應用型高校《環境監測》實驗教學改革探討*

湯 民，方 珂，郝漢舟，徐新創

(湖北科技學院資源環境科學與工程學院，湖北 咸寧 437100)

應用型高校主要培養適應經濟社會發展所需要的各類高素質應用型人才，重在培養學生利用專業知識分析和解決問題的能力。近年來，大氣污染、水污染、土壤污染等環境問題，牽動著公眾的神經。當前我國的生態環境保護形勢依然十分嚴峻，日益緊迫的環境危機對環保工作者提出了越來越高的要求[1]。高校是培養環境類專業人才的重要場所，而《環境監測》是環境類專業必開的一門專業基礎課程，具有很強的實踐性、應用性和綜合性[2-3]。國內高校在《環境監測》課程實驗教學方面進行了許多有益的探索[4-9]，取得了很好的效果，其主要研究成果有：①教學方式多樣化，采用傳統教學和多媒體教學相結合的方式進行授課；②校地合作建立實習基地，為提高學生的實踐能力搭建平臺；③開設綜合性、設計性實驗，培養學生的動手能力和創新能力。這些經驗和成果為我校《環境監測》實驗教學改革提供了可供借鑒的思路。本文分析目前我校《環境監測》實驗教學的現狀，弄清存在的主要問題，然后相應地提出改革思路和舉措，旨在促進環境類應用型人才的培養。

1 《環境監測》實驗教學存在的問題

1.1 教學內容過于簡單，缺乏綜合性、實踐性

表1 《環境監測》課程實驗

按照我校2015版《環境監測》課程教學計劃，環境監測實驗屬課程內實驗，計劃28學時。但受限于實驗室容量和課時，目前本課程實驗教學只安排了較典型的環境質量參數作為測定項目，我校《環境監測》課程實驗開設情況如表1所示。

學生通過上述實驗課程的學習，可以學會一些專業儀器設備的使用方法和相關環境參數的分析測試技術，然而遇到實際環境問題，如對湖泊水體富營養化進行評價、對農村地下水水質狀況進行綜合評價、對大氣環境質量現狀進行評價、對工礦用地土壤環境質量進行調查與評價等，要求監測人員全程參與“采樣-測試-數據處理-評價”過程，學生往往感到無從下手。

1.2 教學手段機械化、程序化

當前，我校《環境監測》課程實驗仍然采用傳授式教學，借助黑板、粉筆講解實驗方案和需要注意的關鍵步驟、這種教學手段較為單一和枯燥，尤其講解具體儀器操作時不直觀、不具體，不能充分調動學生們的學習熱情。從表1可知，以上這些實驗都是傳統的驗證性實驗，即教師課前布置好實驗內容，并提前準備好需要的實驗儀器和藥品，學生在課堂上按照實驗指導書按部就班地操作。驗證性實驗教學只是讓學生對一些化學分析實驗技能進行了溫習：如標準溶液的配制、酸度計的校準、酸式滴定管的使用等。這種實驗教學模式很大程度上抑制了學生的思考和綜合分析能力，學生在實驗過程中很少會對環境監測實踐中可能遇到的重要問題進行思考和分析(例如，如何根據樣品的特性選擇合適的預處理方法、如何進行數據處理分析、如何選擇適當的環境質量評價方法等)。

1.3 實驗考核標準單一

《環境監測》課程實驗成績的考核依據主要是學生出勤和實驗報告，造成一些學生不重視實驗過程，部分實驗操作(如溶液的配制、移液管使用、有機溶劑的取用等)很隨意，甚至違反實驗技能操作規程。還有些學生過分追求“完美”的實驗結果，缺少個人思考與分析。這種考核方式使得學生只重視實驗結果，而忽視了對實驗操作技能的掌握，不利于學生創新能力的培養。

1.4 實驗室硬件設施薄弱

作為地方應用型本科院校，由于受經費的影響，我校環境科學教學實驗平臺建設進展緩慢。學生在《環境監測》課程實驗中往往只能接觸一些簡單的基本儀器，如電子天平、酸度計、COD消解儀、分光光度計等；由于數量有限，學生較少接觸原子吸收分光光度計、液相色譜儀、電感耦合等離子體質譜儀等一些原理和操作較為復雜的大型儀器；實驗室面積亟待擴大，學生做實驗時十分擁擠，這些因素影響了實驗教學效果，造成學生的學習積極性下降，達不到培養學生動手操作能力的目的。

