高校環境監測課程教學改革淺談

袁和忠 陳亮 方昊 王成 楊兆平

[摘 要]結合高校環境監測課程的教學實際，從目前環境監測課程教學中先導課程設置、課程體系安排、實驗課程重視度等三個方面存在的不足出發，提出調整課程安排順序、優化課程教學結構、強化實驗技能培訓等三個方面的設想，對環境監測課程教學改革與實踐進行了探討，通過教學改革來培養更適應社會需要的應用型、創新型環境監測專業人才。

[關鍵詞]環境監測；教學；改革；高校

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）06-0075-03

0、前言

隨著我國社會經濟的快速發展，國民對環境污染的認識和環境質量的要求不斷提高，環境保護越來越受到人們的重視[1][2]。環境監測技術發展迅速，深度和廣度不斷推進，其對環境監測的專業人才的需求也越來越高。環境監測作為高校環境科學與工程相關專業的專業基礎課，是培養環境保護所需專業人才必須掌握的重要基本和技能培訓課程之一。目前，國內很多高校都采用奚旦立等編撰的《環境監測》作為教材。該教材較全面介紹了環境監測的基本理論與監測技術，其系統性強，涉及面廣，為環境監測教學的經典權威教材。但在實際教學過程中，要想很好地完成環境監測課程的教與學，提高學生分析問題、解決問題的能力，強化學生的實際操作能力，盡量減小教學與實際工作脫節的問題，實現教學效果的最優化，其教學內容和形式也需要相應地更新優化[3]。如果主次不分，重點不突出，在學時有限的情況下，不與時俱進，選擇適宜的教學內容和教學方法，很難有效地傳承適合的專業知識，培養社會需要的不同層次和方向的專業人才。本文從高校環境專業環境監測課程的現況和特點出發，結合筆者教學過程中的一些體會，對目前存在的一些問題進行思考與分析，并從高校環境監測科學教學效率的提高、培養社會所需的合格的環境監測人才等方面開展一定的探索。

一、目前環境監測課程教學過程中存在的問題

（一） 先導課程設置不夠合理

環境監測強調動手能力，對先導課程要求較高，學生如果不具備一定的物理、化學及生物學等基礎知識，沒有先導課程基礎的積累，可能會對環境監測手段和目標的了解不夠深入[4]，這就需要將作為專業基礎課的環境監測課程設置在一些基礎課或專業課之后。但在實際課程設置中，有些高校基于不同的考慮，出現先導課程和環境監測可能不能充分銜接的狀況。如某高校將儀器分析課程設置在環境監測課程之后，導致學生在環境監測課程學習和實驗過程中對監測指標所需掌握的基本原理和用途不了解。在教學過程中教師需要詳細講授儀器分析原理等相關知識，這一方面會造成環境監測課程教學超綱，學生對知識點理解困難；另一方面也與后續的儀器分析課程內容重復，造成教學課時的浪費，教學效果大打折扣。

（二） 課程體系安排不夠協調

環境監測目標體系眾多，涉及水、土壤、大氣、固體廢棄物、物理污染等污染類型及相關儀器使用和數據處理，內容較為豐富，系統性強。如果完全按照教材內容一一全部講授，則可能導致總課時數不足，加大學生的學習難度；同時不同院校定位不同，沒必要要求學生掌握所有的內容及知識點。如某院校環境專業特色方向為大氣環境監測，未來工作及發展定位為大氣環境監測，如過度平均教授所有環境體系的教學課時，則可能導致專業方向課時的不足，專業特色體現不明顯。

（三） 實驗課程認識不足

重理論、輕實踐，這是目前高教環境監測過程中可能存在的主要問題之一。實驗教學是鞏固理論知識、訓練基礎操作技能的重要途徑，可以有效提高學生基本實驗操作技能、分析問題和解決問題的實際能力。由于環境監測實驗準備周期長，學生多，實驗條件及課時有限，考慮到實驗安全問題，有些實驗課主要采取教師講解演示、學生參觀式實驗的模式。學生走馬觀花、淺嘗輒止，為做實驗而實驗，不能理論聯系實際，這導致學生對環境監測目標及過程認識不足，對實驗過程中的一些現象和細節不求甚解，基本功不扎實。

