重對(duì)學(xué)生操作技能的訓(xùn)練,課堂上及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作,強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果的準(zhǔn)確性分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到嚴(yán)格按照規(guī)范認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的重要性。

        (四)把環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的主動(dòng)性

        1.典型環(huán)境污染事故案例庫的建設(shè)

        為調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的興趣和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,搜集了近年來典型的環(huán)境污染案例,如2011年中石油大連石化公司起火事故對(duì)大連環(huán)境的污染、2005年松花江苯污染、2011年云南曲靖水庫污染、近幾年太湖藍(lán)藻暴發(fā)導(dǎo)致的飲用水污染及2014年蘭州自來水苯超標(biāo)對(duì)居民日常用水的影響、過度裝修導(dǎo)致的室內(nèi)甲醛超標(biāo)等環(huán)境污染事件。通過這些實(shí)際的環(huán)境污染事故案例,向?qū)W生講解環(huán)境監(jiān)測(cè)及其實(shí)驗(yàn)課程的重要性,并與學(xué)生一起分析、討論這些污染事故發(fā)生的可能原因、事故的環(huán)境危害及對(duì)人們?nèi)粘I畹挠绊懀瑖L試讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論、實(shí)踐知識(shí),思考、設(shè)計(jì)對(duì)泄露的有毒污染物、空氣質(zhì)量、水體質(zhì)量的分析監(jiān)測(cè)方案。通過這些環(huán)境案例,使環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)更接地氣,學(xué)生也更加認(rèn)識(shí)到環(huán)境監(jiān)測(cè)與我們?nèi)粘I蠲芮邢嚓P(guān)。

        2.環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)踐環(huán)節(jié)的互動(dòng)

        我校環(huán)境專業(yè)的學(xué)生在大三學(xué)期末,需要進(jìn)行為期四周的生產(chǎn)實(shí)習(xí),主要內(nèi)容是實(shí)地考察當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境監(jiān)測(cè)中心、污水處理廠等企業(yè)。我們?cè)谶M(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),會(huì)告知學(xué)生以后的實(shí)習(xí)計(jì)劃,增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣和重視。我們也發(fā)現(xiàn),在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)較好的同學(xué)在參觀這些監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)時(shí),通常會(huì)與這些監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的技術(shù)人員進(jìn)行交流,并就監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、儀器操作、運(yùn)行提出問題。

        3.引導(dǎo)學(xué)生開展校園環(huán)境監(jiān)測(cè)

        環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性強(qiáng),但由于教學(xué)課時(shí)的限制,目前課堂教學(xué)的內(nèi)容相對(duì)比較簡單,實(shí)驗(yàn)中使用的測(cè)試樣品為實(shí)驗(yàn)室配置的模擬樣品,不能反映真實(shí)環(huán)境條件下的測(cè)試情況。因此,可以通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的形式,引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行校園環(huán)境監(jiān)測(cè)。比如對(duì)校園噪聲環(huán)境的監(jiān)測(cè)、凌水河水質(zhì)指標(biāo)(pH、常見重金屬、COD、BOD等)的測(cè)定。通過學(xué)生對(duì)能夠親身感受到的真實(shí)環(huán)境的環(huán)境指標(biāo)分析、監(jiān)測(cè),不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠確實(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)問題的能力,為以后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

        三、結(jié)語

        實(shí)踐證明,以上教學(xué)改革充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力,特別是將環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)建環(huán)境污染事件案例庫、校園環(huán)境監(jiān)測(cè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)相結(jié)合,使學(xué)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維能力得到顯著提高,為培養(yǎng)環(huán)境專業(yè)創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        [ 參 考 文 獻(xiàn) ]

        [1] 杜玉波.全面推進(jìn)素質(zhì)教育 培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才[J].中國高等教育研究,2012(1):1-4.

        [2] 黎雙飛,王娟.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐與探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010(8):199-201.

        [3] 劉敬勇,羅建中.新時(shí)期下環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009(12):151-154.

        [4] 曾令初,孫連鵬,張?jiān)倮?環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2008(3):89-92.

        [5] 周化嵐,路榮春,施文健.環(huán)境工程環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].大學(xué)化學(xué),2010(4):25-27.

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        [責(zé)任編輯:鐘 嵐]

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