应用型高校《环境监测》实验教学改革探讨*

汤 民，方 珂，郝汉舟，徐新创

(湖北科技学院资源环境科学与工程学院，湖北 咸宁 437100)

应用型高校主要培养适应经济社会发展所需要的各类高素质应用型人才，重在培养学生利用专业知识分析和解决问题的能力。近年来，大气污染、水污染、土壤污染等环境问题，牵动着公众的神经。当前我国的生态环境保护形势依然十分严峻，日益紧迫的环境危机对环保工作者提出了越来越高的要求[1]。高校是培养环境类专业人才的重要场所，而《环境监测》是环境类专业必开的一门专业基础课程，具有很强的实践性、应用性和综合性[2-3]。国内高校在《环境监测》课程实验教学方面进行了许多有益的探索[4-9]，取得了很好的效果，其主要研究成果有：①教学方式多样化，采用传统教学和多媒体教学相结合的方式进行授课；②校地合作建立实习基地，为提高学生的实践能力搭建平台；③开设综合性、设计性实验，培养学生的动手能力和创新能力。这些经验和成果为我校《环境监测》实验教学改革提供了可供借鉴的思路。本文分析目前我校《环境监测》实验教学的现状，弄清存在的主要问题，然后相应地提出改革思路和举措，旨在促进环境类应用型人才的培养。

1 《环境监测》实验教学存在的问题

1.1 教学内容过于简单，缺乏综合性、实践性

表1 《环境监测》课程实验

按照我校2015版《环境监测》课程教学计划，环境监测实验属课程内实验，计划28学时。但受限于实验室容量和课时，目前本课程实验教学只安排了较典型的环境质量参数作为测定项目，我校《环境监测》课程实验开设情况如表1所示。

学生通过上述实验课程的学习，可以学会一些专业仪器设备的使用方法和相关环境参数的分析测试技术，然而遇到实际环境问题，如对湖泊水体富营养化进行评价、对农村地下水水质状况进行综合评价、对大气环境质量现状进行评价、对工矿用地土壤环境质量进行调查与评价等，要求监测人员全程参与“采样-测试-数据处理-评价”过程，学生往往感到无从下手。

1.2 教学手段机械化、程序化

当前，我校《环境监测》课程实验仍然采用传授式教学，借助黑板、粉笔讲解实验方案和需要注意的关键步骤、这种教学手段较为单一和枯燥，尤其讲解具体仪器操作时不直观、不具体，不能充分调动学生们的学习热情。从表1可知，以上这些实验都是传统的验证性实验，即教师课前布置好实验内容，并提前准备好需要的实验仪器和药品，学生在课堂上按照实验指导书按部就班地操作。验证性实验教学只是让学生对一些化学分析实验技能进行了温习：如标准溶液的配制、酸度计的校准、酸式滴定管的使用等。这种实验教学模式很大程度上抑制了学生的思考和综合分析能力，学生在实验过程中很少会对环境监测实践中可能遇到的重要问题进行思考和分析(例如，如何根据样品的特性选择合适的预处理方法、如何进行数据处理分析、如何选择适当的环境质量评价方法等)。

1.3 实验考核标准单一

《环境监测》课程实验成绩的考核依据主要是学生出勤和实验报告，造成一些学生不重视实验过程，部分实验操作(如溶液的配制、移液管使用、有机溶剂的取用等)很随意，甚至违反实验技能操作规程。还有些学生过分追求“完美”的实验结果，缺少个人思考与分析。这种考核方式使得学生只重视实验结果，而忽视了对实验操作技能的掌握，不利于学生创新能力的培养。

1.4 实验室硬件设施薄弱

作为地方应用型本科院校，由于受经费的影响，我校环境科学教学实验平台建设进展缓慢。学生在《环境监测》课程实验中往往只能接触一些简单的基本仪器，如电子天平、酸度计、COD消解仪、分光光度计等；由于数量有限，学生较少接触原子吸收分光光度计、液相色谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等一些原理和操作较为复杂的大型仪器；实验室面积亟待扩大，学生做实验时十分拥挤，这些因素影响了实验教学效果，造成学生的学习积极性下降，达不到培养学生动手操作能力的目的。

