基于“学习范式”理念的《环境监测实验》教学改革

何立平，林俊杰，兰 波

(重庆三峡学院 环境与化学工程学院，重庆 404100)

目前，我国已经放开对环境监测资质的管制。从事环境监测工作已成为环境科学与工程专业学生的重要就业方向。因此，提高学生环境监测技能对学生进入环境监测行业具有重要的作用。《环境监测实验》教学是学生形成环境监测技能的关键环节之一。由于高校对实验课程长期不够重视的原因，我国《环境监测实验》教学到目前为止仍未能有效培养学生企事业单位所需的环境监测技能。因此，迫切需要对《环境监测实验》课程进行改革，以适应学生就业以及行业人才的需要。

1 《环境监测实验》教学存在的问题

1.1 教学内容方面存在的问题

1.1.1 监测技能训练不完整

由于受到教学课时的限制，《环境监测实验》教学主要以实验室分析为主。然而，环境样品的代表性以及正确的环境样品前处理方法是决定监测结果准确性的基础。因此，亟待开展包括环境监测方案设计、环境样品采集、前处理以及实验室分析的完整环境监测技能训练。

1.1.2 监测方法单一

受实验设备的限制，《环境监测实验》教学常常以分光光度法、重量法和容量法为主，缺乏对学生利用大型仪器设备开展环境监测工作能力的培养。

1.1.3 缺乏创新性实验

目前《环境监测实验》所开展的项目都是从国家标准中选取的，都是成熟的理论和方法。实验过程机械呆板，不利于培养学生创新思维，也不利于激发学生学习兴趣。因此应该适当的增加科研监测项目，激发学生学习兴趣，培养学生创新性思维。

1.2 教学方法方面存在的问题

1.2.1 以“教师为中心”的教学模式

目前，《环境监测实验》教学过程仍然采用以“教师为中心”的教学模式。由实验教师提前将实验所需要的药品、器材、仪器设备准备好。学生来到实验室后老师做简要的讲解和演示后，由学生来完成的模式。在这种教学模式下，教师的工作量较大，而学生只是基于固定的操作步骤来完成实验，有的学生甚至根本不清楚为什么要这样做。因此，一方面，未能有效地将环境监测理论和实验结合起来，另一方面，也无法充分调动学生的学习积极性和激发学生主动思考。

1.2.2 考核方式单一

目前，《环境监测实验》教学主要是通过课前预习，实验过程中的表现和实验报告三个环节来考核，并且实验报告环节所占比重很大。学生常常存在抄袭预习报告、实验报告的情况。

2 我国高等教育的发展方向

2017年，教育部首次提出了“新工科”的概念，并要求加快“新工科”建设，全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式，中国经验，助力高等教育强国建设和我国经济转型升级。“新工科”人才的培养明确要求要问学生志趣变方法，创新工程教育方式与手段。“学习范式”是指一种从传递教学到生产学习的教学理念转变，一种从注重教师输入向注重学生输出的评价标准的转换[1]。“新工科”建设明确要求我国高等教育需要向“学习范式”转型[2]。因此，从“教学范式”向“学习范式”转型是我国高等教育发展的必经阶段。

3 基于“学习范式”的《环境监测实验》教学改革

基于《环境监测实验》教学过程中所存在的问题。我们认为教学理念需要由“教学范式”向“学习范式”转变。一方面，提高《环境监测实验》教学内容的全面性、实用性、创新性和趣味性，激发学生学习的积极性。另一方面，改进教学方法，体现“以学生为中心”的教学理念，注重以企事业单位需求为基础的学习成果产出，激励学生参与教学过程。

3.1 基于“学习范式”的《环境监测实验》教学内容改革

3.1.1 完整监测方案的设计及实施

针对真实生态环境和污染源开展环境监测方案设计，并以此为基础开展样品的采集、保存、预处理和实验室的分析(包括实验准备过程)，锻炼学生根据国家相关技术规范和环境分析相关标准，独立开展环境监测工作的能力。

3.1.2 常规监测方法和先进设备相结合

《环境监测实验》项目的设置要全面考虑实际环境监测过程中所需要的分析手段，包括常规分析方法(重量法、容量法、分光光度法)和先进仪器分析(气质连用、原子吸收等)方法。

3.1.3 基于环境热点问题开展科研监测

以当下的环境热点问题为切入点，开展科研监测，如，监测学生寝室难以被打扫部位、电脑主机内部的灰尘中的多溴联苯醚，激发学生对环境质量的关注，培养学生创新思维，激发学生思考。

3.2 基于“学习范式”的《环境监测实验》教学方法改革

3.2.1 翻转课堂

课前在网络软件平台上放置实验微视频、ppt课件[3]、制定学生课前任务单，督促学生课前预习。课中通过分组讨论法和问题式教学法，回答学生在预习过程中所产生的问题，并进一步激发学生思考。课后，通过网络平台开展实验问题讨论，及时公布学生在实验报告中出现的问题，以便学生纠正。

3.2.2 基于学习产出的教育模式

根据企事业单位对学生环境监测技能的要求[4]，设置实验项目。制定每个实验项目教学过程中学生所需要形成的技能和能力，使得教学内容，教学过程以及评价体系围绕学习产出来开展。

3.2.3 注重过程考核

变革传统《环境监测实验》的考核方式，设计更多能够激发学生参与教学过程的环节进行考核，如：在线预习和答题，分组讨论中的表现、实验方案的设计、团队协作能力等评价指标，促进学生积极参与教学过程。

4 结束语

结合我国《环境监测实验》教学过程中存在的问题以及高等教育发展的方向。我们从课程内容和教学方法两个方面提出了基于“学习范式”的《环境监测实验》教学改革方案。教学内容方面需要提升课程内容对学生的吸引力，主要包括以下三个方面。首先，以真实生态环境或污染源为监测对象，增加除实验室分析环节外的其他实验环节的教学内容。其次，增加大型仪器设备在《环境监测实验》教学中的应用。再者，以环境热点问题为切入点开展科研监测。教学方法方面要全面体现向“学习范式”转型的教学理念，综合运用翻转课堂、以学习产出为导向和注重课程考核的教学方法。