“现代环境分析技术”教学改革的探索与实践

吴 缨， 刘盛萍

(合肥学院 a.化学与材料工程系;b.生物与环境工程系，合肥 230601)



“现代环境分析技术”教学改革的探索与实践

吴 缨a， 刘盛萍b

(合肥学院 a.化学与材料工程系;b.生物与环境工程系，合肥 230601)

“现代环境分析技术”是环境工程硕士专业研究生必修课程。针对课程的特点和教学中面临的一些难题，从授课内容、授课方式、学生能力培养等多方面进行了改革与探索。实践表明，这些做法有助于学生在有限学时内掌握环境监测的理论与技术，培养解决实际问题的能力。

“环境分析技术”；研究生教育；教学改革

2009年，我国全面启动了全日制工程硕士专业学位教育工作，[1]与传统的注重科学研究和原始创新能力的科学硕士培养不同，工程专业学位硕士的培养更注重具有良好的职业素养和解决实际问题能力的培养。合肥学院的工程硕士研究生教育，属于服务国家特殊需求人才培养项目——环境工程领域专业学位硕士研究生培养试点单位，[2]自2012年招生以来，一直把提高工程硕士研究生教育培养质量作为首要任务。其培养目标是：培养思想观念新、工程实践能力强，掌握固体废物处理工程领域的基本理论、先进技术方法，具有独立从事固体废物处理领域技术创新、研究设计、污染防治与综合利用的高层次工程技术和项目管理人才。

随着社会经济的快速发展，环境恶化、资源匮乏、能源危机等一系列人与环境之间的矛盾愈加突出，为了社会、经济和环境的可持续发展，环境工程专业人才对自然资源合理利用、清洁生产、废物资源化与能源化、污染防治、环境保护和质量改善等提供了强有力的支撑，只有掌握该领域扎实的基础知识和系统的专业知识，才能成为一名合格工程技术人员或工程管理者。

“现代环境分析技术”是环境工程学科必修专业学位课，是一门具有综合性、实践性、时代性和创新性的理论与方法课程，是学习后续课程“环境规划与管理”“城市生活垃圾管理”“环境评价的理论和方法”等的基础，也是毕业论文环节必不可少的研究方法之一。自2012年开始，已经连续开设四年。在每次正式授课前，对每一届新生的专业知识背景都进行了调查和分析，如2014级24位学生，本科阶段具有化学知识背景的学生9人，占37.5%，本科没有学习大学化学的学生15人，占62.5%，甚至有几位从高中时期就远离了化学。由此可见，我校生源差异较大，个别学生基础相当薄弱；另外，来自不同高校的学生培养质量也有一些差别，学生的接受能力也参差不齐。得到合肥学院研究生教学研究项目的资助，我们对该课程的授课内容、授课方式、学生能力培养等方面进行了积极的探索与改革，全方位、多角度促进学生对所授课程知识的掌握，以培养掌握环境专业领域坚实的基础理论和宽广的专业知识，具有较强的解决实际问题的能力，具有良好的职业素养的应用型环境人才，满足社会和国家经济发展对高层次人才之需。[3]

1 调整和优化授课内容

培养高水平的工程应用创新型人才，是工程硕士专业学位研究生培养的重点任务之一。全日制工程硕士专业学位研究生课程体系在其培养方案中处于核心地位，课程教学是实现培养目标的中介和桥梁。[4]课程设置坚持应用导向，突出个性化培养，又体现知识的广度和深度，使全日制工程硕士研究生具有扎实的文化素养和合理的知识结构。

“现代环境分析技术”课程理论讲授安排24学时。主要讲授大气、水体、土壤、噪声、固体废弃物等主要污染物的监测分析技术方法，需要分析化学、仪器分析、有机化学、环境保护概论等作为预备知识。在非常有限的学时内达到“能够基本掌握现代环境分析技术的科学原理和技术关键、各类监测方法的特点及适用范围等一系列理论与技术问题”教学目标，无论对授课教师还是学生，都是一个不小的挑战。显然，按照常规的授课方法是不可能完成教学任务、达到教学目标的。

经过反复调研、论证与商讨，我们对授课内容重新安排和调整，强化监测方法的原理讲授，如水和废水监测、大气和废气监测、固体废物监测等内容，弱化有关物理污染监测、生物监测、生态监测、遥感监测等理论教学，力争既传授新鲜内容，又复习既往知识；既关注基础薄弱的学生，也提升基础较好的学生。对个别完全没有专业知识基础的学生，在正式授课前就指定自学内容，督促他们旁听本科生的相关课程。对学有余力的学生，推荐课外学习材料，加深理解，拓宽视野。

