环境监测课程教学改革与实践

来源:用户上传      作者: 赵长容　马美萍　曹建明　连国军

　　摘要： 针对目前高校环境监测课程教学过程中普遍存在的问题，本文作者在实际教学中分别对理论课授课内容、理论教学方法、课堂实验教学模式及课外实训教学方式上进行了一些改革实践，对于改革实践的具体内容进行了归纳总结。
　　关键词： 环境监测课程 教学改革 理论课 实践
　　
　　环境监测是环境类专业学生非常重要的一门必修课。该课程的主要目的在于使学生掌握有关环境监测的基本理论和基本知识；了解环境监测方案的制定以及实施的原则；了解环境监测，从布点、采样、样品保存、样品预处理到样品分析测试和数据处理的全过程；同时通过实验教学，提高学生的动手能力和综合素质［１］。
　　但是在环境监测课程的实际教学过程中，普遍存在以下问题：理论教材内容繁多，而课时数不足，在实际课堂教学中授课老师为了完成教学内容疲于奔命，教学效果很差；实验课程综合性实验项目较少，并且受到实验场地和教学时数的影响，一般在课堂实验教学中仅仅完成样品分析测试这一环节，学生明显缺乏实验兴趣。针对教学过程中存在的这两大问题，我们在实际教学过程中进行了一些改革，取得了较好的教学效果。
　　
　　一、理论课教学改革
　　
　　1.整合理论教材，精简授课内容。
　　我们在教学中采用的教材为奚旦立主编的《环境监测》（第三版），该教材注重系统性，涉及的内容既广又深，如果课堂授课内容完全参照教材内容，则课时数明显不足。因此我们本着“够用、会用、能用”的原则对教材内容进行大胆整合。首先认真分析教材和其他先修课程中的雷同之处，对于其他先修课程中学到过的知识点进行删减，如有关空气污染、水质污染的基础知识在环境科学概论等先修课程作为重点内容学习过，在环境监测课程中就不再讲述；对于在实际环境监测过程中应用较少且深的理论知识，如空气采样器每一部件的具体工作原理、标准气体的配制等知识点也略去不讲；对于教材中自身各部分相互重复的内容也避免反复讲解，如同一监测项目，在水质监测、空气监测和土壤监测中只是样品采集和前处理方法不同，而所采用的检测方法相同，那么具体的检测方法在整个授课过程中只讲解一遍。
　　对于保留的教学内容再进行分类，分为教学部分与导学部分。重难点的知识采用教师讲解教授的教学方式；简单的知识采用导学方式，即教师提出学习具体要求，给出相应的习题，并通过课后作业的方式检查学习效果。通过上述对于教学内容的调整，大大缓解了教学时数不足的压力，并且让学生对于整门课程的重难点知识了如指掌。
　　2.转变教学方法，优化教学过程。
　　由于精简了课堂教学内容，缓解了课时压力，我们转变了传统的“填鸭式”教学方式，在教学过程中采用多种教学方法对教学过程进行优化。
　　一是对比教学法。由于监测的对象不同，但很多检测的具体项目相同，各部分教学内容既有差异又有联系，如：水质监测和空气监测，二者在采样方法、采样仪器上存在明显差异，通过比较二者的异同点，可以对空气采样中的部分难点知识进行突破，而对于空气和水质监测中具体的监测项目，只是样品采集及前处理过程不同，具体的检测方法都一致。这种对比教学能引导学生对书中的知识进行归纳总结，融会贯通，让学生从总体上把握这门课程。
　　二是图片教学法。对于某一具体项目的监测，教材中都是采用大段的文字叙述，并且涉及大量的化学方程式，让学生望而生畏，产生畏难情绪。我们在教学中对于某一项目的监测流程在课件中都是采用框图结构，对于某些监测项目还采用自己绘制的简单图片，在授课过程中对照简单的流程图，讲解分析原理及分析步骤，将教材中非常抽象的文字叙述形象化、直观化，取得了非常好的教学效果。同时由于流程图对于书中复杂的文字叙述进行简化，进一步缓解了教学时数不足的压力。
