馬 俊,陳 琳
(江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,江西 贛州 341000)
儀器分析是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的化學(xué)分析課程,它通過儀器對物質(zhì)的成分、含量、結(jié)構(gòu)等信息進(jìn)行研究,具有操作簡便、檢出限低、準(zhǔn)確度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),是高職院?;瘜W(xué)、環(huán)境等專業(yè)學(xué)生的必修課程。贛州市正在積極推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè),農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題是其中的重要整治部分。要想整治生態(tài)環(huán)境問題,就必須對環(huán)境中有害物質(zhì)的來源、含量及性質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。根據(jù)贛州市農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境分析和檢測需求,可以將儀器分析教學(xué)融入其中,以提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。
高職院校儀器分析課程所用到的儀器大多為大型精密儀器,價格較為昂貴,由于高職院校教學(xué)條件有限,儀器設(shè)備的數(shù)量有限,在實(shí)際操作時只能根據(jù)需要將學(xué)生分成小組來開展實(shí)驗,無法做到每個學(xué)生一臺儀器,這大大縮減了學(xué)生的實(shí)踐操作機(jī)會[1]。除此之外,儀器的保養(yǎng)維護(hù)成本較高,一旦操作不當(dāng)造成儀器損害,就會導(dǎo)致后期的維護(hù)成本較高,還會影響到實(shí)驗的有效性。因此,在儀器分析實(shí)驗教學(xué)過程中,往往會選擇一些操作要求低、實(shí)驗條件容易優(yōu)化的內(nèi)容開展教學(xué)。教學(xué)過程中大部分時間是由老師進(jìn)行示范教學(xué),學(xué)生只要機(jī)械地進(jìn)行記錄和操作即可,這使學(xué)生難以有效掌握儀器操作,實(shí)踐動手和創(chuàng)新能力也不足,不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
儀器分析實(shí)驗涉及到大量有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)等學(xué)科的相關(guān)理論知識。在實(shí)驗中,不僅要求學(xué)生會操作儀器,了解儀器的硬件結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能和模塊功能,還要了解各種儀器分析方法的基本原理,學(xué)生要學(xué)會基于計量學(xué)理論和數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最終達(dá)到利用各種儀器來解決實(shí)際問題的目的[2]。很多高職院校的學(xué)生對高職教育的認(rèn)識存在偏見,對他們來說,進(jìn)入高職院校學(xué)習(xí)是一種無奈的選擇。一般來說,進(jìn)入高職院校的學(xué)生在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)成績普遍較差,基礎(chǔ)知識相對薄弱。由于儀器分析課程所需的知識面寬而且專業(yè)性強(qiáng),涉及到理論與實(shí)踐兩個方面,對于部分高職院校的學(xué)生而言,儀器分析實(shí)驗課程有一定的難度。
目前,儀器分析課程的考核多是以平時成績加期末考試成績進(jìn)行總評,期末考試多是以筆試的方式進(jìn)行,傾向于基礎(chǔ)知識和操作要點(diǎn)的考核,學(xué)生的實(shí)驗動手操作能力無法在期末試卷中進(jìn)行體現(xiàn)?,F(xiàn)在大多數(shù)學(xué)生都是在考試前將儀器原理、操作方法等進(jìn)行背誦,考過之后就拋之腦后,無法達(dá)到用儀器分析來解決實(shí)際問題的目的。部分高職院?;瘜W(xué)分析專業(yè)的師資力量和水平不足,這導(dǎo)致教學(xué)過程長期圍繞單一的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行,而忽略了野外實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。目前,國家對于具有環(huán)境污染物綜合檢測能力技術(shù)人才的需求越來越大[3],因此學(xué)校要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)以及環(huán)保行業(yè)的需求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置,以適應(yīng)社會的需要。
居民生活必定會產(chǎn)生生活垃圾和生活污水。生活垃圾數(shù)量多、成分比較復(fù)雜,而且回收利用率極低。目前大部分農(nóng)村對垃圾仍是采用簡單轉(zhuǎn)移填埋、臨時堆放焚燒的處理方式,甚至有的地區(qū)隨意傾倒垃圾,長此以往會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化。農(nóng)村地區(qū)居住人口分散,生活污水收集、處理率不高,效果也不理想,甚至有的地區(qū)污水隨地排放,這種處理方式會導(dǎo)致土壤、河流和地下水污染,若不及時有效的治理,長期下去將難以控制。