2 综合运用多种教学方法

目前，应用型硕士人才培养的教学法研究仍处于尝试起步阶段。应用型人才在未来工作中所要接触的认识对象，多的是来自于第一线的未经加工的实际事物，故而在教学方法的选用上，应更多的偏重与着力于能对应用型人才能力进行提升培养的教学方法，[5]在教学方法上应充分唤醒和发挥学生在教学过程中的主体性意识，从“教师教—学生学”的模式逐步向“教师—教学生学”转化，由过去被动地接受知识向主动去提高能力转变。

合肥学院研究生在入校后第一项学习任务是为期两周专业认知实习，这种亲临现场观摩学习的专业体验，为启发式、讨论式等教学模式的运用提供了良好的前提条件。比如，涉及教学重点和难点的水、气、土壤三类污染监测的基本原理、方法要求等，教师尽可能从多角度阐述，配合视频、动画等多媒体教学手段，要求学生们踊跃参与讨论，把感性认识上升到理性认识。 又如，选择“巢湖水质分析”作为案例教学法的实例，让学生们以设计者和实施者的角色，把环境监测的基本原理和方法运用在环境分析评价和环境保护中。

现代环境分析技术是环境科学的一个重要分支学科，通过对影响环境质量因素的代表值的准确、及时测定，为污染的控制与治理、环境管理、环境规划等提供科学依据。作为环境保护工作的重要基础和有效手段，它在一线是如何运作的，我们邀请合肥市环境监测中心站专家开设专题讲座“合肥环境监测现状和发展趋势”，详细介绍其技术监督管理职能，合肥市环境监测技术水平，了解监测方案的制订方法及监测过程质量保证，环境监测如何为环境管理提供服务；同时用实例介绍环境自动监测、生物监测、遥感遥测等最新环境监测技术、环境监测的最新进展如信息化、网络化概念、应急监测……校外有实践经验老师的介绍和面对面的交流，使学生们对课程内容有了深层次的理解和掌握。

3 培养学生获取知识与信息的能力

在“工程硕士专业学位基本要求”中，获取知识能力位列第一，[6]工程硕士生在校学习的知识是有限的，因而不断获取新信息、自主更新知识、进行终身学习是一种很重要的能力。工程人才职业生涯的发展需要这种能力，以适应工程技术的发展变化、解决多变的问题、面临不同的挑战。“授人以鱼不如授人以渔”，在教学过程中要有目的引导学生通过课堂、网络、实践和交流等方式增强自身获取知识、信息的能力，不断优化自己知识结构的能力，使他们将来更好地熟练地利用所掌握的知识、理论、技术和经验，形成解决实际问题的能力。

现在的研究生绝大多数是应届本科毕业生直接考取的，学习方法不能适应新的学习任务要求，仍过多依赖指定教材或参考书、不会记笔记的现象依然存在，要在学习方法上加以引导。为了帮助研究生克服学习中的畏难情绪，针对他们的学科背景不同，以及化学基础参差不齐等实际情况，组成学习小组，交流学习心得，开展互帮互学，共同进步。

调整后的“现代环境分析技术”把各环境要素的监测理论与技术问题作为重点讲解内容，为了展示其在环境工程领域工作中的广泛应用，要求学生们依据教学要求，课后自主学习，每人自行查阅、研读文献，小组讨论，并制作成ppt在全班汇报交流，教师逐一点评，答疑解惑。每位学生的理解及表述将计入平时成绩。

例如，苯并[a]芘为一种突变原和致癌物质，存在于煤焦油中，而煤焦油可见于汽车废气(尤其是柴油引擎)、烟草与木材燃烧产生的烟以及炭烤食物中，有关它的监测方法，学生经过调阅文献，归纳实验室监测方法如下。

监测方法标准来源类别高效液相色谱法GB13198-91水质高效液相色谱法GB/T15439-95空气质量高效液相色谱法HJ/T40-1999固定污染源排气气相色谱法《固体废弃物试验分析评价手册》固体废弃物气相色谱法《空气中有害物质的测定方法》(第二版)空气荧光光度法GB/T5009.27-1996食品

此举拓展和强化了学生对“环境标准”的认识，如《环境空气质量标准》(GB3095—2012)、《生活饮用水水质标准》(GB5749—85)、《食品卫生标准》(GB7104—94)等。这些标准中明确表明了不同环境中对有害物质苯并[a]芘的控制浓度。

