中職環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)的改革探索

摘 要：當前，環(huán)境監(jiān)測教學(xué)實驗存在資源浪費的現(xiàn)象以及環(huán)境污染隱患；其實驗步驟復(fù)雜、耗時長等特點容易讓學(xué)習(xí)能力欠缺的學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒；此外，實驗分析方法的修訂往往使教材更新不及時而導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容與工作實際脫節(jié)。針對上述情況，筆者嘗試通過實驗方式微型化、實驗過程分段化、實驗方法更新化等途徑解決問題。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測教學(xué)實驗；微型化；分段化；更新化

環(huán)境監(jiān)測是以掌握污染物的來源、擴散、遷移、反應(yīng)、轉(zhuǎn)化，了解污染物對環(huán)境質(zhì)量的影響程度，并在此基礎(chǔ)上，對環(huán)境污染作出預(yù)測、預(yù)報和預(yù)防等為主要目的。為達到這些目的必須借助實驗室的分析測試技術(shù)，這是環(huán)境監(jiān)測專業(yè)學(xué)生的主要學(xué)習(xí)任務(wù)。然而，環(huán)境監(jiān)測分析測試的特點導(dǎo)致教師開展實驗教學(xué)時面臨一些問題，筆者就幾個常見現(xiàn)象展開思考，以期走出某些教學(xué)困境。

一、環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)中存在的問題

目前中職環(huán)境監(jiān)測專業(yè)的學(xué)生掌握的知識技能以化學(xué)分析法和儀器分析法為重點。前者需要使用大量的試劑，后者一般需消耗水資源和電能源等；實驗還存在污染隱患。此外，由于多數(shù)環(huán)境監(jiān)測分析實驗步驟復(fù)雜、耗時長，而中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生普遍理解能力不強，學(xué)習(xí)的耐性不足，對知識技能的理解較為吃力；如果讓他們長期面對復(fù)雜難解的知識技能，久而久之會影響到他們的學(xué)習(xí)興趣和信心。還有，實驗的分析方法會被修訂，教材更新不及時將導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的知識與工作實際應(yīng)用不符，當學(xué)生走上工作崗位時無法及時適應(yīng)，競爭力下降。

基于以上情況，筆者在教學(xué)實踐中對中職環(huán)境監(jiān)測教學(xué)實驗方式、方法展開思考，以探尋解決以上問題的方法。

二、環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)方式、方法改革的幾點探索

（一）探索實驗方式微型化，減少資源浪費、培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)變的能力

微型化實驗是近年發(fā)展很快的一種革新的實驗方法，環(huán)境監(jiān)測實驗在教學(xué)過程中也可以嘗試微型化。對于學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測分析測試技術(shù)的學(xué)生來講，在初期的學(xué)習(xí)中，要以熟悉實驗原理，觀察實驗現(xiàn)象、掌握實驗技能為主要目的。微型化實驗雖然改變了試劑的濃度、儀器的規(guī)格，但方法步驟不變；對于學(xué)生理解實驗原理，掌握方法步驟并無影響。此外，微型化實驗還能從源頭上節(jié)約原材料、節(jié)省資源。不僅如此，微型化實驗操作要求學(xué)生更加認真，實驗操作更加準確，強化了學(xué)生的實驗技能。

以水環(huán)境監(jiān)測項目中“鉑鈷比色法測定水樣的色度”為例，在實驗中可以做出如下改革：

1.減小標準溶液的濃度、減少配制體積。此項實驗中用及的鉑鈷標準溶液的穩(wěn)定期為6個月，而以教學(xué)為目的實驗與工作相比最大的差別在于實驗的重復(fù)性低，試劑的利用率不高，該實驗項目在學(xué)生的學(xué)習(xí)期間重復(fù)鞏固2-3次即可，而此溶液的使用量一次估計為70ml，照此用量計算即可將方法標準中的1000ml減少為每組學(xué)生配制250ml即可。此外，可以將500度鉑鈷標準溶液的濃度降低為100度，照此量值計算，六氯鉑(Ⅳ)酸鉀和六水氯化鈷(Ⅳ)以及鹽酸用量僅為原量的1/20即可。

2.改變比色管的規(guī)格，將50ml比色管改為10ml的規(guī)格 。在各比色管中依次加入配制的100度鉑鈷標準溶液與國標規(guī)定量相符，各管的色度與國標分析方法中數(shù)值一致。

3.減少水樣的取樣量。直接取預(yù)處理后水樣（或稀釋后水樣）10ml進行比色測定，其它步驟不變。

此實驗微型化后，各項操作的步驟沒有改變，實驗結(jié)果與常量化實驗相符。但是，改革后的減量化實驗卻具有以下優(yōu)點：

（1）實驗所用的原材料為氯化鉑和氯化鈷，價格昂貴，減量化的實驗使其原材料的消耗量降為原量的1/20，大大節(jié)約了實驗成本。同時也減少了試劑對環(huán)境的污染。

（2）實驗所用的比色管從50ml改為10ml后，使得學(xué)生技能操作需更加謹慎小心，由此能進一步加強學(xué)生嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度，培養(yǎng)他們熟練的實驗技巧。

（3）由于標準溶液由500度減為100度，配制的容量減少為250ml ，學(xué)生在配制試劑時不能機械地按照國標中的規(guī)定量進行操作，而是必須把分析方法中規(guī)定的藥品量根據(jù)實際配制量進行減量換算，由此可增強學(xué)生根據(jù)工作實際需求靈活應(yīng)變的能力。

教學(xué)實踐表明微型化實驗具有其獨到的特點，在技能訓(xùn)練、知識傳授、環(huán)保意識的培養(yǎng)等方面都能對學(xué)生有正面的作用。能提升學(xué)生操作技能的規(guī)范化，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，增強他們的環(huán)境保護意識，同時節(jié)約資源、培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)變的能力。