二、環境監測課程教學改革建議

（一） 完善課程安排順序

環境監測課程作為環境科學和工程類專業的必修課程，具有很強的綜合性、應用性和實踐性。作為一門多學科交叉和不同技術參與的合課程，環境監測以基礎化學、物理、生物和儀器分析等課程為基礎，涉及化學、物理、生物等多方面知識。在內容上，學生要掌握環境監測理論和實際操作經驗，應當先具備一定的化學基礎、物理基礎、環境微生物基礎及數理統計基礎等方面的知識；同時，環境監測要求掌握一定的化學操作和儀器分析技能，在此之前學生應進行一系列基礎課程的學習，包括無機化學、有機化學、分析化學、環境化學、環境生物學、物理學、儀器分析等。通過此類課程的學習，學生可掌握基礎的化學理論、化學反應、物理基礎、微生物知識及常用的分析儀器原理和使用方法。環境監測課程須設置在此類課程之后。如儀器分析為環境監測等課程的先導專業課程，其介紹了環境監測教學中不同環境體系下用不同指標進行定性分析、定量分析、形態分析的儀器設備的重要基礎知識。只有建設好前期基礎課程的體系，學生才能為更好地學習環境監測打下基礎[5]。科學合理地安排課程先后及并行順序，有助于學生更好地理解和掌握環境監測課程內容、方法與要求，可提高環境監測課程教學的效率。

（二） 優化課程教學結構

結合不同院校的辦學特色和定位，可采用“合、減、增”等措施對教材內容進行優化設計[6][7]。“合”指對環境監測課程教學內容進行適度融合，將各章節中相似或重復的內容提取出來，如不同有機物污染物的分析測試方法的原理及采用儀器，水、土壤、大氣等環境中部分金屬元素的分離及測試等類似之處，這些內容可一次性詳細講解，后續章節教學時簡化，或讓學生自學。“簡”是在全面把握教材的基礎上，簡化或刪除與先導課程相同的基礎知識及已過時的監測方法。如重金屬測定所采用的光譜法、質譜法等，有機污染物測定使用的色譜法、質譜法等，教學過程中可簡化或讓學生自學；同時根據不同專業方向，弱化或刪除部分內容，如大氣監測章節對大氣環境監測專業可開設專門課程進行展開式詳細教授，同時適當簡化水、土壤等環境體系的教學內容。筆者所在院系大氣環境監測方向已采取此種教學方式，并取得了較好的效果。“增”是與時俱進，增加新知識、新內容，如相關標準的更新，新型監測方法及儀器的引入等相關知識，如水質監測中，便攜式、集成式、無人值守式監測儀器的出現，可大大提高實時連續監測的精度和效率；在有機污染物處理過程中，相對于傳統的脂肪抽提器前處理方法，已開發的加速溶劑萃取系統可大大縮短處理時間。這些新型儀器設備介紹的引入可讓學生了解監測技術的發展，拓寬學生的知識面。同時，可對一些單調、枯燥的教學內容進行適當的改編，同時理論聯系實際，加入一些與日常生活相關的例子，如新型污染物的出現、PM2.5的危害、典型污染案例等相關知識，使之體現現實性和實用性，以調動學生學習的積極性。

（三） 強化實驗技能培養

環境監測是綜合性、應用性、實踐性很強的課程，實驗教學是訓練環境監和測的基礎操作技能、培養創新意識的重要途徑，可以有效培養學生基本實驗操作技能，以及分析問題和解決問題的能力，有助于培養理論與技能兼備的應用型人才。如何改變原有的單向灌輸式教學模式，在環境監測實驗教學中培養大學生的綜合素養，是目前環境監測實驗教學改革面臨的重要課題。

1.參觀式變參與式

目前環境監測的一些實驗課依舊采用傳統的教學法，即教師先詳細講授，然后學生再進行操作，最后學生填寫實驗報告[8]。環境監測課程涉及大量的實驗及儀器設備，學生光靠課堂上的抽象學習很難很好地理解和掌握相關知識，必須通過實驗室的實際操作才能加深學生對所學知識的理解和領悟。在實驗教學過程中，可改變傳統的教學方法，讓學生成為實驗教學的主體。在要求學生預習的前提下，教師可采用互動式的教學方式，如嘗試讓部分學生輪流試實驗并講解，其余學生指出其講解和操作內容的對錯，教師把握總方向，補充其不足之處，指出其存在的問題，讓學生在實際操作過程中理解原理，發現問題，解決問題。同時，改變教師做實驗學生圍觀的教學模式，讓學生自己動手實驗，記錄并分析數據的可靠性。這樣不但可以鍛煉學生的實驗技能、動手能力和解決問題的能力，還可以激發學生對科學研究的興趣，提高學生的科學素養。

