基于“學(xué)習(xí)范式”理念的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革

何立平，林俊杰，蘭 波

(重慶三峽學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，重慶 404100)

目前，我國(guó)已經(jīng)放開(kāi)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)資質(zhì)的管制。從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作已成為環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的重要就業(yè)方向。因此，提高學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)技能對(duì)學(xué)生進(jìn)入環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)具有重要的作用?！董h(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)是學(xué)生形成環(huán)境監(jiān)測(cè)技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于高校對(duì)實(shí)驗(yàn)課程長(zhǎng)期不夠重視的原因，我國(guó)《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)到目前為止仍未能有效培養(yǎng)學(xué)生企事業(yè)單位所需的環(huán)境監(jiān)測(cè)技能。因此，迫切需要對(duì)《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》課程進(jìn)行改革，以適應(yīng)學(xué)生就業(yè)以及行業(yè)人才的需要。

1 《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容方面存在的問(wèn)題

1.1.1 監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練不完整

由于受到教學(xué)課時(shí)的限制，《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)主要以實(shí)驗(yàn)室分析為主。然而，環(huán)境樣品的代表性以及正確的環(huán)境樣品前處理方法是決定監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)。因此，亟待開(kāi)展包括環(huán)境監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)、環(huán)境樣品采集、前處理以及實(shí)驗(yàn)室分析的完整環(huán)境監(jiān)測(cè)技能訓(xùn)練。

1.1.2 監(jiān)測(cè)方法單一

受實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)常常以分光光度法、重量法和容量法為主，缺乏對(duì)學(xué)生利用大型儀器設(shè)備開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作能力的培養(yǎng)。

1.1.3 缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

目前《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》所開(kāi)展的項(xiàng)目都是從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中選取的，都是成熟的理論和方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程機(jī)械呆板，不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，也不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因此應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾涌蒲斜O(jiān)測(cè)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維。

1.2 教學(xué)方法方面存在的問(wèn)題

1.2.1 以“教師為中心”的教學(xué)模式

目前，《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)過(guò)程仍然采用以“教師為中心”的教學(xué)模式。由實(shí)驗(yàn)教師提前將實(shí)驗(yàn)所需要的藥品、器材、儀器設(shè)備準(zhǔn)備好。學(xué)生來(lái)到實(shí)驗(yàn)室后老師做簡(jiǎn)要的講解和演示后，由學(xué)生來(lái)完成的模式。在這種教學(xué)模式下，教師的工作量較大，而學(xué)生只是基于固定的操作步驟來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生甚至根本不清楚為什么要這樣做。因此，一方面，未能有效地將環(huán)境監(jiān)測(cè)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，另一方面，也無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。

1.2.2 考核方式單一

目前，《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)主要是通過(guò)課前預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)考核，并且實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié)所占比重很大。學(xué)生常常存在抄襲預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況。

2 我國(guó)高等教育的發(fā)展方向

2017年，教育部首次提出了“新工科”的概念，并要求加快“新工科”建設(shè)，全力探索形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國(guó)模式，中國(guó)經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)和我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)?！靶鹿た啤比瞬诺呐囵B(yǎng)明確要求要問(wèn)學(xué)生志趣變方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段。“學(xué)習(xí)范式”是指一種從傳遞教學(xué)到生產(chǎn)學(xué)習(xí)的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變，一種從注重教師輸入向注重學(xué)生輸出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換[1]?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)明確要求我國(guó)高等教育需要向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型[2]。因此，從“教學(xué)范式”向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型是我國(guó)高等教育發(fā)展的必經(jīng)階段。

3 基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革

基于《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)過(guò)程中所存在的問(wèn)題。我們認(rèn)為教學(xué)理念需要由“教學(xué)范式”向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)變。一方面，提高《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)內(nèi)容的全面性、實(shí)用性、創(chuàng)新性和趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。另一方面，改進(jìn)教學(xué)方法，體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，注重以企事業(yè)單位需求為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出，激勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程。

3.1 基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)內(nèi)容改革

3.1.1 完整監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施

針對(duì)真實(shí)生態(tài)環(huán)境和污染源開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)，并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展樣品的采集、保存、預(yù)處理和實(shí)驗(yàn)室的分析(包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程)，鍛煉學(xué)生根據(jù)國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范和環(huán)境分析相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的能力。

3.1.2 常規(guī)監(jiān)測(cè)方法和先進(jìn)設(shè)備相結(jié)合

《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》項(xiàng)目的設(shè)置要全面考慮實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中所需要的分析手段，包括常規(guī)分析方法(重量法、容量法、分光光度法)和先進(jìn)儀器分析(氣質(zhì)連用、原子吸收等)方法。

3.1.3 基于環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展科研監(jiān)測(cè)

以當(dāng)下的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題為切入點(diǎn)，開(kāi)展科研監(jiān)測(cè)，如，監(jiān)測(cè)學(xué)生寢室難以被打掃部位、電腦主機(jī)內(nèi)部的灰塵中的多溴聯(lián)苯醚，激發(fā)學(xué)生對(duì)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生思考。

3.2 基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)方法改革

3.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂

課前在網(wǎng)絡(luò)軟件平臺(tái)上放置實(shí)驗(yàn)微視頻、ppt課件[3]、制定學(xué)生課前任務(wù)單，督促學(xué)生課前預(yù)習(xí)。課中通過(guò)分組討論法和問(wèn)題式教學(xué)法，回答學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的問(wèn)題，并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生思考。課后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)問(wèn)題討論，及時(shí)公布學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中出現(xiàn)的問(wèn)題，以便學(xué)生糾正。

3.2.2 基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式

根據(jù)企事業(yè)單位對(duì)學(xué)生環(huán)境監(jiān)測(cè)技能的要求[4]，設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。制定每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中學(xué)生所需要形成的技能和能力，使得教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過(guò)程以及評(píng)價(jià)體系圍繞學(xué)習(xí)產(chǎn)出來(lái)開(kāi)展。

3.2.3 注重過(guò)程考核

變革傳統(tǒng)《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》的考核方式，設(shè)計(jì)更多能夠激發(fā)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程的環(huán)節(jié)進(jìn)行考核，如：在線(xiàn)預(yù)習(xí)和答題，分組討論中的表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等評(píng)價(jià)指標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生積極參與教學(xué)過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合我國(guó)《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題以及高等教育發(fā)展的方向。我們從課程內(nèi)容和教學(xué)方法兩個(gè)方面提出了基于“學(xué)習(xí)范式”的《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革方案。教學(xué)內(nèi)容方面需要提升課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生的吸引力，主要包括以下三個(gè)方面。首先，以真實(shí)生態(tài)環(huán)境或污染源為監(jiān)測(cè)對(duì)象，增加除實(shí)驗(yàn)室分析環(huán)節(jié)外的其他實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。其次，增加大型儀器設(shè)備在《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)中的應(yīng)用。再者，以環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題為切入點(diǎn)開(kāi)展科研監(jiān)測(cè)。教學(xué)方法方面要全面體現(xiàn)向“學(xué)習(xí)范式”轉(zhuǎn)型的教學(xué)理念，綜合運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂、以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向和注重課程考核的教學(xué)方法。