（二）嘗試實驗過程分段化，強化技能訓(xùn)練，提升學(xué)生學(xué)習(xí)知識的信心

環(huán)境監(jiān)測任務(wù)包括樣品的采集、保存、預(yù)處理和運輸、實驗室分析、結(jié)果計算和上報等，其中實驗室分析是核心任務(wù)。環(huán)境監(jiān)測工作的程序復(fù)雜，步驟復(fù)雜，而職業(yè)學(xué)校的學(xué)生普遍學(xué)習(xí)能力不強，吸收知識的主動性不夠，存在畏難情緒，自信心不足。故繁雜的知識內(nèi)容往往容易讓學(xué)生望而生畏，止步不前。要想走出這種困境，采取分段式教學(xué)不乏為一個解決的方式。教師要努力使復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容得以分解簡化，讓階段的理論知識和相關(guān)技能技巧得到具體的貫徹和應(yīng)用，讓學(xué)生短時內(nèi)集中學(xué)習(xí)某項技能，便于掌握，并且教師易于指導(dǎo)，使得學(xué)生能及時獲取反饋意見。

以”納氏試劑分光光度法測定水樣的氨氮”為例，當水樣清潔但帶顏色或渾濁時，其測定步驟復(fù)雜，程序繁多。此時，在教學(xué)過程應(yīng)結(jié)合考慮學(xué)生的接受能力和實驗階段特性，將任務(wù)過程分解成三個階段，教師針對不同階段的技能要點開展教學(xué)工作。第一階段重點培養(yǎng)學(xué)生配制試劑、采集水樣和用絮凝沉淀法處理水樣的專業(yè)技能。第二階段安排學(xué)生重點學(xué)習(xí)標準曲線系列的配制、分光光度計的使用和標準曲線的繪制。最后一個階段是讓學(xué)生測定預(yù)處理后水樣的吸光值，校準后利用曲線或線性方程計算水樣氨氮濃度，填寫報表。針對三個階段，教師開展教學(xué)，由此就可以將復(fù)雜的程序步驟劃分成幾個相對獨立的任務(wù)，教師就簡化后的任務(wù)內(nèi)容進行講解，針對技能操作要點進行強調(diào)、示范。對于學(xué)習(xí)能力不強的職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，進行任務(wù)分解，強化各段訓(xùn)練是獲取良好教學(xué)效果的選擇。這種理論與實踐分段式對應(yīng)結(jié)合的方式可以強化技能訓(xùn)練，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。

（三）注重實驗方法更新化， 實現(xiàn)校崗銜接，培養(yǎng)學(xué)生與時俱進的素養(yǎng)

環(huán)境監(jiān)測專業(yè)學(xué)生要掌握的核心技能是監(jiān)測項目的分析技術(shù)，但項目分析方法的國家標準會被修訂。如國家環(huán)境保護部于2009年12月30日和31日合計發(fā)布新方法標準近20個，規(guī)定新標準自2010年4月1日起實施。同時提出標準實施之日起，原標準廢止。以《水質(zhì) 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法》為例，HJ 535-2009標準取代了GB 7479-87。從公布時計僅提供了3個月的調(diào)整期，新方法就取代了實行近12年的舊方法。這種變更容易導(dǎo)致教材的知識滯后于工作應(yīng)用。因此，教師要為學(xué)生開拓多種信息渠道，通過網(wǎng)絡(luò)搜索、訂閱刊物和借助環(huán)保化工集團的信息溝通作用。當教師將監(jiān)測項目任務(wù)布置給學(xué)生后，要求學(xué)生必須通過各種途徑查詢監(jiān)測項目的最新分析標準，并標注在工作任務(wù)書中。總之，我們要及時引導(dǎo)學(xué)生更新實驗方法，實現(xiàn)教學(xué)知識技能與工作崗位任務(wù)的銜接。

為了讓學(xué)生將來能更好應(yīng)對工作崗位中方法的更替，可以對照原教材，師生共同分析新舊方法的異同點。以納氏試劑分光光度法測定水樣氨氮的分析方法為例，通過新舊方法對比，學(xué)生發(fā)現(xiàn)新方法在標準曲線繪制的步驟中，氨氮標準工作溶液的取樣量由3.00ml、5.00 ml、7.00 ml增改為2.00 ml 、4.00 ml、6.00 ml 、8.00 ml，比色皿的規(guī)格由原要求的20mm改為根據(jù)水樣濃度的情況可選擇10mm和20mm。尤其要引起關(guān)注的是結(jié)果計算方式的改變，原方法只需要根據(jù)校準后的樣品吸光值在標準曲線上查出氨氮的含量，代入公式計算即可；新方法則需要學(xué)生計算出線性方程。此時需要學(xué)生借助科學(xué)計算器或Microsofe Excel工作表來完成，對學(xué)生的知識技能要求有進一步的提高。因此，通過引導(dǎo)，不僅可以讓學(xué)生了解工作中出現(xiàn)的技術(shù)變更，還能及時掌握專業(yè)技術(shù)的動態(tài)。同時可以培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成探尋新知識的習(xí)慣，培養(yǎng)他們與時俱進的職業(yè)素養(yǎng)。

總之，筆者嘗試通過實驗方式微型化、實驗過程分段化、實驗方法更新化等途徑解決當前中職學(xué)校環(huán)境監(jiān)測教學(xué)實驗中存在的一些問題。以期達到節(jié)約資源、減少污染；強化技能、實現(xiàn)校崗銜接；培養(yǎng)學(xué)生與時俱進職業(yè)素養(yǎng)等目的。

參考文獻：

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