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高校环境监测课程教学改革浅谈

更新时间:2016-07-05

○、前言

随着我国社会经济的快速发展,国民对环境污染的认识和环境质量的要求不断提高,环境保护越来越受到人们的重视[1][2]。环境监测技术发展迅速,深度和广度不断推进,其对环境监测的专业人才的需求也越来越高。环境监测作为高校环境科学与工程相关专业的专业基础课,是培养环境保护所需专业人才必须掌握的重要基本和技能培训课程之一。目前,国内很多高校都采用奚旦立等编撰的《环境监测》作为教材。该教材较全面介绍了环境监测的基本理论与监测技术,其系统性强,涉及面广,为环境监测教学的经典权威教材。但在实际教学过程中,要想很好地完成环境监测课程的教与学,提高学生分析问题、解决问题的能力,强化学生的实际操作能力,尽量减小教学与实际工作脱节的问题,实现教学效果的最优化,其教学内容和形式也需要相应地更新优化[3]。如果主次不分,重点不突出,在学时有限的情况下,不与时俱进,选择适宜的教学内容和教学方法,很难有效地传承适合的专业知识,培养社会需要的不同层次和方向的专业人才。本文从高校环境专业环境监测课程的现况和特点出发,结合笔者教学过程中的一些体会,对目前存在的一些问题进行思考与分析,并从高校环境监测科学教学效率的提高、培养社会所需的合格的环境监测人才等方面开展一定的探索。

一、目前环境监测课程教学过程中存在的问题

(一)先导课程设置不够合理

环境监测强调动手能力,对先导课程要求较高,学生如果不具备一定的物理、化学及生物学等基础知识,没有先导课程基础的积累,可能会对环境监测手段和目标的了解不够深入[4],这就需要将作为专业基础课的环境监测课程设置在一些基础课或专业课之后。但在实际课程设置中,有些高校基于不同的考虑,出现先导课程和环境监测可能不能充分衔接的状况。如某高校将仪器分析课程设置在环境监测课程之后,导致学生在环境监测课程学习和实验过程中对监测指标所需掌握的基本原理和用途不了解。在教学过程中教师需要详细讲授仪器分析原理等相关知识,这一方面会造成环境监测课程教学超纲,学生对知识点理解困难;另一方面也与后续的仪器分析课程内容重复,造成教学课时的浪费,教学效果大打折扣。

(二)课程体系安排不够协调

环境监测目标体系众多,涉及水、土壤、大气、固体废弃物、物理污染等污染类型及相关仪器使用和数据处理,内容较为丰富,系统性强。如果完全按照教材内容一一全部讲授,则可能导致总课时数不足,加大学生的学习难度;同时不同院校定位不同,没必要要求学生掌握所有的内容及知识点。如某院校环境专业特色方向为大气环境监测,未来工作及发展定位为大气环境监测,如过度平均教授所有环境体系的教学课时,则可能导致专业方向课时的不足,专业特色体现不明显。

(三)实验课程认识不足

重理论、轻实践,这是目前高教环境监测过程中可能存在的主要问题之一。实验教学是巩固理论知识、训练基础操作技能的重要途径,可以有效提高学生基本实验操作技能、分析问题和解决问题的实际能力。由于环境监测实验准备周期长,学生多,实验条件及课时有限,考虑到实验安全问题,有些实验课主要采取教师讲解演示、学生参观式实验的模式。学生走马观花、浅尝辄止,为做实验而实验,不能理论联系实际,这导致学生对环境监测目标及过程认识不足,对实验过程中的一些现象和细节不求甚解,基本功不扎实。

二、环境监测课程教学改革建议

(一)完善课程安排顺序

环境监测课程作为环境科学和工程类专业的必修课程,具有很强的综合性、应用性和实践性。作为一门多学科交叉和不同技术参与的合课程,环境监测以基础化学、物理、生物和仪器分析等课程为基础,涉及化学、物理、生物等多方面知识。在内容上,学生要掌握环境监测理论和实际操作经验,应当先具备一定的化学基础、物理基础、环境微生物基础及数理统计基础等方面的知识;同时,环境监测要求掌握一定的化学操作和仪器分析技能,在此之前学生应进行一系列基础课程的学习,包括无机化学、有机化学、分析化学、环境化学、环境生物学、物理学、仪器分析等。通过此类课程的学习,学生可掌握基础的化学理论、化学反应、物理基础、微生物知识及常用的分析仪器原理和使用方法。环境监测课程须设置在此类课程之后。如仪器分析为环境监测等课程的先导专业课程,其介绍了环境监测教学中不同环境体系下用不同指标进行定性分析、定量分析、形态分析的仪器设备的重要基础知识。只有建设好前期基础课程的体系,学生才能为更好地学习环境监测打下基础[5]。科学合理地安排课程先后及并行顺序,有助于学生更好地理解和掌握环境监测课程内容、方法与要求,可提高环境监测课程教学的效率。

