賀君 宋來(lái)洲 王秀麗 張志輝

摘? 要：環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是環(huán)境監(jiān)測(cè)課程實(shí)踐教學(xué)的核心，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力和操作能力，而且要提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)新能力，是踐行新工科人才培養(yǎng)和OBE教學(xué)理念的重要手段。文章以學(xué)生實(shí)踐技能提升為核心，革新環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，優(yōu)化考核方法，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐表明：以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)改革，極大地提高了學(xué)生的積極性，使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用，提高從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：OBE;新工科;環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

Abstract： Environmental monitoring experimental teaching is the core of the practical teaching of environmental monitoring courses. It is not only to cultivate students' experimental analysis ability and operation ability， but also to improve students' knowledge application and innovation ability. This article takes the improvement of students' practical skills as the core， reforms the experimental teaching content of environmental monitoring， improves teaching methods， optimizes assessment methods， and strengthens practical teaching links. Practice has shown that： student-centered and learning-oriented teaching reform has greatly improved the enthusiasm of students， deepened their understanding and application of theoretical knowledge， and improved their comprehensive literacy in environmental monitoring.

Keywords： Outcome-Based Education; new engineering; environmental monitoring experiment teaching; teaching reform

近年來(lái)，隨著霧霾、光化學(xué)煙霧、黑臭水體、地下水污染、土壤污染等環(huán)境問(wèn)題的大面積爆發(fā)，我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，環(huán)保工作任重道遠(yuǎn)，這種環(huán)境危機(jī)對(duì)環(huán)境從業(yè)工作者提出了更高的要求。黨的十八大提出“推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，建設(shè)美麗中國(guó)”目標(biāo)要求，更加要求環(huán)境保護(hù)工作者具備高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技能。作為人才培養(yǎng)搖籃的高等院校，環(huán)境工程技術(shù)人員的培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。環(huán)境監(jiān)測(cè)課程是環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一，不僅要求學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有深入的了解，更強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)。該課程主要針對(duì)水和廢水、空氣和廢氣、固體廢物、土壤、環(huán)境污染生物和物理性污染等方面，介紹監(jiān)測(cè)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)方案制訂、樣品的采集與保存、樣品的預(yù)處理與測(cè)定、數(shù)據(jù)分析與處理、質(zhì)量保證等理論知識(shí)，而對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)要求培養(yǎng)學(xué)生對(duì)污染指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的實(shí)際動(dòng)手能力，使學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識(shí)和熟練的操作技能，提高學(xué)生從事環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)工作的綜合素質(zhì)，進(jìn)而為環(huán)境工程領(lǐng)域培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人才[1-2]。

“OBE”教育理念是基于產(chǎn)出的教育模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向[3];“新工科”理念的內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才[4]。燕山大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程已開(kāi)設(shè)十年有余，采用理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，取得了一定的教學(xué)效果。但隨著OBE教育理念的深入開(kāi)展，新工科人才培養(yǎng)、工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證、建設(shè)一流大學(xué)和一流學(xué)科新的背景，社會(huì)和企業(yè)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人員應(yīng)用技能的新要求，環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革急需進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整。國(guó)內(nèi)各個(gè)高校主要側(cè)重于課程的整體性改革，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革還不夠深入[5-8]。本文以環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用為抓手，革新環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，優(yōu)化調(diào)整其實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，革新其教學(xué)方法、細(xì)化其教學(xué)要求，優(yōu)化其考核方式，強(qiáng)化學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐技能的培養(yǎng)，力求提升學(xué)生的工程實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力，使學(xué)生具備系統(tǒng)的工程監(jiān)測(cè)的專(zhuān)業(yè)技能，繼而具備解決環(huán)境領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

一、方案設(shè)計(jì)

