基于OBE理念的环境监测实验教材建设的思考

胡磊+纪靓靓+袁旭音+李轶

摘要：环境监测实验是环境工程专业重要的实践课程。在对国内出版的环境监测实验教材的详细分析的基础上，以OBE理念为指引，提出了改进环境监测实验教材的思路和方法，以利于环境监测实验课程的教学质量的提高和学生创新能力的培养。

关键词：OBE；实践创新；环境监测实验；教学体系

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0212-02

一、引言

OBE是Outcome-Based Education（成果导向教育）是指教育教学过程中一切教学活动（包括设计、课程设置和教学实施）都围绕学生实现预期学习成果进行开展[1]，其教学过程要求教学从重视资源的投入转变为重视学生整体学习成果，并要求教师为学生的学习成果负责，其核心理念可总结为学生中心、成果导向和持续改进[2]。

环境监测课程是环境工程专业的重要专业基础课。环境监测的实验技术广泛应用于环境保护、食品检验等行业[3]，是物质的定性定量分析测试的重要手段。环境监测实验一般包含样品的采集和保存、样品的预处理、污染物的分离和富集，污染物定性和定量分析以及实验数据的处理和表达等专业内容。课程不但理论要求强，而且动手能力也要求高。在目前本科教育和社会对人才需求的现状条件下，环境监测实验教学是环境工程专业实践教学的非常重要组成部分，是培养具备实践创新能力的高素质大学生毕业生的关键途径，而实验教材则是实践创新教育的重要载体。

二、已出版实验教材的现状

（一）实验项目过多

目前已出版的环境监测实验教材大多以环境监测的介质对象（如地表水、空气等）作为分类的主线，全面介绍测定各种环境监测介质主要污染物的采样、保存、样品处理、检测和数据处理的实验方法。环境监测介质分类常以地表水监测、空气监测、土壤和固废监测、固体废物监测、生物污染监测、物理性污染监测等为主，有的教材在各环境介质对象监测中根据不同的监测项目设定多少不一的实验项目，总的实验项目非常多而全。实验项目大多参考国家的相关标准方法。虽然标准方法是经过实践检验的成熟方法，但在目前各学校削减学分的大背景下，一般实验课程学时均有不同程度的削减[4]，过多使用标准方法作为实验项目，不利于使学生掌握环境监测发展的先进技术和方法。

（二）实验内容过于具体

已出版的实验教材的各实验项目一般从实验目的、仪器设备、方法、操作步骤和实验数据表格等方面进行实验讲解，从试剂配置、儀器搭建到操作过程、数据处理等环节，实验教材都介绍得清清楚楚，学生只要仔细地按照教材上的要求进行操作，就会很好地完成实验项目，不会出现问题。这种全包式的实验教材虽然能够使学生在一定的时间内完成教材要求的实验，但是过于详细的介绍会将学生限制在一定的狭窄的空间内，会培养出学生机械呆板的思维方式，不太有利于学生今后的发展。同时过于规范的实验教程，会限制学生的思考空间，也没有给学生犯错误的空间，使得实验项目失去了研究探索的乐趣，引不起学生的兴趣，对大学生的创新实践能力的培养是不利的。

（三）实验方法和梯度单一

已出版实验教材的实验项目中同一种污染物的分析测定方法采用不同方法进行比较的实验项目较少（大约占总实验项目的9%以下），而且同一实验项目中实验条件单一，实验步骤单一，实验的数据分析方法单一等。设置的实验项目缺乏梯度。实验项目以监测介质对象进行分类，每一大类若干实验项目，各实验项目体现不出难易程度和重要程度的区分。所有的学生按照同一梯度要求进行实验，不同能力的学生做不到因材施教，不利于实践创新能力的培养。

三、编写实验教材的新思路

（一）实验项目的设置思路

改变目前已出版实验教材大而全的实验项目设置思路，采用“少而精”的选择思路，精选经典成熟的监测实验项目。对具体的监测项目，不以某一的污染物的分析测定作为实验内容，而是力图提供多种实验条件或介质条件，并充分考虑多种环境因素，综合性地编写实验项目，以增加实验教材中设计型和综合型实验的比例。

