环境监测实验教学改革初探

罗晓璐

（杭州电子科技大学 材料与环境工程学院，浙江 杭州 310018）

环境监测实验教学改革初探

罗晓璐

（杭州电子科技大学 材料与环境工程学院，浙江 杭州 310018）

环境监测实验是环境监测教学体系中相当重要的组成部分，本文针对目前环境监测实验教学中存在的问题，结合笔者多年的教学经验和体会对环境监测实验教学体系的改革进行探讨，提出了更新实验内容、改革实验教学模式和完善实验教学考核评价体系等改革措施。

环境监测；实验教学；改革

随着科技和经济的快速发展，环境保护工作越来越受到人们的重视，对污染物的监测要求也越来越高。“环境监测实验”是环境科学专业、环境工程专业及相关专业必开的一门的专业基础课程，具有很强的综合性、实践性和应用性；涉及的知识面宽，操作要求严格，实验现象复杂多变，实验数据处理量大，对数据精密度、准确度要求高，同时影响实验成败的因素多：如环境条件的变化、仪器的精密度和稳定性、试剂的纯度和处理方法、操作者的基本技能和对实验相关知识的掌握情况等，所以它在培养学生基本实验技能，分析、解决问题的能力，正确的思维方式及严谨的研究作风等方面起着不可替代的作用。本文根据环境监测实验课程的特点、学校的发展与定位、当前学院实验教学现状以及社会对环境类人才的需求特点，对环境监测实验课程的教学进行了一系列探索、改革与创新尝试，旨在提高教学质量，培养综合型、研究型、创新型复合环境专业人才。

一、环境监测实验教学的现状与存在的问题

1.实验课程课时设置过短。杭州电子科技大学材料与环境工程学院的环境监测实验安排在大二第二学期，共计16个课时，每周4个课时，教学4周。这就显得实验课时过短，实验过程太过目的性和形式性，缺少了应有的实验操作能力的培养过程。环境监测过程中无论是现场实地采样，还是样品预处理以及分析测试过程中对实验现象的判断，都要求培养学生的观察判断能力和实际问题的解决能力。由于连续实验时间设置偏短，所以实验中所需的各种样品等本应由学生先实地采样，结果往往是由教师预先将实验所需样品采集到课堂，这就导致学生无法全面掌握实验监测技术，仅培养了学生在检测样品方面的能力。

2.实验教学内容和方式单一。目前所开设的实验在教学内容上还停留在以验证性实验为主的阶段，很多实验主要在室内完成，缺乏综合性、设计性的实验内容，无法锻炼学生独立开展实际监测工作的能力，不利于培养学生的创新思维。而且现有的教学方法依旧采用保姆式教学，教学的手段也显得较为单一。实验课仅仅是验证理论学习的一个环节，先是由老师讲述整个实验过程和注意事项，而后学生只是“照方抓药”地按照实验指导书上的步骤进行操作，完成实验过程和实验报告。这种传统的教学模式不能体现出实验教学中学生的主体性，使实验过程中缺少思考，缺少体温，缺少讨论，抑制了学生思维的积极性，没有真正培养学生的实践能力和创新能力。

3.实验仪器设备条件有限。由于经费等因素的影响，现有的实验仪器设备大大限制了实验教学内容。有些仪器种类缺乏，陈旧落后，有些则是仪器的台数不够，特别是随着近几年招生规模的扩大，这种矛盾更加突出，造成了一些实验多人一组，有些实验由于缺乏仪器，只能安排参观或演示性实验，这样使得实验教学效果大打折扣，学生的实际动手操作能力得不到应有的培养和锻炼。

4.实验评价体系单一。目前，实验课程基本都是依据学生实验操作、实验报告以及参加实验考勤来进行实验成绩评定，这种考核评价方法只能反映出学生实验做得怎么样，不能评价学生对一项具体的监测任务的完成度。而且也会造成学生的重视度不够，起不到检验的目的。

综上所述，目前的环境监测实验教学仍然存在诸多问题。针对环境监测实验课的特点，我们对环境监测实验教学体系进行教学改革，以提高学生全方位实验技能。

二、环境监测实验教学改革的思路和内容

1.改革实验教学体系。在我校的环境专业的培养方案中，环境监测实验已经从“环境监测”课程教学内容中剥离出来，成为了一门单独考核的课程。在本学期进行教学改革后，课时总数和课时分配进行了适当的调整，课时总数由原有的16学时增加为64学时。同时，将验证性实验与设计性、综合性实验相互结合，要求学生结合生产实际根据监测任务分组独立地设计、制定监测方案并执行，最后再对实验进行总结。这样学生不仅可以灵活掌握各个实验的方法，也巩固了以前所学到的基本实验操作技术，更重要的是提高了学生的主动性、自觉性和设计创新能力，把所学的基本操作技术系统地贯穿起来用于实际工作中。

