王輝 齊飛

【摘要】《環(huán)境樣品物化檢測技術》課程是高等院校環(huán)境科學與工程專業(yè)碩士研究生的學位課。針對教學過程中存在的問題和碩士研究生在課題研究中的需求，將交互式教學模式應用到課程改革中，調(diào)動碩士研究生課程學習的積極性，提高教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

【關鍵詞】環(huán)境科學與工程 ?《環(huán)境樣品物化檢測技術》 ?交互式教學

【基金項目】本研究受北京林業(yè)大學2018年研究生課程建設項目資助（HXKC18002）。

【中圖分類號】X1-4;G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）48-0120-02

一、課程發(fā)展的主要歷史沿革

根據(jù)北京林業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院碩士研究生培養(yǎng)特色和研究方向，以及畢業(yè)論文研究主要內(nèi)容，亟需研究生學習和掌握環(huán)境樣品預處理、環(huán)境樣品成分分析、結(jié)構(gòu)分析、表面形態(tài)分析及物化性質(zhì)分析等現(xiàn)代分析測試技術原理與方法，及其在環(huán)境科學與工程領域科學研究過程中的應用。因此，2010年學院開設了《環(huán)境樣品物化檢測技術》課程，作為我校環(huán)境科學與工程專業(yè)學術型碩士研究生和環(huán)境工程專業(yè)學位碩士研究生的專業(yè)學位課[1]。經(jīng)過多年的建設與積累，該課程在2011年被列為學?！把芯可攸c課程教學創(chuàng)新項目”進行重點建設，2017年被評為北京林業(yè)大學研究生精品課程，2018年被作為學校優(yōu)質(zhì)研究生核心課程進行進一步品牌打造。

二、課程講授內(nèi)容及在教學過程中存在的問題

課程講授內(nèi)容選擇常用的環(huán)境樣品物化檢測技術，每章內(nèi)容按照“技術基本原理—儀器工作原理、構(gòu)造及性能—樣品制備—定性定量分析—在環(huán)境中的應用”組織教學，內(nèi)容上突出重點和體現(xiàn)環(huán)境特色，對技術原理、儀器構(gòu)造等內(nèi)容略講;對樣品制備、定性定量分析、在環(huán)境科學與工程領域科學研究中的應用作為重點?！董h(huán)境樣品物化檢測技術》是一門典型的多學科交叉綜合性專業(yè)課程，內(nèi)容繁多、龐雜，新技術發(fā)展迅速，授課學時有限，這些內(nèi)容往往又是新的研究熱點和發(fā)展趨勢，在課堂上很難講深講全。因此，亟需充分調(diào)動學生課下的學習主動性，并與課上的學習結(jié)合增加學生學習興趣，提高授課效率和教學效果;亟待有針對性地設置課程內(nèi)容，有效指導學生開展科研工作。

三、交互式教學模式在課程學習中的應用

為了解決以上教學過程中存在的問題，課程教學采用了交互式教學模式[2]。通過交互式教學，授課教師根據(jù)研究生課題內(nèi)容與研究方向有針對性的布置課題和學生編組;要求學生開展文獻檢索，應用課程講授內(nèi)容對典型案例進行分析、消化、創(chuàng)造，并按照編組進行PPT匯報。

課程交互式教學具體執(zhí)行過程如下：

1.首先根據(jù)研究生畢業(yè)論文的研究方向和研究內(nèi)容，并結(jié)合課程所講授的《環(huán)境樣品物化檢測技術》設計匯報題目，突出強調(diào)在環(huán)境科學與工程科研中的案例分析。比如其中一個學生的研究方向是水環(huán)境污染控制與生態(tài)修復，畢業(yè)論文研究內(nèi)容是人工濕地填料復配對再生水中有機污染物的去除影響，為其設計匯報的題目是“人工濕地中風險有機污染物的識別方法與案例”，涉及的課程講授內(nèi)容有GC-MS、HPLC-MS和3DEEM等檢測技術手段，要求結(jié)合案例分析匯報檢測技術手段在人工濕地中風險有機污染物的應用。另外一個學生的研究方向是環(huán)境功能材料研發(fā)與應用，畢業(yè)論文研究內(nèi)容是改性秸稈基生物炭對重金屬污染修復的效能與機制研究，為其設計匯報的題目是“生物炭結(jié)構(gòu)表面性質(zhì)和化學組成表征方法與案例”，涉及的課程講授內(nèi)容有EA、EDS、FTIR和XRD等檢測技術手段。2016-2019年課程匯報題目節(jié)選見表1。