2 改革思路和舉措

針對目前《環境監測》課程實驗教學中存在的上述問題，我們在學校高素質人才培養模式的總體規劃下，加大實驗教學改革力度，提出了新的改革思路和舉措。

2.1 補充和完善實驗內容

目前，我校《環境監測》課程實驗仍然以基礎驗證性實驗為主，綜合性、設計性的實驗較少，學生的積極性不高。針對這種情況，可以靈活調整實驗方案，充分結合本地環境特征或學生感興趣的環境熱點問題，可以因時因地制宜。例如：攬月湖作為湖北科技學院極具特色的一處人工湖泊景觀，其水質狀況對學生健康和校園環境有一定的影響。實驗授課時可以組織學生對攬月湖開展水質常規指標監測，按照水質監測程序完成，對結果進行討論分析。又如對于咸寧市重點關注的非煤礦山生態修復治理問題，可以結合“土壤中重金屬的測定”實驗，組織學生選擇代表性區域進行土壤重金屬檢測，然后根據實驗結果評價該區域土壤環境質量狀況。這種開放式的實驗教學模式可以全面調動學生學習的積極性，提高學生分析和解決實際問題的能力，也能為當地的環境保護部門提供一些基礎參考數據[10]。

2.2 改進教學方法，提高學生學習興趣

《環境監測》實驗課堂上可以采用講授、提問和討論相結合的互動式教學方法，鼓勵學生積極思考、多發言交流，例如：在講解“校園環境空氣質量監測”時，讓學生們先自行分組討論，常見的環境空氣質量指標有哪些？還可以結合一些環境污染問題如酸雨、霧霾、溫室效應等，引導學生主動思考。這樣的環節可以提高學生的學習興趣和主動性，最終教學效果也會顯著提高。多媒體教學作為一種新型的教學形式，能活躍課堂氣氛，激發學生的學習熱情。環境監測實驗涉及一些實際環境樣品的采集和分析，比如土樣采集時采樣點的布設和取樣技術、水樣采集時河流監測斷面的設置、大氣顆粒物測定儀的工作原理等，使用傳統的講授式教學很難講述清楚，如果采用多媒體動畫技術來展示這些信息就會簡單明了且生動形象。另外，針對不同類型的實驗，選擇不同的教學方法。驗證性實驗主要以驗證理論課所學知識為主，強調操作必須規范和標準；對于綜合性、設計性實驗，則應該以學生為主體，由學生自己提出問題，制定合適的實驗方案，實施并撰寫實驗報告，培養學生在環境監測實際工作中分析問題和解決問題的能力[11]。

2.3 優化考核方式

表2 《環境監測》實驗成績評定標準

《環境監測》課程實驗考核是為了檢驗學生學習和掌握基本實驗技能的情況，可以提高學生對課程實驗重要性的認識[12]。考核不僅要考查學生的動手操作能力，還應考查分析和解決問題的能力。改革現有的實驗考核方式，使用過程評價代替結果評價。摒棄傳統的通過實驗報告和實驗數據給出實驗成績的做法，提高平時成績的比重。對于綜合性和設計性實驗，考核應貫穿整個實驗過程，側重反映學生解決實際問題的能力。表2為《環境監測》課程實驗成績評定標準。

2.4 加大對教學儀器設備的投入力度，充分開發現有資源

為了進一步提高《環境監測》課程實驗教學質量，需要加強實驗室實驗儀器設備的建設和管理[13]。 隨著一些新型污染物不斷在環境中被檢出，與之相應的監測技術也在不斷更新，大型分析測試儀器及其聯用技術應用變得常態化。在此背景下，我校環境科學教學實驗平臺建設顯得相對滯后。由于數量有限，學生較少接觸原子吸收分光光度計、液相色譜儀、電感耦合等離子體質譜儀等一些原理和操作較為復雜的大型儀器。其造成的結果是學生進入工作崗位后遇到此類儀器不會動手，增加工作難度。因此，學校應繼續加大實驗室建設力度，增加實驗儀器設備投入。此外，還需要充分開發現有資源，建立與地方企業緊密合作的實習實訓基地。如湖北科技學院資源環境科學與工程學院聯合咸寧市環境監測中心、咸寧市污水處理廠、咸寧市西涼湖綜合管理局、九宮山國家級自然保護區等單位建立了長期實習實訓基地。另外，我校與咸寧市環保部門合作，環保技術人員提供監測儀器和試劑，定期安排指導學生監測城區淦河水質，這樣既可以服務于地方部門，又提高了學生的自主創新能力和主動性。

3 結 語

在應用型人才培養模式下，高校更應重視鍛煉和培養學生的綜合實踐能力。通過對《環境監測》實驗教學內容、教學方法、考核方式、教學儀器設備投入等方面的改革，能有效地激發學生學習的積極性、提高學生對該課程的學習效果，以期更好地培養環境類應用型技術人才。