2.改革实验教学内容。原有的实验项目基本上是验证性实验，虽然在实验中培养了学生较为扎实的基础知识和熟练的基本操作技能，但对学生的主动性、探索能力和创新能力的培养非常匮乏。为此，我们制定了以下的改革方案：①完善基础实验，实验内容安排环境监测常规监测项目的测定，选择有代表性的项目，包括空气中总悬浮颗粒物和氮氧化物的测定、地面水中SS和化学需氧量的测定、水中氨氮的分析等等，所选的方法全部采用目前环境监测中常规监测项目的国家标准方法，力求培养学生的基本操作和基本技能。②开设综合性设计性实验项目，针对以前教学中出现的学生积极性不高、照本宣科完成实验的问题，我们引入综合性设计性实验。学生结合所学知识，以小组为单位，参与教师的科研课题，结合生产实际，把环境监测教学实验和区域环境监测及环境质量评价结合起来，不在局限于仅测试环境中污染物的浓度，而是要学习环境监测方案的制定、监测项目的选择、采样点的布置、采样方法的选择和分析测试、监测数据处理及环境质量评价等有关环境监测的全过程。例如校园空气质量监测、校园环境噪声监测与评价等，在实验中，从实验方案设计到每一步的实施，到最后一步的评价全部由学生自己完成。学生查阅文献和资料，通过与同学讨论确定实验方案，然后由教师指导修订，形成可行的实验方案，最后学生独立完成实验任务。学生通过这样一个过程，充分发挥主动性和积极性，通过理论联系实际，真正提高了动手能力和解决实际问题的能力，也发挥了团结协作精神。③推广计算机在环境监测实验中的应用，环境监测有大量的数据要分析处理，应用计算机可以根据监测数据建立模型，预测环境变化，正确评价环境质量。利用视频文件、CAI课件、3D动画等电子辅助教材，演示实验过程，使实验操作规范化，并将不正确操作可能导致的实验后果用动画演示。对尚不具备条件开展的实验，可利用计算机进行仿真实验模拟，以开拓学生的视野。鼓励教师和学生多利用国际流行的数据处理软件Origin、SPSS、化学分子结构绘图团结Chemsketch等软件进行实验教学，极大提高了学生综合能力。

3.改进实验教学模式。在实验教学的过程中，改革原有的教学模式，不再是老师讲，学生做，而是强调学生必须在课前掌握监测项目的操作步骤，老师只在课堂上强调关键及要注意的部分，让学生充分参与进来，提高学生的主动性，提高教学效率。通过开设监测实习周的教学环节模拟实际，提出具体的环境监测任务，使学生可以根据自己的情况进行有针对的实验测定，学生以小组形式完成所有实习任务，老师仅仅从旁协助和指导。进行实验室开放管理。实验室在场地、时间和设备等方面全方位开放，让学生可以利用课余时间做实验，巩固及应用所学，以利于学生可以有机会接触并使用更多的现代分析仪器。

4.完善实验教学评价体系。以往的环境监测实验考核方法不完善，一般根据实验报告进行打分，实验报告的抄袭较多。实验成绩很难体现公平，这也造成了学生对实验课不重视，学生的动手能力和创新能力很难得到培养。作为一门实践性较强的课程，根据实验教学要求，与理论课教学一样，实行实验单独考核，制定严格的考核制度。着重检查平时实验动手能力的训练结果；着重检查学生掌握和运用知识的情况以及观察、分析和判断问题的能力，即基本实验考核；重点检查学生实验方案的确定及材料、仪器等的合理选用及解决实际问题等方面的能力；注重平时成绩与实验报告相结合。

实践表明，以能力培养为核心的实验教学改革提高了学生的监测工作完成能力，收到了较好的教学效果。在实验中培养学生实际动手能力、创新思维能力及团队协作能力，使学生得到全面发展。环境监测实验教学改革是一项长期的任务，还需要通过教学实践不断总结经验加以完善，以进一步提高实验教学质量。

[1]奚旦立，孙裕生.环境监测[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]张磊，周遗品.环境监测实验教学改革的研究与实践[J].广东化工，2012，10（39）：205-206.

[3]龚正君，陈钰，王东梅.环境监测实验课程建设研究[J].实验科学与技术，2010，8（2）：91-94.

[4]刘光虹，刘欢，邓超，等.环境监测课程实验教学改革探讨[J].实验科学与技术，2011，9（5）：88-90.

[5]康瑞琴，赵凌，杨爽，等.环境监测实验教学中存在的问题及对策[J].广州化工，2012，40（21）：176-178.

G642

A

1674-9324（2014）22-0038-03