宫少燕,刘朋军
环境监测课程教学体系改革
宫少燕1,刘朋军2
(临沂大学 1. 资源环境学院,2. 建筑学院,山东 临沂 276000)
针对当前环境监测以及实验课中存在的问题,从环境监测理论教学内容与方法、实验教学内容与方法进行了改革.结果表明,理论课教学内容改革方面:环境监测课程讲授内容不仅应具有全面性,而且在注重教学内容全面性的基础上也需要精炼教学内容.理论课教学方法改革方面:采用多种教学方式相结合进行理论教学方法的改革.实验教学内容改革发面:体现在监测实验课程建立了3个层次的实验模式,且综合型实验内容比重得到增加.实验教学方法改革方面:采用任务驱动式实验教学方法,增强学生的环境监测实践能力.
环境监测;教学体系;教学方法
环境监测是一门多学科交叉,环境介质、污染物及监测方法三大块内容纵横交错,监测方法机理复杂而且比较难懂,基础性、时代感和实践性强的课程[1].在授课中,不仅要求学生掌握环境监测的基本概念、基本原理和基本方法等基本教学内容,而且需要对监测新方法、新技术及其发展趋势也有所了解.面对庞大的教学内容,在不断被压缩的课程时数下,传统的满堂灌的教学方式,学生缺乏学习的主动性与学习兴趣,教学任务无法充分完成.基于此,从理论教学和实验教学方面全方位对环境监测课程的教学体系进行了探索与实践.
临沂大学环境监测课程教学体系主要包括理论教学和实验教学.其中,理论教学是这门课程的教学重点,占48学时.在这么短的学时内要高质量地完成教学任务,必须对教学内容和教学方法进行改革.
1.1教学内容改革
为了满足社会不同行业以及科研岗位对监测技术的需求,环境监测课程讲授内容应具有全面性.教学内容应包含水、气、土壤、生物和声等环境介质中指标的监测以及环境监测的质量保证.由此,将环境监测的讲授内容由教材[2]的10章缩减为7章,分别为绪论、水和废水、空气和废气、土壤质量监测、生物监测、声环境监测以及环境监测的质量保证.由于部分最新的环境监测技术及最新的检测手段和方法并没有编入教材,因此任课教师应及时调整,更新课程内容.
由于课时不断被压缩,在注重教学内容全面性的基础上需要精炼教学内容.环境监测课程涉及众多环境介质中不同污染物指标的监测,内容虽较多,但无论哪种环境介质中污染物的监测分析过程都是按照布点采样——样品前处理——样品测定——结果表达这条主线进行,说明不同环境介质中污染物的监测分析存在着共性原理[3].因而,可以将不同环境介质中污染物的监测按上述主线中共性的原理和方法集中讲述,再按具体监测指标类别说明.如在样品前处理环节中,集中讲授样品的消解方式,样品中监测指标的分离方式和富集方式,而在各个监测指标中如果涉及到前处理方式的共性原理不同,应进行个别讲授;若前处理方式与共性原理部分相同,则简单讲述.通过引导学生在理解和掌握共性原则的基础上,学习和比较每类指标的不同前处理和测定方式,将庞大复杂的教学内容梳理和简化.同时对一些陈旧过时的监测方法要进行合理地删除,以此达到精简教学内容的目的.
1.2教学方法改革
传统的教学方法通常是单一面授的方式,在这种教学方法下,学生缺乏学习的主动性和积极性.为此,在教学过程中将多种教学方式相结合,这样不仅增加了教学方式的灵活性,也增加了学生学习的趣味性.
1.2.1案例式教学通过对典型案例的讲评,加深学生对课程理论知识的理解.如某化肥厂主要生产液氨、硝酸铵和尿素,生产废水经处理后连续外排,欲在总排放口监测出水水质,如何设计监测方案,确定监测方案中的监测项目、采样方法、水样保存方法和监测方法.在点评此案例的监测项目时,有的学生认为案例中监测项目为液氨、硝酸铵和尿素等,这实际上是对产品项目类型与环境监测项目类型概念产生的混淆.在环境监测中关于氮的监测项目有氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、有机氮、总氮和无机氮等形式.弄清环境监测项目的概念,此案例的监测项目就很容易写出.通过实际案例资料的讲解,使学生从学科理论到实际应用有更清晰的认知.
1.2.2启发式教学在此教学方式中,引导思路、启发思维是关键.通过启发学生,让他们积极思考问题,分析问题,从而解决问题,获取相关知识.如环境排放标准分为综合排放标准和行业排放标准.先给学生思考的时间,然后启发学生从综合排放标准已经制定为什么要制定更多的行业排放标准入手,启发大家深入思考综合排放标准与行业排放标准之间的区别.最后从生产项目着手,分析生产废水的监测指标应该执行行业废水排放标准还是综合排放标准,一步一步引导学生去思考,给学生留下深刻印象.
1.2.3讨论式教学讨论式教学以启发式教学思想为基础,在教师的提示和引导下启发学生积极主动地思考问题,通过相互交流和互动式思考和学习,从而掌握知识点[4].如讲述了水体和大气污染监测方案制订后,教师要求学生针对学校校园的环境现状,提出各自的监测方案.学生分组讨论并形成各自方案,针对各自方案的优劣,在教师的带领下在小组间展开讨论.环境监测课程中可以设置较多的讨论题目,如在汞的测定环节中,讨论冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中的汞,原理、测定流程和仪器方面有何主要相同和不同之处,加深对汞测定方法的掌握.
