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《黑龙江教育(高教研究与评估)》杂志

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环境监测课程教学改革研究
发布时间:2020-07-06        浏览次数:40        返回列表

汤红妍,时清亮,罗洁

(河南科技大学,河南洛阳471003)

摘要:环境监测是高校环境类专业重要的专业基础课,本文阐述了环境监测教学中存在的问题,提出了环境监测课程教学的新模式,建议增设认识实习和生产实习,并从教学手段、理论教学、实验教学和考核方式等几个方面分别论述新模式的实施内容和方法,同时强调了实验教学的重要性,建议独立设课。2011级和2012级学生按照新的教学模式进行了学习,从学习效果来看,效果显著,且得到了社会的认可。

关键词:环境监测;独立设课;教学改革

中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1002-4107(2015)09-0035-02

收稿日期:2015-02-10

作者简介:汤红妍(1979—),女,河南孟州人,河南科技大学化工与制药学院环境工程系讲师,主要从事环境监测和水污染控制工程研究。

基金项目:河南科技大学教育教学改革项目“基于应用型人才培养的环境监测课程教学改革探索”(2013Y-020)

环境监测是高校环境类专业必设的一门专业基础课程,该课程主要培养学生掌握环境中污染因子的监测分析理论、方法、实验操作技能和监测实验数据的统计分析与处理,是一门实践性很强的课程,在环境专业本科生培养中占据非常重要的地位。如何培养学生的学习兴趣,提高理论学习和实验学习的积极性,为日后从事监测分析和管理工作打下一定的基础,是从事环境监测教学的教师需要认真思考的问题[1-3]。

一、环境监测教学存在的问题

环境监测作为河南科技大学环境工程专业培养计划中的主干专业基础课,从2003级本科生至今历经多年的教学实践,但教学中依旧存在一系列问题,主要表现在以下几个方面。

(一)教学手段单一

最初化工与制药学院环境监测课程采用的是黑板教学,其边写边讲的方式使讲授进度较慢,学生因此更容易掌握讲授内容,但授课方式过于单调,学生很容易觉得枯燥乏味。随着多媒体教室的建设,近几年采用多媒体教学。多媒体教学可以运用一系列符号、语言、文字、声音、图形、图像和动画等多媒体信息要素,运用计算机呈现教学内容,使学生的感官认识更强烈。但是多媒体教学往往过于依赖已经制作好的课件,教学内容固定化,而且进度快,学生反应和思考时间几乎没有,从而使教学效果大打折扣。

(二)理论教学不系统

环境监测理论教学是整个课程教学的基础,内容系统介绍了水、气、土壤、固废和生物监测的监测项目,方案的制订,样品的采集,样品的预处理,样品的测定和数据统计分析等内容,所涉及的内容很多。因学时有限,需要讲授的内容较多,任课教师只能选择部分内容,讲解中任课教师依据自己的理解和认识而可能偏重于不同的内容,这样的教学可能存在不科学、不系统等现象。

(三)实验教学效果不理想

实验教学是环境监测整个课程教学中的重要环节,化工与制药学院环境监测课程共56个学时,其中实验教学16学时,实验教学依附于理论教学,且实验项目设置较少,以水和大气方面的验证性实验为主。因学时有限,各实验项目都是独立的,学生在规定的时间(2—3学时)内完成,且各小组的实验对象完全一致,从而造成学生照抄照搬现象严重,缺乏对实验结果应承担责任的体验,同时造成了部分学生对实验课产生“随便做做”的心理,实验教学效果有限,不能达到预期的目的。

(四)考核方式重理论轻实践

环境监测课程的最终成绩包括平时成绩(10%)、实验成绩(20%)和理论考试成绩(70%)。其中,实验成绩根据平时学生实验过程中的表现大致给定,没有专门的实验操作考试。期末考试只是理论考试,方式为闭卷,只能反映学生对监测理论知识的掌握程度,而对于监测分析方法来说,“知道”和“会用”是两码事,这种只重视理论而轻视实验操作技能的考核方式不能真正体现环境监测教学的目的,且缺乏激励效应。

二、环境监测教学模式的构建

自河南科技大学环境监测教研组成立起,教学人员不断地进行观察和探索,研究不同的学生对于本课程学习的兴趣,研究理论教学的模式对学生学习效果的影响,研究实验教学的实施方式对于学生主动性的影响等内容。经过9年的教学实践和探索,教学人员总结了环境监测课程教学中存在的问题,并进行了一系列思考和总结,初步探索出一套新的教学方法和模式,新的教学模式包括以下几个内容。

(一)增设认识实习

在环境工程专业本科培养计划中增设监测认识实习,采取学生到环境监测站现场实习的方式让学生在课程学习之前了解监测站工作的内容,直观感受监测工作的重要性,以及监测数据的准确性对环保工作的指导意义,调动学生对监测工作的热情和对环保工作的责任感,从内心给学生以鞭策,从而激发学生对环境监测课程学习的兴趣和动力。