贛南地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以傳統(tǒng)的種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為主,大多是以家庭為單位進(jìn)行小規(guī)模經(jīng)營,以長期的種養(yǎng)經(jīng)驗開展經(jīng)營活動,在資金和技術(shù)方面的投入比較少。在傳統(tǒng)種植業(yè)中,存在以下問題:農(nóng)藥、化肥等農(nóng)資的使用欠缺科學(xué)規(guī)劃;農(nóng)藥、化肥的過度使用使蔬菜、糧食等農(nóng)副產(chǎn)品中的有毒成分含量超標(biāo);部分農(nóng)藥、化肥深入地下水,導(dǎo)致水體呈現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象,嚴(yán)重破壞了水資源;農(nóng)藥、化肥在土壤中長期累積,導(dǎo)致部分土壤中有害金屬和有害病菌超標(biāo),導(dǎo)致土壤性狀變差。對于農(nóng)作物秸稈的處理,大多采用露天焚燒的方式,露天焚燒秸稈會增加空氣中可吸入顆粒物的濃度,不僅會降低空氣質(zhì)量,還會對人與其它生物體的健康產(chǎn)生不良影響。在養(yǎng)殖業(yè)中,很多畜禽養(yǎng)殖場毗鄰居住區(qū)、水源地,隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,越來越多的糞便等污染物未經(jīng)過無害化處理就直接排入村莊的河流中,對環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響。在池塘養(yǎng)殖中,目前多采取定期注換水的方法來改進(jìn)池塘養(yǎng)殖環(huán)境,養(yǎng)殖尾水和污水未經(jīng)合格處理甚至未經(jīng)處理就排放到環(huán)境中,致使近水域河流、湖泊等水體富營養(yǎng)化。
近年來,隨著城鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)對環(huán)保要求的提升,并受資金和成本等因素的制約,部分小型企業(yè)無法配套足夠的環(huán)保設(shè)備,而且農(nóng)村地區(qū)環(huán)保監(jiān)管不嚴(yán),地租低廉,因此這部分小型企業(yè)便將廠區(qū)搬遷至農(nóng)村。企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水、化學(xué)物質(zhì)等流入水源,造成了嚴(yán)重的水污染,廢氣、固體廢物等污染物也沒有達(dá)標(biāo)就進(jìn)行排放。這類企業(yè)分布不集中,污染物排放量大,管理也較為困難,成為農(nóng)村生態(tài)環(huán)境污染的主要源頭。片面追求經(jīng)濟(jì)利益而忽視農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)的方式,對農(nóng)村地區(qū)的地下水、土壤、空氣等造成了嚴(yán)重污染,影響了農(nóng)作物生長,也造成了經(jīng)濟(jì)和生態(tài)等多重?fù)p失,對企業(yè)的員工以及周邊居民的身體健康還會產(chǎn)生影響。
生態(tài)文明建設(shè)的最終目標(biāo)是惠及群眾,提升全民福祉,它追求的是在人與自然、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)、人與社會的和諧中實(shí)現(xiàn)更高的目標(biāo)。雖然現(xiàn)在生態(tài)文明建設(shè)的宣傳已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶,但是很多農(nóng)民依舊抱著“溫飽即足”的觀念,只看到眼前利益,不做長遠(yuǎn)打算,這不可避免地出現(xiàn)了因追求經(jīng)濟(jì)效益而破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象,“只開發(fā)、不保護(hù)”的理念致使環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)重。很多農(nóng)民雖有保護(hù)環(huán)境的觀念,但是隨意傾倒垃圾、污水隨意排放的習(xí)慣一時難以改變,環(huán)境保護(hù)的行動力較差。同時,受文化程度的影響,農(nóng)民對生態(tài)環(huán)境污染的危害性認(rèn)識不足,致使對一些污染現(xiàn)象聽之任之。
環(huán)境建設(shè)的投入力度不足,是制約農(nóng)村環(huán)境改善的根本因素之一。受公共服務(wù)投資和融資機(jī)制、政策的影響,農(nóng)村地區(qū)在防治生活和生產(chǎn)污染方面的環(huán)境投資基本處于空白狀態(tài)[9]。雖然有些地方配置了垃圾桶等環(huán)保設(shè)施,但是由于垃圾清運(yùn)不及時等原因,其作用并沒有充分發(fā)揮出來,在有些偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村甚至連最基本的環(huán)保設(shè)施都沒有,垃圾桶、中轉(zhuǎn)站等生活垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施嚴(yán)重缺乏。在大多數(shù)鄉(xiāng)村,垃圾處理設(shè)施如垃圾填埋場、焚化爐、化糞池、污水凈化池等未得到合理配置。國家對環(huán)境建設(shè)的投入力度不足,致使出現(xiàn)環(huán)境問題也只能放任自流,使得生態(tài)環(huán)境質(zhì)量越來越差。