1.2.4课堂讲授式教学课堂讲授式教学仍然是讲授理论知识的重要方式,使学生能够系统掌握环境监测的基础理论知识和基本实验技能,使学生对该课程的知识有较全面的了解和掌握.而且,教师在讲授过程中也可以采用与启发式、讨论式教学方式相结合,增加课堂学习气氛,带动学生学习的积极性.
实验教学是将环境监测理论知识应用到实践中的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,在环境监测教学体系中占有十分重要的地位[5].目前,环境监测实验课存在的问题较多,主要表现为:(1)学生对实验课不重视,学习的主动性不高;(2)学生实验动手能力差;(3)验证型实验内容较多,设计型实验内容少,导致与实际工作中环境监测的情况相差较远,这种情况下学生遇到问题无法解决;(4)实验课教学方法陈旧,通常是教师准备好实验样品、仪器,配制好所需的化学试剂,学生按照实验步骤完成实验,最后写出实验报告.这种教学方法使得学生始终处于被动状态,导致缺乏做实验的积极性和主动性,教学效果不佳.针对这些情况,在实验教学中进行了改革与实践.
2.1教学内容改革
为了全面提高学生环境监测技术能力,临沂大学监测实验课程建立了3个层次的实验模式:基本验证型实验、综合型实验和创新型实验.其中,基本验证型实验主要是进行常规污染因子的监测实验,一是考察学生对单个污染因子的监测和对单个知识点的掌握;二是掌握实验正确的操作规范以及实验报告内容的规范性、完整性.这部分实验内容由教师讲解实验原理、示范实验操作,学生根据实验步骤、正确的操作规范完成实验,并撰写实验报告.为了提升学生学习的主动性以及实验动手能力,在环境监测实验课中减少了实验模式在整个实验中的比重,增加了综合型实验内容.综合型实验是通过实验从而将所学的多个知识点联系起来,考察其通过背景资料的调查,如何布设采样点,监测项目,选择方法,预处理样品,监测过程,统计处理数据以及监测结果的评价综合应用能力.除此之外,为了培养学生在环境监测的创新能力,设立了创新实验.创新实验就是利用所学的环境监测知识,以及自己的课外科技活动(如大学生创新项目和参与教师的科研项目)自主设计实验方案(包括实验项目和实验方法等),进行科学研究.
2.2教学方法改革
为了改变学生做实验的被动状态,提高他们做实验的积极性和主动性.在实验教学中,将任务驱动式教学方法引入其中,通过教师布置任务,学生去思考,设计实验方案,准备实验和报告,完成任务,达到教学目的.除了基本验证型实验内容外,综合型实验与创新型实验在整个环节中,学生根据教师布置的实验任务,分组设计实验方案,并针对所形成的方案进行讨论、确定.方案确定后再进行样品的采集(采集方法、采集时间),准备实验所需药品,进行实验研究,分析实验现象和讨论实验结果.在整个实验过程中,学生亲自动手,而教师只需对关键设备进行讲解和回答学生提出的一些问题.通过这种任务驱动的方式,学生参与到每个实验环节,监测技术能力得到有效提升.
环境监测是一门知识点涵盖领域广、实践性强的课程,通过对理论教学内容和教学方法的改革,教学质量得到有效保障,学生学习的主动性明显提高,教学效果较为明显.通过对实验教学内容和教学方法的改革,增加了学生的实验兴趣,实验与实践监测技能得到提升,也为后续的工作以及科研提供了基础.
[1] 张恩栋,王冰,邹伟,等.基于创新教育的环境监测课程教学改革探索[J].高等理科教育,2007,29(4):126-128
[2] 奚旦立,孙欲生.环境监测[M].4版.北京:高等教育出版社,2012
[3] 卢新卫.“环境监测” 教学内容与教学方法研究[J].高等理科教育,2006(4):114-117
[4] 周剑雄,苏辉,石志广.讨论式教学方法在大学课堂中的运用研究[J].高等教育研究学报,2008,31(4):55-57
[5] 刘振英,江亚斌,冯蕾,等.环境监测课程理论与实验·实践教学体系改革研究[J],安徽农业科学,2015,43(5):381-382
Teaching reform of environmental monitoring course
GONG Shao-yan1,LIU Peng-jun2
(1. School of Natural Resources and Environment,2. School of Architecture,Linyi University,Linyi 276000,China)
Aiming at the problems existing in the course of environmental monitoring,the theory teaching content and method,experiment teaching content and method are discussed.The results showed that,the reform of teaching content on theory course,not only the teaching content should be comprehensive,but also it should be refined on the basis of the comprehensive teaching content.The reform of teaching methods on the course,many teaching methods have been applied in the teaching. The reform of the experimental teaching,three levels of the teaching models have been set up in the experimental teaching,and the proportion of comprehensive experiment content has been increased.The task driven teaching method has been used in the experimental teaching.
environmental monitoring;teaching system;teaching methods
1007-9831(2016)10-0105-03
X83∶G642.0
A
10.3969/j.issn.1007-9831.2016.10.030
2016-07-13
2014校级特色课程(50215010)
宫少燕(1977-),女,山东威海人,讲师,硕士,主要从事环境管理与规划方面的研究.E-mail:57127413@qq.com