2 改革思路和举措

针对目前《环境监测》课程实验教学中存在的上述问题，我们在学校高素质人才培养模式的总体规划下，加大实验教学改革力度，提出了新的改革思路和举措。

2.1 补充和完善实验内容

目前，我校《环境监测》课程实验仍然以基础验证性实验为主，综合性、设计性的实验较少，学生的积极性不高。针对这种情况，可以灵活调整实验方案，充分结合本地环境特征或学生感兴趣的环境热点问题，可以因时因地制宜。例如：揽月湖作为湖北科技学院极具特色的一处人工湖泊景观，其水质状况对学生健康和校园环境有一定的影响。实验授课时可以组织学生对揽月湖开展水质常规指标监测，按照水质监测程序完成，对结果进行讨论分析。又如对于咸宁市重点关注的非煤矿山生态修复治理问题，可以结合“土壤中重金属的测定”实验，组织学生选择代表性区域进行土壤重金属检测，然后根据实验结果评价该区域土壤环境质量状况。这种开放式的实验教学模式可以全面调动学生学习的积极性，提高学生分析和解决实际问题的能力，也能为当地的环境保护部门提供一些基础参考数据[10]。

2.2 改进教学方法，提高学生学习兴趣

《环境监测》实验课堂上可以采用讲授、提问和讨论相结合的互动式教学方法，鼓励学生积极思考、多发言交流，例如：在讲解“校园环境空气质量监测”时，让学生们先自行分组讨论，常见的环境空气质量指标有哪些？还可以结合一些环境污染问题如酸雨、雾霾、温室效应等，引导学生主动思考。这样的环节可以提高学生的学习兴趣和主动性，最终教学效果也会显著提高。多媒体教学作为一种新型的教学形式，能活跃课堂气氛，激发学生的学习热情。环境监测实验涉及一些实际环境样品的采集和分析，比如土样采集时采样点的布设和取样技术、水样采集时河流监测断面的设置、大气颗粒物测定仪的工作原理等，使用传统的讲授式教学很难讲述清楚，如果采用多媒体动画技术来展示这些信息就会简单明了且生动形象。另外，针对不同类型的实验，选择不同的教学方法。验证性实验主要以验证理论课所学知识为主，强调操作必须规范和标准；对于综合性、设计性实验，则应该以学生为主体，由学生自己提出问题，制定合适的实验方案，实施并撰写实验报告，培养学生在环境监测实际工作中分析问题和解决问题的能力[11]。

2.3 优化考核方式

表2 《环境监测》实验成绩评定标准

《环境监测》课程实验考核是为了检验学生学习和掌握基本实验技能的情况，可以提高学生对课程实验重要性的认识[12]。考核不仅要考查学生的动手操作能力，还应考查分析和解决问题的能力。改革现有的实验考核方式，使用过程评价代替结果评价。摒弃传统的通过实验报告和实验数据给出实验成绩的做法，提高平时成绩的比重。对于综合性和设计性实验，考核应贯穿整个实验过程，侧重反映学生解决实际问题的能力。表2为《环境监测》课程实验成绩评定标准。

2.4 加大对教学仪器设备的投入力度，充分开发现有资源

为了进一步提高《环境监测》课程实验教学质量，需要加强实验室实验仪器设备的建设和管理[13]。 随着一些新型污染物不断在环境中被检出，与之相应的监测技术也在不断更新，大型分析测试仪器及其联用技术应用变得常态化。在此背景下，我校环境科学教学实验平台建设显得相对滞后。由于数量有限，学生较少接触原子吸收分光光度计、液相色谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等一些原理和操作较为复杂的大型仪器。其造成的结果是学生进入工作岗位后遇到此类仪器不会动手，增加工作难度。因此，学校应继续加大实验室建设力度，增加实验仪器设备投入。此外，还需要充分开发现有资源，建立与地方企业紧密合作的实习实训基地。如湖北科技学院资源环境科学与工程学院联合咸宁市环境监测中心、咸宁市污水处理厂、咸宁市西凉湖综合管理局、九宫山国家级自然保护区等单位建立了长期实习实训基地。另外，我校与咸宁市环保部门合作，环保技术人员提供监测仪器和试剂，定期安排指导学生监测城区淦河水质，这样既可以服务于地方部门，又提高了学生的自主创新能力和主动性。

3 结 语

在应用型人才培养模式下，高校更应重视锻炼和培养学生的综合实践能力。通过对《环境监测》实验教学内容、教学方法、考核方式、教学仪器设备投入等方面的改革，能有效地激发学生学习的积极性、提高学生对该课程的学习效果，以期更好地培养环境类应用型技术人才。