　　三是启发式教学法。要提高教学效果，必须激发学生的学习兴趣，而课堂互动无疑是提高学生积极性的最直接的方法。我们在环境监测的理论授课中，始终坚持启发式的互动教学。如在讲解空气污染物受外界因素影响的时候，我们充分利用学生的生活常识，通过提问的方式很轻松地讲解风速、风向及排放高度对污染物扩散的影响。再如在讲解降尘测定过程中，采样时间较长对采样过程影响较大的问题，我们采用连锁提问方式：天气对于样品采集有无影响？雨天会有什么影响？如何处理这种影响？连续晴天会有什么影响？如何处理？通过这种互动提问的方式让学生明确天气状态对于样品采集有影响，在样品采集过程中要时刻关注天气变化，并随时对采集的样品进行处理。这样一些简单的问题穿插在教学中，大大激发了学生的兴趣，引导学生积极思考，使课堂氛围轻松生动。
　　
　　二、实践教学改革
　　
　　环境监测课程中的实验不同于一般的分析化学实验，它具有很强的专业特点。学生不仅需要扎实的分析化学方面的知识，而且需要将这些知识运用于环境中不同污染物的监测。监测实验也不仅仅是一般的化学分析，还包括样品的采集、运输、保存和预处理等，应该说环境监测实验是一个全面的和全过程的实验［２］。但是在现行的实验教学过程中，由于实验场地和实验课时数的限制，往往是采用教师准备好样品，学生仅仅在实验室完成样品检测这一过程。和以往分析化学中的实验差不多，学生明显缺乏实验兴趣，在实验课堂上都是照方抓药，被动地完成实验操作，对与理论知识的应用和综合能力的培养没有起到任何效果。针对这一情况，我们在实验教学中采取了大胆的改革，在实验教学中以学生为主，教师为辅，取得了非常好的效果。
　　1.转变课堂实验教学模式。
　　首先我们改变了课堂实验教学模式，在进入实验室之前对学生提出实验预习的要求，每次进入实验室之后，采用抽查的办法，让一个学生讲解本次实验的基本原理、操作步骤及结果处理的全过程，讲解完之后由教师对于其讲解错漏的地方进行简单更正，然后全体学生开始实验操作。这样给学生以压力和动力，让学生在实验开始之前对于实验过程有一个非常透彻的理解，对于实验预习中遇到的问题会主动去查阅理论教材，对于理论课上所学的相关知识是一个很好的复习巩固过程。同时，采用学生自己上讲台讲课的方式，能够充分调动学生的积极性。另外，在课堂实验教学中由于课时数的限制，对于耗时较长的样品采集及前处理过程很难保证学生有操作的机会，我们会在课堂做一个模拟现场，准备好采样及前处理过程所需要的仪器，让讲课的学生对照仪器讲解实验步骤和操作中的注意事项。
　　2.增加课外实训教学。
　　课堂实验教学由于场地及时间限制，一般学生真正完成的只是样品检测的阶段，为了弥补这一不足，我们在理论课和课堂实验教学结束之后，开放实验室，进行2周的课外实训教学。主要实训项目为校园环境监测，包括水质、空气、噪声三部分内容的监测，将全班学生分组，要求每组学生完成一个大项目的监测。监测方案设计、采样点布设、样品采集、前处理、样品测定、质量状况评价等全过程要求学生自行完成。对于实训中的难点问题，如方案设计、采样点布设等问题，先让学生讨论拟定，然后由教师进行点评指导。在每组学生完成监测任务之后，再组织全班学生集中讨论，交流自己这一部分监测项目的实训经验。最后以一个小论文的形式，让学生完成自己这部分监测内容的报告，并将这个论文作为环境监测整门课程考核的一个重要部分。课外实训教学极大地提高了学生解决实际问题的能力，培养了学生的综合素质。
　　
　　参考文献：
　　［1］杨启霞，孙海燕，方东.“环境教学”改革的实践探索［J］.高等理科教育，2005，（6）.
　　［2］翟琨，向东.环境监测课程教学体系的重构与优化［J］.中国科技信息，2007，（22）.

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