环境监测实验独立设课教学改革探索

汤红妍 徐航 董铁有

摘要：本文阐述了环境监测实验教学存在的问题，提出了环境监测实验独立设课的必要性，并从实验内容、教学模式和考核方式三个方面分别论述独立设课的具体内容和方式，对于环境监测实验教学的改革具有一定的参考价值。

关键词：环境监测实验；独立设课；教学改革

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2012）02-0030-02

目前，我国大部分综合院校都设置了环境类专业，环境监测课程是环境类专业的必修课之一，具有很强的实践性和实用性，其中实验教学在该课程的教学中占有非常重要的地位。如何培养学生的实验技能、动手能力和结合实际环境分析问题、解决问题的综合素质能力，是高校工作者需要不断探索的重要内容[1-3]。

一、环境监测实验教学存在的问题

环境监测是河南科技大学环境工程专业培养计划中非常重要的一门专业基础课，其实验教学是依附于理论课程之后进行的。经过几年的教学观察，实验教学的效果不够理想，仍存在诸多问题，主要表现在以下几个方面。

（一）实验课学时少且内容陈旧

目前，河南科技大学环境工程专业的培养计划中环境监测总课时56学时，其中理论课40学时，实验课16学时。实验课时较少，安排的实验项目只有6个，相对比较简单，以验证性实验为主，内容不全面，主要是水和大气方面的监测，而其他的如固废、生物、土壤等内容没有设置相关实验。

（二）实验教学模式不够科学

环境监测实验课附属于理论课，其实验内容由任课教师结合自身的实验条件从教材上选取，多数为验证性实验，每个实验一般2—3个学时，实验之间缺乏连贯性。

由于学时有限，实验的准备工作由实验室教师完成，如试剂的配制、监测水样的配制或提取、样品的预处理、实验设备性能的检查、标准曲线的绘制等。由于缺少实验准备工作，学生缺乏对实验的整体认识，难以体会准备工作对实验结果的影响，对实验准备工作不予以重视。等到做项目或毕业论文时，基本的实验设备不会使用，试剂配制不规范，几次重复实验结果差别较大，监测数据不准确。

学生上实验课时，由指导教师详细讲解实验的目的、原理、步骤、数据处理、实验设备的操作方法和实验中可能存在的问题，然后学生按部就班地进行操作。学生在整个实验过程中很少经过思考，只是在机械地重复，对某些实验现象的产生原因不清楚，实验数据的处理只是机械地套用公式，很少分析公式的来源，对实验结果的整体分析缺乏一定的深度，对实践的指导意义不够清楚，因此，做过的实验印象不深刻，需要自己再动手做时，问题百出，不知所措。

（三）实验教学考核体系不完善

环境监测课程最终成绩的考核包括平时成绩、考试成绩和实验成绩三部分，其中实验成绩占20%，比例较小，不足以引起学生的重视。学生在实验中，一般2—4个人为一组，只有部分学生能在实验全过程中积极主动参与操作，另一部分学生只是参与实验操作的一部分，个别学生甚至不动手，实验结束后抄同组同学的实验记录来应付实验报告。由于实验学生多，又无详细的实验记录，指导教师根据实验报告评定的实验成绩不能客观反映学生的表现。

二、环境监测实验独立设课的思考与探索

（一）独立设课的内容和方法

自2006年河南科技大学开设环境监测课程以来，已历经5年的教学实践，虽然也进行过几次教学大纲、实验大纲的修改，但实验教学效果仍不理想。要彻底改变环境监测实验课的现状，可将实验教学从理论教学中完全脱离出来，设立成独立的一门课程——环境监测实验课，拥有独立的学分，建立独立的考核方式，让学生先从思想上重视起来。

环境工程专业的培养计划也要相应修改，减少环境监测课程理论学时，可设为32学时，教学中以引导为主，把教学重点转移到环境监测实验教学上，而并不是整天学习枯燥的规范方法。增加实验学时，可从目前的16学时增加到40学时，学生有更多的时间进行实验操作，通过大量的实验操作强化监测理论。实验课程可安排在环境监测理论课程完成后的下一个学期进行，尽可能地延长实验周期，保证学生实验时间的充足。

以往的实验教学中水环境监测方面设置了CODCr、BOD5、SS和NH3-N四个基本指标的测定，且实验水样一般是实验室配制水样，水样成分单一，实验操作非常简单。而实际的水样成分复杂，实验操作程序较多，且具有一定的难度。如BOD5的测定，水样不同，实验操作差别很大，水样是否需要稀释，稀释水是否需要接种微生物，采用几个稀释倍数，而需要接种稀释水的实验操作是最复杂、难度最大的。

