新工科背景下环境监测实验的改革实践

肖 萍 王 捷 孙启耀 赵小辉

（长江师范学院绿色智慧环境学院，重庆408100）

0 引言

目前，新工科的建设成为各个高校工作当中的重点，培养新型人才成为高等院校的一个重点内容，而新工科的建设与发展必然是高等院校教育改革之中的重大战略选择。各个高校在开展新工科建设时，需要以工程教育改革的理念、体系、结构和模式为中心全面展开[1]。其内涵是以育情育人为主要引领，以敢闯会创为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养多元化、创新型卓越工程人才。对于新工科的建设与发展其主要重担落在了高等院校的发展任务之中，如何布局新工科相应专业的构架、培养能够把握未来科技以及顺应产业发展的工科人才、如何在进行传统工科建设时有的放矢、如何对高校现有的工科专业及学子的培养改革创新，都是高等院校需要有所把握、有所突破的重点[2-3]。

理工科专业培养应用型技术人才时，缺少不了实验教学课程[4]。环境监测实验是环境科学类专业学生的必修课程，以提升学生的专业实践能力为主要宗旨，以落实环境监测原理、技术、基本技能为主要任务，着眼于培养学生实验技能、综合知识应用能力，并为职业发展奠定基础。近年来，长江师范学院步入快速发展阶段，在学校实验室各硬件条件的加持下，实验教学改革势在必行。本文针对长江师范学院绿色智慧环境学院环境监测实验教学，提出环境监测实验教学的改革方案。

1 实验教学内容改革

以往实验教学，主要进行环境中单个指标（如溶解氧、总磷等）的测定，难以对监测对象（水体、大气等）形成系统评价，同时环境监测实验采取的方法大部分也是传统化学方法。随着现代化仪器技术和方法的发展，环保行业已经开始使用新兴的、现代化的监测手段和监测设备。环境监测实验教学与行业无法精准对接，导致培养的学生毕业后走入工作岗位还需要很长的适应过程。因此，在实验教学过程中进行了以下的改革：

1.1 增加综合性或设计性实验

在环境科学专业教学中，新增地表水河流监测方案的制定、区域环境空气质量监测、区域空气质量监测的评价、土壤环境质量监测及评价等综合性实验体系[5]。在实验课程中，增设了一个综合性的设计实验。设计性实验题目不限，由学生自主选题。学生从基础资料收集、监测方案的制定、实验室分析、数据处理、监测报告的撰写以及质量控制与评价，整个过程中每一步都由学生自己完成，教师仅进行指导和监督。通过该方法，学生通过发现问题、解决问题、回顾反思，于潜移默化之中提升其专业知识、促使其知行合一、实现团队合作，进而全方位提升其综合素质。

1.2 将现代化检测仪器引入实验项目

近几年，学院实验室条件不断提高。实验室增加了多台新款分光光度计和消解仪，并将这些仪器引入了实验教学。如水样的预处理，实验手段由原有的传统加热消解改为利用消解仪快速消解。不仅节省了时间，还新增了学生对仪器的了解，开阔了视野。

2 教学环节或过程的改革

以往的教学方式以教师讲授为主，进行填压式教学。学生缺乏主观能动的学习。因此在实验过程中，操作错误、实验失败等现象层出不穷。针对这些情况，做了一些改革：

2.1 增加学生预备实验

实验准备工作全部由学生负责，实验教师协助学生完成，增加了学生的责任感和团结协作能力，提高了学生实际操作能力。

2.2 强调课前预习，增加课堂现场提问与考核

在实验开展之前，通过设问的形式，促使学生预习，进而明确实验主要目的、要求、原理以及步骤等。上课时，通过课堂提问，考核学生预习情况和对实验内容的把握。

2.3 缩短教师讲授时间

在与环境监测理论课教学内容步调一致的基础上，减少教师实验课授课时间，仅对重点和难点知识进行讲解。

2.4 规范课后实验报告整理环节，提倡计算机技术的应用

计算机技术科学研究之中应用广泛的技术之一，应当成为新工科应用型人才必须掌握的基本能力。因此要求学生采用Excel、Sigmaplot等专业软件进行绘图和数据处理，使学生熟练运用计算机软件的同时，提高数据处理和分析能力。同时，规范实验报告，创建实验报告的电子模板，对报告内容、书写格式、语言等进行了规范，利在当下，也在之后的毕业论文及科学研究之中。提倡学生在实验过程中，利用电子设备对实验过程进行记录，便于后续改进和留存。

3 多形式强化实验教学

受课程时间和实验条件的限制，不可能将所有环境要素的实验均纳入实验课程体系中，因此为了更好地提升学生的专业知识、实验分析技能，落实知行合一。该课程实验教学提供多种平台以期学生通过社会实践、科技活动及教师科研课题等方式来强化实验教学。如参与教师科研项目研究，以此使学生能够掌握新的研究方法和新的分析技术，从而提高实验分析的能力。如毕业课题选择对流域环境质量状况进行调研和评价，在此过程中学生需要查阅相关资料以便制订完整的监测方案，进行布点、采样、指标检测分析，并进行相关评价。以上种种方法可使学生于实践之中对相关理论知识点进行复习和应用，深化对环境监测理论知识的理解，初步培养学生能学、会用、敢想、会创、理论落地、独立研究的能力。

4 考核方式的探索与改革

开展环境监测实验的目的在于提高学生实验能力，加深学生对知识的运用，调动学生的积极性。较之主要以学生考勤、实验报告的成绩评定方法，现在环境监测实验考核在保留原有的基础上，增加学生预习情况、实验态度、实验过程的操作情况，并要求学生在课程中做好原始实验数据的记录，课后进行结果分析和实验过程的反思、总结。学生的成绩由四部分组成，课堂考勤成绩占10%，预习和实验态度成绩占20%，实验操作成绩占30%，实验报告成绩占40%。考核方式的改革体现了注重学习过程的观念，更为科学、合理，且符合人才培养的目标。

5 结语

环境监测实验经过改革后，实施效果较为显著。主要体现在学生出勤率较高，学生对实验内容和过程把握度增加，实验技能和操作水平显著提高，对问题的分析和思考能力增强等方面。实验教学改革仍处于摸索初期，将继续发现问题，不断地调整、改进、总结、分析，提高教学效率和成果，找到适应新时代新工科发展环境下的实验教学之路。