（一）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

課程在環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)屬于專(zhuān)業(yè)必修課，共計(jì)56學(xué)時(shí)，其中課堂授課26學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí)。共開(kāi)設(shè)9個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別為：水樣化學(xué)需氧量的測(cè)定，廢水中氨氮、硝氮測(cè)定，廢水中磷酸鹽的測(cè)定，水體濁度、色度測(cè)定，水樣生化需氧量（BOD5）的測(cè)定，原子吸收法測(cè)定銅和鋅的含量，化學(xué)廢液中鎳離子的測(cè)定，廢水中鈣鎂離子的測(cè)定，氣相色譜法檢測(cè)土壤中有機(jī)農(nóng)藥含量。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于分散，各個(gè)項(xiàng)目之間沒(méi)有相關(guān)聯(lián)系，缺少工程應(yīng)用背景，造成學(xué)生知識(shí)點(diǎn)零散、專(zhuān)業(yè)視野狹窄、工程實(shí)踐技能欠缺等問(wèn)題。因此，按照OBE理念模式的要求，一切以學(xué)生為中心，以學(xué)生的需求作為改革的出發(fā)點(diǎn)，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成三級(jí)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)三個(gè)模塊。結(jié)合環(huán)境污染治理工程、環(huán)境影響與評(píng)價(jià)、環(huán)境工程驗(yàn)收以及環(huán)境應(yīng)急事件處置等工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作要求的應(yīng)用背景，對(duì)之前的9個(gè)零散的，互不相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行刪減與整合為4個(gè)三級(jí)項(xiàng)目，分別為：地表水和污水的水質(zhì)檢測(cè)與分析評(píng)價(jià)，土壤中重金屬和有機(jī)農(nóng)藥的檢測(cè)與分析評(píng)價(jià)，校園環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)、宿舍樓噪聲環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。每個(gè)三級(jí)項(xiàng)目為一個(gè)綜合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中又包含著幾個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)項(xiàng)目，不僅讓學(xué)生掌握學(xué)會(huì)每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的實(shí)際操作，而且讓學(xué)生了解每個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的相互關(guān)系，最終對(duì)其檢測(cè)目標(biāo)給出綜合性的分析評(píng)價(jià)。具體包含的實(shí)驗(yàn)如表1。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

翻轉(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)由教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。在這種先進(jìn)的教學(xué)模式下，學(xué)生能夠更專(zhuān)注于主動(dòng)的基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，共同研究本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)熱點(diǎn)問(wèn)題，從而對(duì)專(zhuān)業(yè)的前沿和熱點(diǎn)問(wèn)題獲得更深層次的理解。借鑒“翻轉(zhuǎn)課堂”的新興教學(xué)模式理念[9]，本改革中的三級(jí)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)、認(rèn)知實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)涉及的所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)展都以學(xué)生為中心，使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，這樣能夠最大限度的激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在完成項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生初步設(shè)計(jì)合理的監(jiān)測(cè)方案和完成整個(gè)監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力;教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮引領(lǐng)作用，給予學(xué)生幫助與指導(dǎo)，輔助學(xué)生完成整個(gè)教學(xué)活動(dòng)。

（三）開(kāi)設(shè)認(rèn)知實(shí)習(xí)

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是對(duì)課本基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固加深和拓展，安排學(xué)生到實(shí)際工作崗位的環(huán)境去參觀，去了解今后將要工作（實(shí)習(xí)）的環(huán)境，增加對(duì)將要從事的職業(yè)崗位的初級(jí)認(rèn)識(shí)。本改革組織學(xué)生到環(huán)境監(jiān)測(cè)站或第三方檢測(cè)公司進(jìn)行實(shí)地參觀學(xué)習(xí)。環(huán)境監(jiān)測(cè)站主要負(fù)責(zé)所在地區(qū)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作，學(xué)生可以參觀監(jiān)測(cè)站各種檢測(cè)儀器，了解各項(xiàng)規(guī)章制度，查閱監(jiān)測(cè)報(bào)告，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)樣品的采集、保存、測(cè)定和數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié);在第三方檢測(cè)公司重點(diǎn)學(xué)習(xí)其編制的“建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告”，了解企業(yè)自主驗(yàn)收的各項(xiàng)法律法規(guī)、熟悉報(bào)告的編寫(xiě)過(guò)程，尤其是報(bào)告中的各項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目的采樣、布點(diǎn)、檢測(cè)和質(zhì)量保證等內(nèi)容，為畢業(yè)后實(shí)際工作提供經(jīng)驗(yàn)的積累。

（四）開(kāi)設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)[10]開(kāi)展以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，以雙創(chuàng)導(dǎo)師制為引導(dǎo)，要求學(xué)生至少參與1項(xiàng)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可依據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)，申請(qǐng)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的使用，完成從項(xiàng)目的選題到監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)，再經(jīng)科學(xué)的試驗(yàn)過(guò)程，完成課題的整個(gè)過(guò)程。題目可以由指導(dǎo)老師提供，比如《秦皇島地區(qū)酸雨調(diào)查分析》、《某地區(qū)地表水氟離子污染情況分析》、《某河流水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)》、《某地區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)》和《某企業(yè)噪聲污染現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)》等。

