環境樣品檢測技術課程教學改革與探索

王輝　齊飛　孫德智

摘要：環境樣品檢測技術課程是高等院校環境科學與工程專業研究生的選修課，本文針對該課程的教學大綱、教學方法及輔助教學資源建設等方面進行了一系列的教學改革實踐。

關鍵詞：環境科學與工程；環境樣品檢測技術；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）06-0253-02

環境樣品檢測技術是北京林業大學環境科學與工程研究生的主要選修課程。該課程是根據研究生院重新修訂培養計劃的要求而重新設立的一門主干選修課。近幾年，在環境樣品檢測技術的教學過程中，從我校環境專業學生的特點和我校環境驗室的具體情況出發，進行了一系列的教學改革與探索實踐，在教學大綱、教學方法和輔助教學資源建設等方面開展了一些教學研究工作，取得了良好的教學效果。

一、課程目的及教學內容

環境樣品檢測技術是立足在研究生掌握了本科化學、儀器分析、環境學等課程基本原理與過程的基礎上的進一步深入，其目的是使研究生通過該課程的學習，系統了解現代分析測試方法的基本原理、儀器設備、樣品制備技術及在環境科學與工程領域的應用；掌握常見環境樣品檢測技術所獲信息的解釋和分析方法；能夠根據不同分析內容，準確選擇、利用各種分析方法和手段，并得出正確判斷；培養研究生分析問題和解決問題的能力；熟練掌握常見的環境樣品檢測技術在環境科學與工程領域的應用，并運用于環境科學與工程的科研過程中；最終使學生能夠獨立地進行現代分析測試和研究工作，為其進一步從事學位論文科研工作打下堅實的基礎。

環境樣品檢測技術課程主要學習用于成分分析、結構分析、表面形態分析及物化性質分析等常見的現代分析測試技術原理與方法，及其在環境科學與工程領域的應用。主要講授：環境樣品的前處理技術、比表面積及孔隙度分析、熱分析、電子顯微鏡分析（掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM））、X射線衍射分析（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、核磁共振分析（NMR）等儀器的基本構造、組成及分析原理，典型的分析測定方法及在環境科學與工程領域的應用。

二、教學大綱的修訂

課程主講教師在前期進行了大量的調研和文獻閱讀工作，借鑒了國內外同行在環境樣品檢測技術研究領域的最新科學研究成果，撰寫了大綱的初稿。然后在學院召開的研究生培養計劃修訂會上進行討論，集思廣益，從課程目的、教學內容、授課方法等方面均進行了深入的探討和分析，從而確定了該門課程教學大綱的相關內容。根據環境樣品檢測技術新版教學大綱，密切結合國內外環境學、化學、儀器分析、材料學等領域的最新成果，確定該門課程的具體教學內容，并有步驟、有計劃地進行講義編寫和多媒體課件的制作。在上述過程中，注重與環境樣品有關的檢測分析新技術，結合國內外在環境樣品檢測領域的最新進展，提供相關研究的典型實例，闡述環境樣品檢測技術應用于環境領域研究的思路與規律。并時常給學生介紹與環境樣品檢測技術前沿研究相關的國內、國際知名的大學院系、著名教授、權威期刊、優秀文章、先進檢測分析儀器等，尤其是有關的英文內容，逐步將這些研究成果、研究思想、先進儀器設備給同學進行講授，有意識地培養他們的科研思維、對圖表的分析能力以及實際儀器操作技能。本課程已經開設3年，環境專業的研究生全部選修此課程，并對本門課程的評價很好。

三、教學方法研究

環境樣品檢測技術的講授內容涉及化學、材料學、儀器分析、環境領域的研究工作和最新進展，在課堂講授中需要授課教師注重教學方法與手段的使用，根據研究生的學習特點，探討如何進行課堂講授內容的選擇、如何培養學生結合理論知識和實際儀器操作進行獨立學習的能力，從而提高學生領悟環境樣品檢測技術在環境領域的科學研究思路的能力和對科學研究熱點領域的認識和思考水平。課程內容較難，很多問題是需要研究生進行獨立地思考、分析及動手操作。因此在課堂講授中需要授課教師著重講述難點內容，并根據研究生的學習特點，注重討論、文獻閱讀與分析和課后作業的完成過程，重點培養研究生獨立思考的能力。注重講義內容之外的一些可以對學生思維具有啟發性的內容，通過教師與學生的相互挖掘和分析，在互動式教學中對學生達到進一步的培養。

課程內容的多媒體課件制作是現代教學手段中重要的一環，環境樣品檢測技術授課教師根據課程講授內容和授課特點，制作多媒體課件，并通過多媒體技術將這些理論較深、難度較大的內容建設成可視化程度高、豐富活潑的幻燈片或網絡課件，定期更新和豐富課件內容，形成課程建設的長效機制。

四、輔助教學資源建設

隨著信息技術的發展及其向教育領域的滲透，基于網絡平臺的多媒體教學在各學科的教學中得到了越來越廣泛的應用。正像其他任何學科一樣，信息技術的發展極大地改變了以傳授知識為主的教學方法和手段，多媒體網絡教學的開展極大地調動了學生學習的主動性，鍛煉并培養了學生自覺學習、勇于探索的精神，提高了學生自主分析問題和解決問題的能力。依托于北京林業大學的LearningFieldV3電子教學平臺，結合環境樣品檢測技術課程特點，我們進行了網絡輔助教學平臺（http：//jwc.bjfu.edu.cn：8080/learning/teacher/index2.jsp）建設。在網絡平臺上上載該課程的難點、疑點解析、最新研究進展內容、經典高水平研究成果進展、先進儀器設備以及圖表和圖片庫、期刊雜志、專著文章等，培養了研究生的科研興趣，擴大了他們的科研視野。教學組又另外建立了BBS、QQ、MSN、公共郵箱等平臺及時與同學交流、討論。這樣已經學習這門課的、正在學習這門課的及準備學習這門課的學生之間也可以進行交流討論，有些問題是學習過這門課的學生曾經遇到過就可以進行解答，這樣老師就可以省下時間進行其它的科研工作。

五、結語

環境樣品檢測技術的課程改革雖然取得了一定的成果，但仍有許多需要改進的地方。隨著經驗的積累及不斷解決教學中出現的新問題，我們會進一步完善教學改革，達到提高教學質量的目的。

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致謝：本研究受北京林業大學“211工程”三期研究生創新人才培養建設計劃子項目資助。