長期以來,我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)放在城市區(qū)域,政府對農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)重視度不足。城鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境管理體系正在逐漸完善,而農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境管理基本處于空白狀態(tài)。目前,大部分農(nóng)村地區(qū)沒有專門的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu),沒有建立環(huán)境保護(hù)管理制度,還缺乏環(huán)境保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員。由于政府對農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境保護(hù)重視度不足,環(huán)境保護(hù)專項資金、環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備嚴(yán)重匱乏,致使出現(xiàn)環(huán)境問題也不能及時有效地處理,長此以往生態(tài)環(huán)境問題就越來越嚴(yán)重。
傳統(tǒng)的儀器分析課程教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的實(shí)踐需要,根據(jù)儀器分析課程教學(xué)以及在相關(guān)產(chǎn)業(yè)、企業(yè)的應(yīng)用狀況,要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,建立儀器分析課程產(chǎn)學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)機(jī)制[4]。在開展儀器分析實(shí)驗教學(xué)活動時,要加大實(shí)驗內(nèi)容的精選力度,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到儀器分析對人們生產(chǎn)、生活和工作的重要性。在教學(xué)過程中要引入案例式教學(xué)方法,引用企業(yè)、產(chǎn)業(yè)的案例,課前組織學(xué)生學(xué)習(xí)案例材料。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的日益興起,還可以將網(wǎng)絡(luò)新媒體引入到教學(xué)過程中,教師指定教學(xué)內(nèi)容并提供視頻、文檔和學(xué)習(xí)網(wǎng)站等,學(xué)生根據(jù)教師所提供的資料進(jìn)行思考,初步形成相關(guān)案例中問題的解決方案。通過案例體驗增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,這樣學(xué)生在實(shí)驗過程中更具有針對性,并且能感知行業(yè)儀器分析的發(fā)展動態(tài),為課程教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)方案的修訂提供基礎(chǔ)。
目前,農(nóng)村地區(qū)的生態(tài)環(huán)境治理亟需工作人員,而高職院校儀器分析課程亟需提高學(xué)生實(shí)踐能力。學(xué)校在教學(xué)過程中可以此為契機(jī),把農(nóng)村地區(qū)的水資源、空氣、土壤質(zhì)量的檢測納入實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。在保證學(xué)生安全的前提下,組織學(xué)生前往農(nóng)村地區(qū)實(shí)訓(xùn),了解農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)時對水、空氣、土壤進(jìn)行取樣,將樣品帶回實(shí)驗室進(jìn)行儀器分析。這樣以實(shí)際的檢測項目為載體,通過“以練代學(xué),以練促學(xué)”的方式,真正提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,為學(xué)生后續(xù)的頂崗實(shí)習(xí)及就業(yè)夯實(shí)基礎(chǔ),也為農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境治理儲備人才。
基于高職院校儀器分析課程的教學(xué)現(xiàn)狀,在進(jìn)行儀器分析教學(xué)活動時,要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并進(jìn)一步擴(kuò)充實(shí)驗過程的綜合性和主動性。建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)機(jī)制,結(jié)合贛州市農(nóng)村地區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,緊密聯(lián)系社會對環(huán)境類人才的需求,以提高學(xué)生實(shí)踐能力為出發(fā)點(diǎn)對儀器分析課程進(jìn)行教學(xué)改革,提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),為社會輸送高水平的環(huán)境類專業(yè)人才,為贛州市農(nóng)村生態(tài)環(huán)境治理打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。