環境監測實驗教學新模式探索*

湯紅妍， 朱書法，王　輝，羅　潔

(河南科技大學化工與制藥學院，河南　洛陽　471003)

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環境監測實驗教學新模式探索*

湯紅妍， 朱書法，王輝，羅潔

(河南科技大學化工與制藥學院，河南洛陽471003)

介紹了傳統模式下環境監測實驗教學存在的問題，提出了新的實驗教學模式，并從實驗獨立設課、實驗項目的設置、實驗準備工作、實驗項目的實施和實驗課程考核五個方面詳細論述了新實驗教學模式的實施方式和內容，同時強調了實施過程中教師責任心的重要性。實踐證明新實驗教學模式有利于激發學生的學習興趣，提高學生的動手能力，以及培養學生良好的科學作風等方面具有顯著的成效。

環境監測；實驗教學；教學模式

環境監測是高校環境類專業必設的一門專業基礎課程，該課程包括理論教學和實驗教學兩個環節，其中實驗教學的效果對整個課程的學習起著決定性作用，也是對于這門實踐性很強的課程達到培養學生監測技能的重要途徑。而在實驗教學中如何激發學生的學習興趣和積極性，提高學生的分析問題、解決問題的能力和監測實驗技能，是環境監測教學中需要不斷探索和思考的問題，近些年各個高校各自積累了一些實驗教學經驗[1-3]。

1　新實驗教學模式的提出

1.1傳統模式下實驗教學存在的問題

環境監測是河南科技大學環境工程專業培養計劃中的主干專業基礎課，從2003級到2011級的本科生教學歷經9年的教學實踐，但實驗教學中依舊存在一系列問題。我校《環境監測》課程共56個學時，其中實驗教學16學時，實驗教學依附于理論教學，且實驗項目設置較少，以水和大氣方面的驗證性實驗為主。因學時有限，各實驗項目都是獨立的，學生在規定的時間(2～3學時)內完成，且只是按部就班的完成實驗，且各小組的實驗對象完全一致，從而造成學生照抄照搬現象明顯，缺乏對實驗結果應承擔責任的體驗。同時造成了部分學生對實驗課產生“隨便做做”的心理，實驗教學效果有限，不能達到預期的目的。

1.2新實驗教學模式的特點

以往實驗教學中存在的不足，不利于教師對實驗教學的開展，不利于學生對實驗教學學習的重視，不利于學生對監測技能的真正掌握，使學生在后續的考碩和就業中缺乏應有的優勢，因此新的教學模式的變更和實施迫在眉睫。

(1)重視性

新的實驗教學模式，應讓學生從思想上對實驗課程重視起來，對實驗課程學習存在一定的壓力和動力，真正自覺的原意去學，原意動手和思考，能對平時缺乏學習興趣和積極性的學生起到督促作用。

(2)引導性

新的實驗教學模式中教師發揮的作用是引導學生如何完成整個實驗項目，而不是教學生怎樣一步一步做。良好引導的前提是學生對指導教師的信任、信服和對實驗的興趣，以及教師對學生學習的關心和教師教書育人的責任感和使命感。這對教師的綜合素質提出了更高的要求，需要教師擁有自己獨特的性格魅力、無私的奉獻精神和高超的專業技術水平。教師將很大程度的影響著學生，并在教學中督促著學生。得到教師的重視和鼓勵是學生的學習動力，因此，在實驗安排中教師應強調每位學生自己工作的重要性，從而激發學生的學習興趣。

這種教學模式需要教師付出更多的時間和精力，多和學生接觸和交流，去了解學生的思想，熟悉學生的特點，據此合理分配安排學生的工作內容，督促學生完成實驗準備、實驗操作及結果處理等完整的實驗項目內容。

(3)合理性

合理性包括實驗項目設置的合理性和實驗實施方式的合理性，實驗項目的設置包括實驗項目的內容和學時的安排。實驗項目的內容應結合實際監測工作中涉及的常規監測項目，并考慮國家環保工作的重點，跟隨環保的發展而設置。各個實驗項目之間不再是獨立的，而是具有一定的聯系，能夠完整反映一個問題，也就是綜合性實驗。