注：UV-VIS—紫外-可見吸收光譜，F(xiàn)TIR—傅里葉變換紅外光譜，CE—毛細管電泳法，3DEEM—三維熒光光譜法，XRF—X射線熒光光譜技術，IC—離子色譜法，HPLC—高效液相色譜法，HPLC-MS—液相色譜-質(zhì)譜法，UPLC-HRMS—超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法，LC-ESI/MS—液相色譜-電噴霧質(zhì)譜法，GC—氣相色譜法，GC-MS——相色譜-質(zhì)譜，SEM—掃描電子顯微鏡，TEM—透射電子顯微鏡，AFM—原子力顯微鏡，XRD—X射線衍射，XPS—X射線光電子能譜，EDS—X射線能譜儀，NMR—核磁共振，AAS—原子吸收光譜，ICP—電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，ICP-MS—電感耦合等離子體質(zhì)譜法，ICP-AFS—電感耦合-原子熒光光譜法，ICP-AES—電感耦合等離子發(fā)射光譜法，EA—元素分析儀

2.4～5人一個小組，訓練學生獲取文獻資料的能力，鍛煉文獻整理、歸納匯總能力和團隊協(xié)作能力，每組確定一名組長，組織小組完成材料組織與最后發(fā)言;提前3周左右布置下去，課下保持與學生的溝通交流和指導。如學生對匯報的題目和內(nèi)容不理解或者理解有偏差，就需要及時進行糾正，避免在匯報時出現(xiàn)跑題、匯報不到位等情況。

3.嚴格按照題目組織材料和發(fā)言內(nèi)容，每組匯報時長10-15分鐘，組織材料形式可以多樣化，與題目呼應，體現(xiàn)團隊工作效應，任課教師和同學根據(jù)匯報的內(nèi)容進行提問點評。此環(huán)節(jié)有的小組做得很出色，采取每人結(jié)合自己的研究內(nèi)容匯報一個版塊的模式，版塊之間有密切聯(lián)系，整個匯報是一個有機的整體，學生之間很好的互相配合，回答問題也很到位。

采用交互式教學模式后教學效果提升很明顯。由于所作匯報內(nèi)容和自己的畢業(yè)論文研究內(nèi)容密切相關，調(diào)動了研究生在課程上學習的動力和積極性。通過課程學習和課程匯報，研究生能夠進一步消化課堂授課內(nèi)容，掌握與自己研究課題內(nèi)容相關前沿儀器分析技術及應用;能夠根據(jù)課題研究內(nèi)容及儀器分析需求，有效選擇合理的儀器分析方法，從而制定科學、合理的研究方案，促進了畢業(yè)論文研究內(nèi)容順利的開展。課程教學在很大程度上促進了環(huán)境科學與工程學科建設、研究生課程建設、教學內(nèi)容與教學方法的改革更新，研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量有明顯提升。近5年研究生發(fā)表在國內(nèi)外高水平期刊的數(shù)量明顯上升，其中涉及到《環(huán)境樣品物化檢測技術》課程所講授內(nèi)容的文章數(shù)量高達占95%。

四、結(jié)語

為了提高教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量，將交互式教學模式應用到《環(huán)境樣品物化檢測技術》課程改革中，取得了顯著的效果。

參考文獻：

[1]王輝，齊飛，孫德智.環(huán)境樣品檢測技術課程教學改革與探索[J].教育教學論壇，2013（6）：253-254.

[2]許曉毅，吉芳英，胡碧波等.基于工程認證理念的交互式教學模式探討——以“水污染控制工程”課程為例[J]. 課程教育研究，2019（40）：28-29.