朱麗　孫友敏　王寧　張桂芹

摘? 要 環(huán)境保護是我國的基本國策，隨著環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和新型工業(yè)化戰(zhàn)略的實施，需要大量掌握新技術與具備實踐創(chuàng)新能力的新工科專業(yè)環(huán)保人才作為支撐。圍繞新工科人才培養(yǎng)目標，針對大學環(huán)境監(jiān)測課程，開展優(yōu)化課程體系、改革教學手段和方法、優(yōu)化整合環(huán)境監(jiān)測實踐環(huán)節(jié)等教改研究，研究成果對環(huán)境監(jiān)測課程改革具有一定的指導意義。

關鍵詞 新工科;環(huán)境監(jiān)測;課程改革;MOOC;仿真實驗

中圖分類號：G642.3? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）15-0086-03

1 新工科發(fā)展背景與環(huán)境監(jiān)測課程特點

隨著我國新型工業(yè)化戰(zhàn)略的提出與實施，高校的人才培養(yǎng)體系也須與時俱進，于是教育領域的新工科發(fā)展戰(zhàn)略也應時而出?！皬偷┕沧R”“天大行動”“北京指南”構成我國新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)創(chuàng)新的主旋律。新工科是相對傳統(tǒng)工科而言的，人才培養(yǎng)主要對接新興產(chǎn)業(yè)，如人工智能、智能制造、機器人、云計算等，也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造[1]。

新工科強調(diào)學科的實用性、交叉性與綜合性。新工科人才不僅需要在某一學科專業(yè)上學業(yè)精而專，能運用所掌握的知識去解決現(xiàn)有的問題，有能力學習新知識、新技術以解決未來發(fā)展出現(xiàn)的問題，對未來技術和產(chǎn)業(yè)起到引領作用;而且應具有學科交叉融合的特征，既在專業(yè)技術上優(yōu)秀，還要懂得經(jīng)濟、社會和管理，兼具良好的人文素養(yǎng)。簡而言之，新工科教育的核心理念是交叉整合，即強調(diào)整合式創(chuàng)新思維，并非對傳統(tǒng)工科培養(yǎng)方式的全盤否定，而是在新的方向上、更高的層次上尋求對理念、結構、模式、質(zhì)量以及體系的突破[2]。

《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》指出，新工科研究和實踐應該圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質(zhì)量、新體系開展[3]。面向新工科發(fā)展要求，理工科高校開展核心專業(yè)課程改革是十分必要且迫切的。

我國設置環(huán)境類專業(yè)的高校有300余所，而環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學與工程類專業(yè)的一門專業(yè)主干課，具有應用性和實踐性強的特點。環(huán)境監(jiān)測是一個理論和技術發(fā)展日新月異的領域。隨著我國環(huán)境保護工作的全面深入展開，環(huán)保標準的日趨嚴格，在監(jiān)測范圍、對象、手段、精度與準確度等方面，現(xiàn)代的環(huán)境監(jiān)測與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測存在很大不同，環(huán)境監(jiān)測的范圍由分散型單點位監(jiān)測向網(wǎng)絡化、空間立體化監(jiān)測方向發(fā)展，區(qū)域內(nèi)監(jiān)測向全流域跨界聯(lián)合監(jiān)測的方向發(fā)展。因此，新時期高校的環(huán)境監(jiān)測課程的教學內(nèi)容、教學手段、教學目標以及評價體系等方面都有必要進行調(diào)整和改革，以適應新工科教育和環(huán)保新形勢的發(fā)展。

2 環(huán)境監(jiān)測課程體系的優(yōu)化

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測課程內(nèi)容主要集中在空氣和廢氣、水質(zhì)、土壤、固體廢物、物理性污染、生物污染等方面監(jiān)測方法的教學，對于環(huán)境監(jiān)測的管理、環(huán)境監(jiān)測第三方運維服務模式、新環(huán)境標準以及先進的環(huán)境監(jiān)測科技等，在現(xiàn)有教材中都沒有很好的體現(xiàn)?；谛鹿た迫瞬排囵B(yǎng)目標，高校的環(huán)境監(jiān)測課程體系優(yōu)化調(diào)整見表1。

與大部分環(huán)境監(jiān)測教材中的章節(jié)順序不同，優(yōu)化后的教學內(nèi)容中關于環(huán)境監(jiān)測管理和質(zhì)量保證部分提到緒論之后講授，這樣調(diào)整的目的是讓學生對環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理和質(zhì)量控制有一個基本了解，便于后續(xù)的講授中關于實驗室用水、試劑、監(jiān)測方法的檢出限與測定限、數(shù)據(jù)記錄與處理方法等知識能夠理解并進行應用，可以將理論與實踐更好地結合，提高學生的應用技能。

3 環(huán)境監(jiān)測課程教學手段和方法

環(huán)境監(jiān)測的實踐性很強，監(jiān)測技術與設備的自動化、智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展很好地貫徹了新工科理念，因此，其教學模式必然進行變化和調(diào)整。