(二)优化课程教学结构

1.参观式变参与式

环境监测是综合性、应用性、实践性很强的课程,实验教学是训练环境监和测的基础操作技能、培养创新意识的重要途径,可以有效培养学生基本实验操作技能,以及分析问题和解决问题的能力,有助于培养理论与技能兼备的应用型人才。如何改变原有的单向灌输式教学模式,在环境监测实验教学中培养大学生的综合素养,是目前环境监测实验教学改革面临的重要课题。

2.完成式变开放式

(三)强化实验技能培养

由于在选择下一跳转发节点时,考虑到了一跳节点间链路的质量以及链路的稳定性,如图2所示,这样就容易导致局部最大化问题,并且使得跳数增多.因此,在选择下一跳转发节点时,考虑到了有效节点密度这一度量去避免以上提到的问题.在选取下一跳节点时,从分考虑了节点的距离、链路状态以及有效节点数这3个度量不仅能够有效的提高数据包的递交率,同时也能极大的减小数据包传输的延迟时间.

结合不同院校的办学特色和定位,可采用“合、减、增”等措施对教材内容进行优化设计[6][7]。“合”指对环境监测课程教学内容进行适度融合,将各章节中相似或重复的内容提取出来,如不同有机物污染物的分析测试方法的原理及采用仪器,水、土壤、大气等环境中部分金属元素的分离及测试等类似之处,这些内容可一次性详细讲解,后续章节教学时简化,或让学生自学。“简”是在全面把握教材的基础上,简化或删除与先导课程相同的基础知识及已过时的监测方法。如重金属测定所采用的光谱法、质谱法等,有机污染物测定使用的色谱法、质谱法等,教学过程中可简化或让学生自学;同时根据不同专业方向,弱化或删除部分内容,如大气监测章节对大气环境监测专业可开设专门课程进行展开式详细教授,同时适当简化水、土壤等环境体系的教学内容。笔者所在院系大气环境监测方向已采取此种教学方式,并取得了较好的效果。“增”是与时俱进,增加新知识、新内容,如相关标准的更新,新型监测方法及仪器的引入等相关知识,如水质监测中,便携式、集成式、无人值守式监测仪器的出现,可大大提高实时连续监测的精度和效率;在有机污染物处理过程中,相对于传统的脂肪抽提器前处理方法,已开发的加速溶剂萃取系统可大大缩短处理时间。这些新型仪器设备介绍的引入可让学生了解监测技术的发展,拓宽学生的知识面。同时,可对一些单调、枯燥的教学内容进行适当的改编,同时理论联系实际,加入一些与日常生活相关的例子,如新型污染物的出现、PM2.5的危害、典型污染案例等相关知识,使之体现现实性和实用性,以调动学生学习的积极性。

目前环境监测的一些实验课依旧采用传统的教学法,即教师先详细讲授,然后学生再进行操作,最后学生填写实验报告[8]。环境监测课程涉及大量的实验及仪器设备,学生光靠课堂上的抽象学习很难很好地理解和掌握相关知识,必须通过实验室的实际操作才能加深学生对所学知识的理解和领悟。在实验教学过程中,可改变传统的教学方法,让学生成为实验教学的主体。在要求学生预习的前提下,教师可采用互动式的教学方式,如尝试让部分学生轮流试实验并讲解,其余学生指出其讲解和操作内容的对错,教师把握总方向,补充其不足之处,指出其存在的问题,让学生在实际操作过程中理解原理,发现问题,解决问题。同时,改变教师做实验学生围观的教学模式,让学生自己动手实验,记录并分析数据的可靠性。这样不但可以锻炼学生的实验技能、动手能力和解决问题的能力,还可以激发学生对科学研究的兴趣,提高学生的科学素养。

刚退休的朋友可能不了解,为了避免冒领养老金,退休人员每年都要进行养老金领取资格集中认证,证明领取养老金的自己还活着。这样的认证方式有很大的局限性,对于异地居住的退休人员来说,非常不方便!