4 注重强化学生应用知识的能力

专业学位研究生教育是培养应用型高级工程技术与管理人才。作为专业实践性很强的一门学位课，除了在理解各种监测方法的特点及适用范围等一系列理论与技术问题，更重要的是具备监测数据获取、整理和评价等工作的能力，进而达到学生具有综合应用多种方法处理环境监测实践问题的能力。

正确的监测分析概念及其相应的现代技术，是环境类硕士研究生解决一线环境问题的必备基础。环境类专业学生通常在本科阶段都学习了“环境监测”课程，并实践了应用范围广或具有典型意义的监测技术，如COD、溶解氧的测定等。如今，大中型现代先进测试仪器及相关的分析技术已成为环境科学研究甚至日常环境监测的重要辅助技术，鉴于合肥学院实验室硬件条件较为充足，根据培养需求，开设了涉及使用气相色谱-质谱联用仪、原子吸收分光光度计、离子色谱仪等大型分析仪器实验项目。总之，合理、实用又具备先进性的实验项目开设，旨在加深和拓宽同学们对理论内容的理解，培养他们解决环境实际问题的能力，同时形成良好的科学作风，提升解决问题能力和动手能力。

通过师生的共同努力，学生们收获了知识、锻炼了能力，逐渐由“门外汉”向“业内人士”转变。比如，开始关注对身边有关环境事件的报道，注意环境监测领域的最新进展等，专业认知水平和素养明显得到提升。另外，通过团队合作，锻炼了与他人沟通、协作能力，提高了口语表达、文档处理水平。从课程结束时征集的意见来看，学生们对该课程教学改革认同度很高，项目实施收到了满意的效果，找到了持续改进的目标。

教育部“关于改进和加强研究生课程建设的意见”中明确指出：课程学习是我国学位和研究生教育制度的重要特征，是保障研究生培养质量的必备环节，在研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用。[7]在项目实施过程中，必须坚持以研究生成长成才为中心，打好知识基础、加强能力培养、为长远发展储备能力。环境类研究生的科研工作越来越依赖于大型仪器的合理正确使用，未来需要加强现代环境分析技术实验课程的建设与实践。同时，还应充分调动研究生参与教学设计、教学改革和教学评价等的积极性，使学生们真正成为教学改革的参与者。

[1] 教育部．关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见[Z]．教研〔2009〕1号．

[2] 服务国家特殊需求人才培养项目. [EB/OL][2016-03-01]. http://baike.baidu.com/link?url=y51HQ-QlEFWdH82RTH_GBsM_HdCVWGedzNaSC8kJ4OzyzvNAaLZt4Xyc0oJFD_33OqIUSDRR_aOTQ0TuLA5Kw_#3

[3] 陈伟，杜世章，游章强．地方高校工程硕士研究生培养模式探讨:以“服务国家需求人才培养项目”环境工程专业硕士为例[J].绵阳师范学院学报，2013(2) : 143-146．

[4] 韩娜，张兴祥，刘海辉，等．全日制工程硕士研究生课程建设与改革[J]．广州化工，2015(2)：189-190, 209.

[5] 陈啸，刘杨.国际应用型本科教育教学法研究的启示[J].中国大学教学，2012(4):92-95.

[6] 全国工程专业学位研究生教育指导委员会 40个工程领域工程硕士专业学位基本要求(2014年)[EB/OL][2016-07-01].http://www.meng.edu.cn/publish/gcss/282/index.html.

[7] 教育部.关于改进和加强研究生课程建设的意见[Z].教研〔2014〕5号．

[责任编辑：李德才]

Exploration and Practice on Graduate Education ofModernEnvironmentalAnalysisTechnology

WU Yinga,LIU Sheng-pingb

(a.Department of Chemical and Material Engineering,b. Department of Biological and Environmental Engineering, Hefei University, Hefei 230601,China)

ModernEnvironmentalAnalysisTechnologyis a required course for environmental engineering postgraduate. Based on the characteristics of course and some problems by teaching, exploration and reform have been taken such as teaching contents, teaching methods, cultivating students’ ability. Some experience has been accumulated for graduate teaching. The results show that these reforms will help the students to obtain the related theory and technology in a short period, and promote their ability that solving practical problems.

ModernEnvironmentalAnalysisTechnology; graduate education; teaching reform

2015-10-12

2016-07-12

合肥学院研究生教学研究项目(2014JY07)资助。

吴 缨(1963—) ，女，安徽合肥人，合肥学院化学与材料工程系教授，研究方向: 污染控制及资源化；刘盛萍(1978—)，女，安徽东至人，合肥学院生物与环境工程系实验师，研究方向：固体废物处理。

X830.2；G642.0

A

2096-2371(2016)04-0136-04