現(xiàn)代多媒體技術和傳統(tǒng)教學手段有機結合? 綜合運用電化教學和傳統(tǒng)教學手段，根據(jù)教學內(nèi)容，一次課中可以將板書、掛圖、幻燈機、投影儀、錄音機、錄像機、電視機、電影機、VCD機、DVD機、計算機等多種教具和媒體組合使用，打破傳統(tǒng)的教師滿堂灌的授課方式;可采用任務教學法、課題討論、辯論、實際問題引導等多種方法，增加課堂互動，提高學生學習興趣和自覺思考意識。特別是可以將手機作為學習工具，讓學生在課堂中查閱教師指定信息，強化手機輔助學習的意識。

如講授空氣污染監(jiān)測時，以學校校園為研究對象，讓學生制訂校園空氣質(zhì)量監(jiān)測方案。在制訂方案過程中，學生首先通過在線地圖了解學校周邊污染源情況，接著進行優(yōu)化布點、確定監(jiān)測項目、選擇樣品采集的方法及測定方法等，最終形成監(jiān)測方案，然后課堂以小組形式進行展示和討論。最后，教師進行評價。這個方案就可以作為校園空氣質(zhì)量監(jiān)測實驗的一部分內(nèi)容，很好地將理論與實踐進行結合，讓學生自己解決實際環(huán)境監(jiān)測問題，很好地激發(fā)學生的學習積極性。

網(wǎng)絡課堂與教室課堂有機結合? 隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，計算機和網(wǎng)絡技術已經(jīng)全面滲透到教學中，代表模式就是慕課（MOOC）。目前，很多高校開設了MOOC，方便校內(nèi)和校外的學生自主學習。中國大學MOOC（慕課）—國家精品課程在線學習平臺已經(jīng)擁有包括985高校在內(nèi)的高校提供的千余門課程。教師可以開設自己的MOOC，也可以讓學生使用現(xiàn)有的MOOC資源，這樣一些可以讓學生自學的知識點就不用面對面課堂講授，從而節(jié)約課本教學時間，補充新的課本外的知識，豐富教學內(nèi)容。

4 優(yōu)化課程實踐環(huán)節(jié)

環(huán)境監(jiān)測的實踐環(huán)節(jié)包括實習、實驗和畢業(yè)論文。

實習包括課程實習和畢業(yè)實習，一般是去環(huán)境監(jiān)測站和大型檢測公司等單位進行參觀學習，了解大型的監(jiān)測儀器、自動監(jiān)測網(wǎng)絡、智慧環(huán)保平臺運行等;畢業(yè)實習中安排有環(huán)境監(jiān)測的實習內(nèi)容，一般是去兩個單位參觀。

實驗包括基礎驗證性實驗、綜合性實驗和仿真實驗三個層次。前面提到的校園空氣質(zhì)量監(jiān)測實驗即為綜合性實驗，綜合性體現(xiàn)在操作環(huán)節(jié)的綜合，即包括方案設計、布點、采樣、預處理、測定與評價的完整環(huán)節(jié)。仿真實驗是讓學生通過仿真軟件操作物質(zhì)檢測的完整流程。本科實驗教學實驗儀器較難普及一些大型儀器設備如GC-MS、ICP-AES-MS等，因此可以借助仿真實驗，讓學生熟悉操作流程和實驗內(nèi)容與原理，讓學生對大型實驗操作程序有一個基本了解。

畢業(yè)論文/設計是學生最后的實踐環(huán)節(jié)。部分學生選擇完成實驗論文，指導教師安排學生查閱相關文獻、設計實驗方案、完成實驗、最后進行數(shù)據(jù)處理以完成論文;部分學生選擇做污水廠設計，指導教師指導學生完成設計說明書時，將污水廠的水質(zhì)監(jiān)測、臭氣監(jiān)測等內(nèi)容納入其中，讓學生將所學知識進行實際應用，培養(yǎng)解決實際問題的能力。

5 結語

基于新工科人才培養(yǎng)目標對環(huán)境監(jiān)測課程教學進行改革，優(yōu)化后的課程體系融合了當前最新的環(huán)境熱點問題、環(huán)境科技、監(jiān)測技術與設備;以現(xiàn)代多媒體技術和傳統(tǒng)教學手段有機結合、網(wǎng)絡課堂與教室課堂有機結合，改革環(huán)境監(jiān)測課程教學手段和方法，充分發(fā)揮現(xiàn)代電化教學手段的強大功能;整合實習、實驗和畢業(yè)論文等實踐環(huán)節(jié)，優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測的實踐教學環(huán)節(jié)，提升學生動手操作技能和拓展學生對智能化監(jiān)測網(wǎng)絡平臺構建、運行的認知與熟悉。

參考文獻

[1]何欽銘，王浩.面向新工科的大學計算機基礎課程體系及課程建設[J].中國大學教學，2019（1）：39-43.

[2]王璐瑤，陳勁，曲冠楠.構建面向“一帶一路”的新工科人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)[J].高校教育管理，2019（3）：61-69.

[3]教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.moe.edu.cn.cn/s78/A08/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.