由于课时有限、实验人员配备不足,环境监测实验中所需的很多试剂配置、先导实验都需要预先准备,同时由于仪器套数有限,学生无法做到完全参与,只能为实验而实验,课堂实验操作结束即告实验教学结束,学生无法理论联系实际,通过实验过程分析来系统地解决实际环境问题。在教学改革过程中,可打破传统的课时固定安排模式,一定程度上开放实验室,如课程教学实验开始前及完成后,可将学生分成不同小组(3~4人/组),利用业余时间参与前期和后期工作的准备与清理;同时结合教师科研项目,根据学生个人兴趣和意向,让学生分组加入具有条件的教师的课题,跟随经常使用某项仪器的研究生或高年级学生直接学习。此外,环境监测课程教学的目的和重点不仅是要教会学生如何在实验室测定单一指标,而且要教会学生如何以分析测定技术为手段来实现具体的监测目的,为学生设计并完成一项完整的工作任务打下基础。传统的环境监测教学缺乏一个与现实相结合的场景来模拟并完成环境监测过程中的各个环节与操作技能,应鼓励学生走出实验室,模拟实际环境监测任务和场景,如水样或土壤的布点、采集、保存和检测环节,可让学生在掌握理论知识的前提下,鼓励他们利用校园及周边等现有水体或土壤开展实际工作,并定期开放实验室,可以随时调试使用相关仪器,让学生按照监测程序,完成现场调查-布点-采样-实验室分析-数据处理-出具报告等环节,最终得出具体结论[9]。这将短程教学拓展到长时间的实践操作,有利于学生思考如何处理实际工作中面临的问题,提高学生学习的兴趣和主动性,培养学生的观察能力、独立思考能力、合作能力和综合运用知识的能力,为以后的工作积累实际经验[10]

(四)完善教学评价方式

作为考查学生对知识的掌握程度和运用能力的方法,课程考核是评价环境监测教学效果和检验学生培养质量的重要手段。改变着重考查学生的记忆力和应试能力的传统教学评价模式,加大环境监测实践体系的评价比重和考核力度,不仅对学生进行理论知识的考核,还注重对学生知识运用、加工、组合能力的测评,合理设置理论和实践环节的分配比,改变学生搬、抄、背的传统方式,考查学生运用知识分析问题和解决问题的能力,多方面多角度考核学生的知识掌握程度,如理论占期末测评的70%左右,实验环节占30%左右,采用笔试结合实际实验操作、实验报告的结果可靠性分析与规范性等综合评价的考核方式,以考促教,提高学生的独立思考和综合运用知识的能力[11]

艾尔的眼神躲开我,有些尴尬地挠挠后脑勺。一阵沉默,我们一句话都没有。他是好意,但在好意之外似乎还多了点什么。我希望是我的感觉错了,我不可能吸引艾尔——我怎么可能吸引那么脆弱的人。在我瘀青的脸能承受的疼痛范围内,我尽量笑着,希望能缓解紧张的气氛。

三、结论

环境监测是一门综合性和实践性都很强的课程,内容繁多,体系较为复杂,理论和实践相结合才能培养出合格的满足社会需求的人才。只了解其原理及操作,并未真正和实际中的应用结合,将造成理论与实践的脱节。在保持环境监测课程总学时不变的基础上,根据专业特色,与时俱进,合理安排教学顺序,统筹教学内容,对教学内容进行有机调整和适当增删,在实践中不断探索和推进环境监测课程的教学改革优化,形成一套具有地区、院校特色的环境监测课程的教学模式,可以为培养基础扎实、能力突出的环境保护人才做出贡献。

目前,随着教育国际化进程加快,在教育领域与国际合作的机会逐步增加。可成立专门的国家合作交流的协会和机构,通过这些机构,推动与国外经验交流与合作。这有利于我国成人教育走向国际,把成人教育建立成一个面向社会、面向国际、面向未来的开放的教育体系。

[参考文献]

[1]高立娣,初红涛,王哲,杨铁金,李英杰,齐海虹.高校环境监测课程教学改革探析[J].化工时刊,2015(8):54-56.

[2]陈源,孟超,任冬梅.高校环境监测实验课程的瓶颈与创新性教学探讨[J].教育教学论坛,2017(5):267-269.

[3]陈月芳,林海,董颖博.浅谈高校研究型教学课程建设:以环境监测为例[J].教育教学论坛,2016(34):131-132.

[4]金光洙,全红梅.浅谈高校环境监测课程教学改革[J].教育教学论坛,2016(30):100-101.

[5]李仪,罗绪强,杨鸿雁,张辉,廖晶晶.关于高校环境监测课程教学的思考[J].广东化工,2014(21):246.

[6]何立芳,张夏红,章汝平.高校环境监测课程教学改革的思考与实践[J].高师理科学刊,2015(5):101-103.

[7]肖俊霞,吴贤格.环境监测课程教学改革的研究与实践[J].广州化工,2010(7):270-271,282.

[8]李金玲,王军.高校环境监测实验教学的新形式[J].实验室科学,2008(6):39-41.

[9]聂锦霞,余水静.浅谈环境监测课程实验教学改革[J].高教学刊,2015(23):130-131.

[10]仝双梅.高校环境监测课程教学改革探讨[J].安徽农学通报,2014(12):153-155.

[11]舒麒麟.改革环境监测实验教学,培养学生的综合能力[J].高校实验室工作研究,2001(4):36-37.

袁和忠,陈亮,方昊,王成,杨兆平
《大学教育》 2018年第06期
《大学教育》2018年第06期文献

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