每個實驗安排多長時間完成應結合該實驗的特點，在總結往年實驗中大部分學生完成時間和最長完成時間綜合考慮而進行設置，并在以后的實驗中不斷修改至比較合理為止。實驗實施方式是整個環節的重點，實施方式是否合理影響整個實驗效果，新模式下將改變以往實驗時間點固定的方式，在考慮學生整個課程安排的基礎上，由學生自己安排實驗時間，實行實驗室開放的模式。

2　新實驗教學模式的實施

2.1實驗獨立設課

目前，我校對環境工程專業的本科生培養計劃進行了修改，并從2012級開始執行，在新的培養計劃中，環境監測實驗獨立設課，擁有獨立的學分，實驗課時共計32學時。

2.2科學設置實驗項目

根據環境監測技術的發展和國家環境污染治理現狀的需求，結合我校的實際情況，我校《環境監測實驗》設置了四個綜合性實驗項目，具體包括：

一是地表水環境質量監測或城市污水水質監測，主要監測指標有CODCr、BOD5、CODMn、NH3-N、TN和TP六個指標，共計14學時；

二是校園空氣質量監測，監測指標包括PM2.5、SO2和NOx，并計算AQI值，評價校園空氣質量水平，共計8學時；

三是室內空氣質量監測，主要是對新裝修的居住房屋進行甲醛和苯系物的含量測定，并據此進行室內空氣質量評價，共計6學時；

四是土壤中重金屬Cd的測定，主要是針對“近年來土壤重金屬污染現象日趨嚴重，土壤重金屬污染治理及其研究越來越受到重視，而土壤中重金屬的準確測定具有很重要的意義”這樣的社會需求而設置的，共計4學時。

所有實驗項目的設置既參考了環境監測工作中的常規監測指標，又考慮了環境污染治理對監測工作的需求，并以學生周圍環境質量監測為主科學設置了上述四類項目。

2.3實驗準備工作

為了保證實驗課程的順利實施，要做好實驗準備工作。準備工作包括基本藥品的配制和保存、玻璃儀器的清洗、實驗儀器的安裝和檢查、學生的分組、每組實驗完成時間的確定和指導教師的指導安排等。其中，合理的分組是實驗有序完成的保障，指導教師要在了解學生的基礎上進行合理分組，按照我校環境學生的招生情況來看，每屆64人左右，可分成4大組，每組約16人，每組在同一段時間進行實驗；一大組中分8個小組，每小組2人合作完成所有實驗項目；實驗藥品和儀器設備準備8套，每個小組有一套完整的實驗操作平臺，并貼上標簽(如第一組)。指導教師要了解學生的課程安排，掌握學生的空閑時間，分析每個大實驗項目完成需要的時間(如14學時)，安排每一大組完成某一個綜合性實驗項目實驗需要的時間(如兩周)。實驗實施期間，實行實驗室開放的方式，開放時間是8:00-20:00，制作指導教師值班表，輪流值班，并告知學生，學生在空閑時間自行安排實驗。

2.4實驗項目的實施

第一步，預習。實驗前學生明確實驗項目具體內容，并在指導教師指導下查閱相關指標測定的國標，進行預習并撰寫實驗方案，包括實驗樣品的采集方法、樣品的預處理步驟和實驗檢測分析步驟。指導教師在學生實驗前檢查每位同學的實驗方案，并提出自己的疑問，以檢查學生對實驗的掌握程度，在學生已清楚整個實驗過程的前提下允許開始實驗，否則不能實施。

第二步，操作。學生按照自己的實驗方案進行實驗操作，指導教師不再詳細講解，完全由學生獨立完成全部實驗過程。但是，指導教師需要在實驗室觀察和指導，記錄學生操作情況，隨時糾正實驗過程中錯誤的操作方式，解答學生實驗期間的疑惑問題。這種沒有固定時間的教學模式給予了學生很大的自由，卻增加了指導教師的工作量，消耗更多的指導時間，需要指導教師的耐心和理解。此外，每個綜合性實驗需要測定的指標較多，每小組成員要合理分工，明確自己的任務，體驗合作的重要性。