2.完成式變開放式

由于課時有限、實驗人員配備不足，環境監測實驗中所需的很多試劑配置、先導實驗都需要預先準備，同時由于儀器套數有限，學生無法做到完全參與，只能為實驗而實驗，課堂實驗操作結束即告實驗教學結束，學生無法理論聯系實際，通過實驗過程分析來系統地解決實際環境問題。在教學改革過程中，可打破傳統的課時固定安排模式，一定程度上開放實驗室，如課程教學實驗開始前及完成后，可將學生分成不同小組（3～4人/組），利用業余時間參與前期和后期工作的準備與清理；同時結合教師科研項目，根據學生個人興趣和意向，讓學生分組加入具有條件的教師的課題，跟隨經常使用某項儀器的研究生或高年級學生直接學習。此外，環境監測課程教學的目的和重點不僅是要教會學生如何在實驗室測定單一指標，而且要教會學生如何以分析測定技術為手段來實現具體的監測目的，為學生設計并完成一項完整的工作任務打下基礎。傳統的環境監測教學缺乏一個與現實相結合的場景來模擬并完成環境監測過程中的各個環節與操作技能，應鼓勵學生走出實驗室，模擬實際環境監測任務和場景，如水樣或土壤的布點、采集、保存和檢測環節，可讓學生在掌握理論知識的前提下，鼓勵他們利用校園及周邊等現有水體或土壤開展實際工作，并定期開放實驗室，可以隨時調試使用相關儀器，讓學生按照監測程序，完成現場調查-布點-采樣-實驗室分析-數據處理-出具報告等環節，最終得出具體結論[9]。這將短程教學拓展到長時間的實踐操作，有利于學生思考如何處理實際工作中面臨的問題，提高學生學習的興趣和主動性，培養學生的觀察能力、獨立思考能力、合作能力和綜合運用知識的能力，為以后的工作積累實際經驗[10]。

（四） 完善教學評價方式

作為考查學生對知識的掌握程度和運用能力的方法，課程考核是評價環境監測教學效果和檢驗學生培養質量的重要手段。改變著重考查學生的記憶力和應試能力的傳統教學評價模式，加大環境監測實踐體系的評價比重和考核力度，不僅對學生進行理論知識的考核，還注重對學生知識運用、加工、組合能力的測評，合理設置理論和實踐環節的分配比，改變學生搬、抄、背的傳統方式，考查學生運用知識分析問題和解決問題的能力，多方面多角度考核學生的知識掌握程度，如理論占期末測評的70%左右，實驗環節占30%左右，采用筆試結合實際實驗操作、實驗報告的結果可靠性分析與規范性等綜合評價的考核方式，以考促教，提高學生的獨立思考和綜合運用知識的能力[11]。

三、結論

環境監測是一門綜合性和實踐性都很強的課程，內容繁多，體系較為復雜，理論和實踐相結合才能培養出合格的滿足社會需求的人才。只了解其原理及操作，并未真正和實際中的應用結合，將造成理論與實踐的脫節。在保持環境監測課程總學時不變的基礎上，根據專業特色，與時俱進，合理安排教學順序，統籌教學內容，對教學內容進行有機調整和適當增刪，在實踐中不斷探索和推進環境監測課程的教學改革優化，形成一套具有地區、院校特色的環境監測課程的教學模式，可以為培養基礎扎實、能力突出的環境保護人才做出貢獻。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 高立娣，初紅濤，王哲，楊鐵金，李英杰，齊海虹. 高校環境監測課程教學改革探析[J]. 化工時刊，2015（8）：54-56.

[2] 陳源，孟超，任冬梅. 高校環境監測實驗課程的瓶頸與創新性教學探討[J]. 教育教學論壇，2017（5）：267-269.

[3] 陳月芳，林海，董穎博. 淺談高校研究型教學課程建設：以環境監測為例[J]. 教育教學論壇，2016（34）：131-132.

[4] 金光洙，全紅梅. 淺談高校環境監測課程教學改革[J]. 教育教學論壇，2016（30）：100-101.

[5] 李儀，羅緒強，楊鴻雁，張輝，廖晶晶. 關于高校環境監測課程教學的思考[J]. 廣東化工，2014（21）：246.

[6] 何立芳，張夏紅，章汝平. 高校環境監測課程教學改革的思考與實踐[J]. 高師理科學刊，2015（5）：101-103.

[7] 肖俊霞，吳賢格. 環境監測課程教學改革的研究與實踐[J]. 廣州化工，2010（7）：270-271，282.

[8] 李金玲，王軍. 高校環境監測實驗教學的新形式[J]. 實驗室科學，2008（6）：39-41.

[9] 聶錦霞，余水靜. 淺談環境監測課程實驗教學改革[J]. 高教學刊，2015（23）：130-131.

[10] 仝雙梅. 高校環境監測課程教學改革探討[J]. 安徽農學通報，2014（12）：153-155.

[11] 舒麒麟. 改革環境監測實驗教學，培養學生的綜合能力[J]. 高校實驗室工作研究，2001（4）：36-37.

[責任編輯：陳 明]