独立设课后实验教学的内容要进行整体的更新和组合，实验内容可分为以下四大项目。

1.水质监测：地表水水质监测，取洛河水水样，主要监测pH值、水温、DO、COD、BOD5、TN、TP、SS等常规性指标，并根据监测结果评价洛河水质。采样时要测量洛河的宽度、深度、水的流速，并确定采样点的数目和具体位置；污水处理厂水质监测，取涧西污水处理厂进、出水口水样，主要监测水量、pH值、水温、CODCr、SS、BOD5、NH3-N、TN、TP等常规性指标，并根据监测结果评价该污水处理厂污水处理工艺的处理效果及出水水质达到几级标准。学生可选做其一，或不同的小组选择不同水样。

2.大气监测：校园空气质量监测，以河南科技大学校园空气为监测对象，设置几个采样点分别采样，主要监测TSP、SO2、NOx三个指标，并根据监测结果计算ASP，评价校园空气质量等级；室内空气质量监测，以某新装修房内空气为监测对象，监测甲醛、TSP等指标，评价室内空气质量。

3.土壤监测：土壤中有害成分监测，以洛阳郊区某一耕地土壤为研究对象，合理布置采样点进行样品采集，选择合适方法进行预处理和主要污染成分的监测，监测指标可选择毒性大的重金属元素，此外，当地土壤存在氟污染，可测氟含量指标。

4.噪声监测：居住区附近道路交通噪声监测，以市中心某居住区周边道路为监测地点，监测其不同时间噪声大小，并评价对居民生活的影响程度。

上述几大块监测内容基本涵盖了环境监测应用最广泛的几个方面，学生在实验中不仅能体会样品采集和预处理的重要性，掌握各个监测指标的具体监测分析方法，还要具体分析监测哪些指标才能反映问题，怎样根据监测结果进行评价。整个实验过程的实用性更强、趣味性更强，同时还能让学生懂得监测工作的重要性和严谨性，以及对自己监测结果所承担的责任。

（二）教学模式的变更

1.新的教学模式：经过基础化学实验的学习，学生已经掌握实验的基本操作规范，加上教师的辅导，学生可自行根据实验目的和要求来独立完成环境监测实验的内容。独立设课后实验教学采用“学生为主、教师为辅”的教学模式，实验仪器、设备和药品由教师提供，其他实验内容由学生自己独立完成。

2.实验分组方式：实验内容可设置上述四个大项

目，每个项目设置周期为一个月，总共历时四个月；环境两个班级分为四大组，每一大组实验时间为一周，每两个人为一小组，每一小组要各自独立完成所有的监测任务。

3.自编实验讲义：指导教师将根据上述实验内容编制相应的实验讲义，实验讲义将严格以国家环境保护部制定和颁布的环境监测技术规范和标准为依据，分为四个章节进行编制，列出每个实验项目中样品的采集、预处理、监测分析方法、数据处理和实验中的注意事项等内容。

4.开放实验室：实验室管理采取开放性政策，不严格制定实验的时间，由学生自行安排，但须在约定的一周内完成某个实验项目的全部内容；实验室开放时间为8:00—21:00，由环境专业教师轮流值班，并审核学生的预习情况，解答学生疑问，观察学生实验操作情况，并作详细的实验记录，据此给出实验操作成绩。

5.学生根据要求先预习某个实验项目，熟悉实验目的、原理、实验步骤，列出实验方案，并经指导教师审核后，独立完成整个实验内容。

（三）考核方式的变更

独立设课后，实验课拥有独立的学分，学生会从思想上重视起来，在一定程度上避免了“实验不重要、随便做做就行”的思想。指导教师要全面了解和掌握学生实验的整体情况，对学生实验过程质量和实验结果质量做出及时、客观、公正的评价，并按照以下四个方面进行考核。

1.实验预习：了解学生对实验项目内容的熟悉程

度，实验方案的制订是否合理，实验监测分析方法的选择是否科学，并给出预习成绩，占总分的20%。

2.样品采集：对采集后的样品进行考核，检查是否根据监测指标的特点采集不同的样品，需要现场测的指标（如水温度、pH值）是否漏测；还要询问采样位置是否合理，是否按照采样方案在不同的采样点位进行采样，并给出成绩，占总分的10%。

3.实验操作：指导教师深入小组观察学生是否各自独立完成操作过程，操作方法是否规范，实验现象是否知道原因，并记录学生实验情况，给出相应成绩，占总分的40%。

4.实验报告：审查学生实验报告的完整性，实验数据处理的正确性，实验结果的合理性，给出相应成绩，占总分的30%。

环境监测实验独立设课将有效避免传统环境实验教学中出现的弊端，启发学生的学习兴趣，提高学生的监测技术水平，使学生在以后的工作中游刃有余。指导教师作为学生的领路人，也要不断提高专业知识水平和业务能力，紧跟环境监测技术水平的发展，逐步更新完善环境监测实验教学体系。

参考文献：

[1]杨孝荣.环境监测实验的教学改革探索[J].实验室科

学，2010，(4).

[2]郑春霞.环境监测实验教学改革研究与实施效果[J].新

疆职业大学学报，2008，(2).

[3]奚旦立.环境监测[M].北京：高等教育出版社，2004：

1-8.