(二)改进教学手段

从前面的论述可知,环境监测课程的传统黑板教学和多媒体教学各有利弊,因此如何发挥各自的优势,是提高教学效果的关键。在实际教学中可根据教学内容选择不同的授课方式,或者两种方式的结合。如学习水环境监测重金属指标时,监测分析的原理和实验仪器设备可以采用多媒体教学,能更好地展示实验仪器的构造和工作原理;而学习实验数据的处理时,可以采用黑板教学,并加强教师与学生的沟通和交流,根据学生的反应情况随时调整教学进度和方式,以取得好的教学效果。同时,不管是何种教学手段,都应该坚持“教师为主导,学生为主体”的原则,营造快乐愉悦的教学环境,从而提高环境监测课程的学习效率。

(三)更新理论教学内容

理论课主要介绍各种监测分析技术方法和手段、监测方案的制订、样品的采集和保存方法、数据分析方法等,其中,每个监测指标的具体监测分析方法是理论课重点介绍的内容,也是学生实验操作之前必须要掌握的理论内容。而奚旦立的《环境监测》教材中介绍的监测指标非常多[4],学时有限,不可能全部讲授,具体应该详细介绍哪个监测指标,讲授者应该认真思考和确定,应和国家的环保政策相一致,跟上环保发展的步伐。随着水体富营养化现象的日益严重,水体污染控制任务依然严峻,从2008年开始,环保部相继修改了大部分行业工业废水的排放标准,增设了总出水TN和TP的浓度控制,建议监测课程水体监测教学中除了常规的COD和BOD外,应增加TN和TP两项指标。此外,随着土壤重金属污染的严重,“十二五”环保规划将土壤污染修复作为重要的内容之一,建议学习中应重视土壤的消解方法和重金属的测定方法等内容。

(四)加强实验教学

修改专业培养计划,首先增加实验学时,从目前的16学时增加到32学时,并独立设课,拥有独立的学分,让学生在思想上对实验教学重视起来,采用“学生为主,教师为辅”的教学模式。实验内容设置成2—3个综合性设计性实验,每个内容里包含几个实验项目,各个项目之间具有一定的相关性,且能说明一定的问题,和实际监测工作息息相关。如“地表水水质监测分析与评价”,监测项目设置“DO测定”、“COD测定”和“BOD5测定”等;“校园空气质量监测”可设置监测项目“PM2.5的测定”、“SO2的测定”和“NOX的测定”等,结果计算AQI,并对校园空气质量进行评价。实验内容和学生的生活息息相关,可提高学生实验的热情和积极性。实验方式可采用“开放实验室”形式,不限定具体实验时间,学生根据自己的情况完成整个实验过程,包括药品的配置、样品的预处理、样品的测定和数据分析,指导教师负责检查并给予合理的指导。

(五)变革考核方式

新的教学模式中,设置环境监测和环境监测实验两门课程,各自拥有学分,分别进行考核。环境监测理论课程最终考核分为平时成绩和考试成绩各占20%和80%,反映学生的学习态度和监测理论掌握程度。环境监测实验课程考核分为平时成绩和考试成绩各占50%;平时成绩按照“实验预习20%+样品制备10%+实验操作40%+实验报告30%”进行评定,实验考试采用标准样品,根据结果的准确性和实验操作的规范性给予评定。

(六)强化生产实习

环境监测生产实习可设置到大三下学期的期末,监测课程教学已经全部完成,学生已经具备一定的监测分析技能,联系当地的环境监测站或污水处理厂进行生产实习。生产实习要求学生作为一名实验工作人员参与到实际项目中,在工作过程中反思自己在校学习中存在的问题,感受实际工作对监测分析准确度和责任心的要求,且监测站等部门实验设备齐全,特别是一些大型的学校没有配备的实验设备,学生可借此机会进行熟悉和了解,进一步提高监测分析技能,拓展自己的视野。

三、环境监测教学模式的实施效果

河南科技大学环境工程专业自2011级学生开始新的环境监测教学模式,实施内容包括上述六个环节,从2011级和2012级两届学生的实施效果来看,教学效果得到了明显的改善。特别是在实验教学中,我们安排了企业委托项目的监测内容,使学生意识到实验的实用性和重要性,更加重视实验过程;且需要监测的样品多,我们采用小班教学的方式,每个学生的分析样品不同,每组学生都能认真地完成样品的分析测定和结果分析,学生的主观能动性得到了很好的体现,监测结果得到了企业的认可和赞赏。目前,2011级学生已经有8人成功应聘到当地的环境监测站工作,学生的监测实验技能得到了社会的认可,这也激发了低年级学生对环境监测课程学习的积极性,学习兴趣将更浓厚。

针对环境监测教学中存在的问题,本文提出新的教学模式从“认识实习+教学手段+理论教学+实验教学+考核方式+生产实习”六个环节进行考虑,论述了具体的实施方法和内容。新的模式科学的整合了理论教学、实验教学和实习三个内容,采用科学地教学手段,并从启发学生的学习兴趣和内心责任感的角度出发,解决学生实验教学不重视的现象,对于学生的实验技能的提高具有重要的意义,同时为环境监测整个课程体系的教学改革提供了新的思路和方法。根据2011和2012两届学生的实施效果来看,新的教学模式是可行而有效的。

参考文献:

[1]杨孝荣.环境监测实验的教学改革探索[J].实验室科学,2010,(4).

[2]刘敬勇,罗建中.新时期下环境监测实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2009,(12).

[3]胡将军,刘惠龙,肖玫等.联系校园实际改革环境监测实验教学[J].实验室研究与探索,2007,(1).

[4]奚旦立.环境监测[M].北京:高等教育出版社,2004:1-8.