第三步，審核。學生完成實驗操作后，需要現場處理實驗數據，如氨氮標準曲線的制作，要求學生現場完成，并計算樣品的檢測結果。指導教師檢查實驗結果，對于有明顯問題的數據要求重做。此外，實驗中各小組的檢測對象設置成不同的樣品，如城市污水水質監測，可選擇沉砂池進水、二沉池出水、總出水等不同地方取樣，測定COD時，稀釋倍數是不一樣的，這樣使小組之間數據沒有可比性，避免照抄照搬。

2.5實驗課程考核

環境監測實驗課程考核分為平時成績和考試成績，各占50%；平時成績按照“實驗預習20%+樣品制備10%+實驗操作40%+實驗報告30%”進行評定，實驗考試采用標準樣品，如COD測定中用到的鄰苯二甲酸氫鉀標準溶液，COD濃度已知，可用于檢查學生實驗的準確性，根據結果的準確性和實驗操作的規范性給予評定。

3　新實驗教學模式的成效

根據我校進行的“環境工程專業就業現狀調查”，結果顯示7.8%的學生從事監測方面的工作，31%的學生讀研深造，61.2%的學生從事其他方面工作。

新的實驗教學模式經過2011級和2012級兩屆學生的實踐，收到良好的效果，從目前2011級的學生就業狀況來看，有6個學生到當地的監測站工作，2個學生到企業進行化驗工作，說明學生的監測技能等綜合素質得到了社會的認可，使從事監測工作學生的比例上升到12.5%，創歷年最高；同時，從2012級研究生復試的結果來看，復試中關于監測實驗方面的內容表現突出，得到其他高校的認可，成功讀研繼續深造的同學比例占39%。

2012級學生也反映，大量的監測實驗的科學訓練，監測實驗技能有了很大的提高，對于以后的就業或繼續深造有了更大的信心。

4　結　語

實踐證明，環境監測實驗教學新模式在改變學生對實驗教學的態度，訓練學生的實驗技能，激發學生的學習興趣，提高學生的動手能力，以及培養學生良好的科學作風等方面具有顯著的成效。此外，新模式的順利實施需要教師付出的更多，包括責任心、愛心、時間和精力；指導教師是否能夠本著“為人師表，諄諄教誨”的心態去幫助學生，并在實驗教學中不斷的發現問題、總結問題和完善新的教學模式，將對實施效果起到重要作用[5]。

[1]楊孝榮，江滔，韓耀霞，等．環境監測實驗的教學改革探索[J].實驗室科學，2010，13(4)：13-16．

[2]葉琳琳，劉波，蔣慧．環境監測實驗教學改革探討[J].實驗室科學，2014，17(4)：135-137．

[3]王方園，陳建榮，洪華嫦，等．多平臺環境監測實踐教學模式的構建與創新[J].實驗室科學，2012，15(6)：166-169．

[4]奚旦立， 孫裕生， 劉秀英．環境監測[M].北京：高等教育出版社.2004：1-8．

[5]劉麗紅．教師責任感對學生的心理影響[J].教育探索，2004(1)：1-3.

Exploration of New Mode on Environmental Monitoring Experimental Teaching*

TANG Hong-yan, ZHU Shu-fa, WANG Hui, LUO Jie

(School of Chemical Engineering and Pharmacy, Henan University of Science andTechnology,HenanLuoyang471000,China)

The problems in the environmental monitoring environmental teaching based on traditional mode were introduced, and the idea of adopting new practical teaching mode was put forward. The implementation pattern and content of the new experimental teaching mode were also discussed in terms of independent establishment of experimental course, setting up of experimental project, experimental preparations, the implementation of pilot project, and the assessment of experimental course. Moreover, it emphasized the significance of teacher responsibility during the implementation process. It was proved that new experimental teaching mode not only did good for inspiring students’ interest in learning, improving students’ practical and hands-on ability, but also achieved remarkable results in cultivating students’ good scientific style.

environmental monitoring; experimental teaching; teaching mode

河南科技大學教育教學改革項目(2013Y-020)。

湯紅妍(1979-)，女，碩士，講師，主要從事環境監測教學研究。

X830.0

A

1001-9677(2016)01-0190-03