比如“水样的化学需氧量（COD）测定”的实验，改变过去在单一水样，单一实验条件下的实验内容，转变为提供不同类型的水样，不同的氧化条件，不同的消解条件下的实验内容，由学生进行选择组合实验分析测试，从中可以更好地理解化学需氧量的环境意义，为以后进一步的工作提供理论基础。

（二）实验内容编写思路

科学简化实验内容，对实验项目中的目的、原理、仪器设备、操作步骤和数据表格等项目，以表格或提纲的形式列出，其中重点内容以黑体标出，并提供适当的参考文献作为学有余力的学生课后进一步探索。这样处理既简化了内容又清楚醒目，便于学生全面有效地掌握实验内容。

比如在实验“水样中氨氮的测定”中，将实验目的、原理、操作步骤和数据处理表格以提纲的形式简单列出，黑体标注出实验的关键点。并在实验后附上最新氨氮测定方法的文献名称，以供学生课后进一步探索。根据我们多年开展的开放式实验教学的规范要求和实践经验[5]，学生如有兴趣，可以与实验室联系进行开放式实验研究，甚至进一步凝练选题申报大学生创新训练计划。

（三）加强基础理论的思路

基础理论的熟练掌握有助于学生从全局考虑实验问题，对培养学生的实践创新能力具有非常重要的作用。实验教材可以对常用的测定定性定量分析方法进行阐述，增加实验常见实验误差的分析讨论内容，有利于学生从多个角度思考实验问题，以培养学生的实践创新能力。

比如在综合性实验项目“校园区域大气环境质量监测”中，通过对误差概念的强化和训练，学生可以对监测过程中出现的数据进行合理地分析，排除系统误差的干扰，将随机误差控制在合理范围内，以保证实验数据的可靠性和可比性。学生还能对实验过程中的突发性情况进行合理分析，排除其对实验的干扰，这些训练环节对学生今后从事环保工作具有很强的锻炼价值。

四、結语

环境监测实验教材在环境工程专业人才的培养过程中扮演着非常重要的角色。实验教材应根据当前教育改革趋势和环境工程学科现状及发展方向，以增强学生的学习兴趣，培养学生的自我学习能力、实践能力、和创新能力等为核心指导思想，以OBE教育理念为指引，合理地安排实验项目，有梯度地编写实验方式，及时地更新实验内容，建设更加系统、科学的实验教材，提高环境监测实验的教学质量，提高学生的实验实践能力，以便更好更多地培养符合社会发展需求的人才。

参考文献：

[1]顾佩华，胡文龙，林鹏等.基于“学习产出”（OBE）的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[2]覃晶晶.基于OBE成果导向教育理念的给排水专业人才培养模式研究[J].教育教学论坛，2016，34：157-158.

[3]胡磊，纪靓靓，袁旭音，李轶.OBE理念驱动的环境监测实验教学改革尝试[J].教育现代化，2016（3）：44-45.

[4]胡磊，李轶，袁旭音.短学时背景下环境监测实验教学改革实践[J].实验科学与技术，2013（6）：253-255.

[5]胡磊，李轶，倪利晓.水处理实验技术开放式实验教学尝试[J].高等理科教育，2009（1）：78-80.

Thoughts on Construction of Environmental Monitoring Experiment Teaching Material Based on OBE

HU Lei，JI Liang-liang，YUAN Xu-yin，LI Yi

（College of Environmental，Hohai University，Nanjing，Jiangsu 210098，China）

Abstract：Environmental monitoring experiment is an important practical course of environmental engineering. Based on the analysis of the environmental monitoring experimental materials published in China，this paper puts forward the ideas and methods to improve the environment monitoring experiment teaching materials with the guidance of the OBE，in order to improve the teaching quality and students' innovation ability in environmental monitoring experiment course.

Key words：OBE；practice innovation；environmental monitoring experiment；teaching system