（五）優(yōu)化考核方法

傳統(tǒng)的考核方法采用單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)，本次改革將考評(píng)體系分為由課前預(yù)習(xí)（10%）、三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告（40%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（25%）和開(kāi)放性課題報(bào)告（25%）四部分組成，課前預(yù)習(xí)主要是針對(duì)4個(gè)三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告前的預(yù)習(xí)，要求學(xué)生了解項(xiàng)目背景、熟悉測(cè)定方法、設(shè)計(jì)好監(jiān)測(cè)方案;三級(jí)項(xiàng)目報(bào)告成績(jī)由4個(gè)三級(jí)項(xiàng)目考核組成，按照項(xiàng)目報(bào)告的完成情況和學(xué)生答辯匯報(bào)進(jìn)行考核;認(rèn)知實(shí)習(xí)報(bào)告要求學(xué)生根據(jù)參觀的環(huán)境監(jiān)測(cè)站或第三方監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，寫(xiě)出心得與收獲;開(kāi)放性課題報(bào)告要求學(xué)生按照老師指定的題目，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行監(jiān)測(cè)、完成數(shù)據(jù)處理與分析和撰寫(xiě)報(bào)告。

二、教學(xué)效果

通過(guò)上述的教學(xué)改革實(shí)施，環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到了明顯的提升，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法實(shí)施時(shí)，學(xué)生只是按部就班的按照試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的試驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，而項(xiàng)目式教學(xué)和開(kāi)放性課題的開(kāi)設(shè)，需要學(xué)生通過(guò)查閱課本知識(shí)和背景知識(shí)，針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理、分析和評(píng)價(jià)，需要把課本理論知識(shí)靈活運(yùn)用到工程監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，這就極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣學(xué)生就成為了課堂的主體;認(rèn)知實(shí)習(xí)的實(shí)施，使學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)在環(huán)境領(lǐng)域?qū)嶋H工作中的應(yīng)用有了直觀的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)到監(jiān)測(cè)技能在將來(lái)工作中的重要性，感受到了要成為高素質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人才的不足，促使學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測(cè)技能的提升，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

（二）提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì)

通過(guò)三級(jí)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能深刻體會(huì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作不僅僅是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，而是查閱資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、擬定方案、布點(diǎn)采樣、正確保存、樣品測(cè)定、數(shù)據(jù)處理分析、完成報(bào)告等一整套工作體系，讓學(xué)生掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)的整體流程;通過(guò)認(rèn)知實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠了解監(jiān)測(cè)站和第三方檢測(cè)公司的基本工作流程，明確環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域;通過(guò)開(kāi)放性課題的實(shí)施，鍛煉學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展監(jiān)測(cè)領(lǐng)域工作的能力，形成完整的科研過(guò)程;這些改革內(nèi)容的實(shí)施，大大提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能和綜合素質(zhì)，提高了學(xué)生今后從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力地提高

學(xué)生在參與所有教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的過(guò)程中，尤其是擬定方案、數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)和報(bào)告編制環(huán)節(jié)中，都需要和指導(dǎo)老師、實(shí)驗(yàn)老師進(jìn)行溝通與交流，探討方案的合理性，數(shù)據(jù)的有效性和報(bào)告的規(guī)范性，這樣師生間的溝通明顯加強(qiáng)，有助于教學(xué)效果的提高;項(xiàng)目教學(xué)和開(kāi)放課題研究都是以小組為單位，每個(gè)小組需推選有責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)慕M負(fù)責(zé)全面工作，所有小組成員要全程參與，組內(nèi)同學(xué)按照組長(zhǎng)的要求，分工協(xié)作，收集整理資料、信息共享、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和匯報(bào)結(jié)果，每個(gè)同學(xué)間的溝通交流和團(tuán)隊(duì)協(xié)作也得到有效提升，有助于學(xué)生在畢業(yè)后更好的融入到新的團(tuán)隊(duì)。

三、結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是環(huán)境監(jiān)測(cè)課程基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用的重要踐行手段，是學(xué)生提高環(huán)境監(jiān)測(cè)技能的重要抓手，是培養(yǎng)符合新工科要求的優(yōu)秀環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)。課題組按照新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)和OBE教學(xué)理念，對(duì)原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行了革新，推進(jìn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐改革，建設(shè)了一套具有先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的教學(xué)體系，為培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)人才和各高校環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革提供借鑒。

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[10]聶錦霞，余水靜.淺談環(huán)境監(jiān)測(cè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].高教學(xué)刊，2015（23）：136-137.