王小敏， 馮圣東， 楊志新， 劉樹慶

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071001）

環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)的一個重要分支學(xué)科，是學(xué)生掌握了環(huán)境學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析等基礎(chǔ)知識后必修的一門綜合性、實踐性較強(qiáng)的專業(yè)課［1，2］。該課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握環(huán)境監(jiān)測的基本理論和基本知識，以污染物為主線掌握從布點、采樣、樣品保存及前處理到選擇科學(xué)的分析測試方法和數(shù)據(jù)處理及分析的環(huán)境監(jiān)測全過程，使學(xué)生具備從事監(jiān)測工作的基本能力及素質(zhì)。如何通過本課程的教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生的分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新能力并較快地適應(yīng)畢業(yè)后的工作，是實踐性教學(xué)工作中一直探討的重要熱點問題。

此外，隨著科技進(jìn)步，市場對人才實踐能力和創(chuàng)新能力的要求日益提高，實驗教學(xué)則成為了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基本手段。如何培養(yǎng)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才是目前高等教育改革的主要目標(biāo)，而實驗教學(xué)是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要實踐環(huán)節(jié)之一。目前多所高校在環(huán)境監(jiān)測課程教學(xué)改革方面做了大量工作，如拓展教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)手段等，但在完善學(xué)生成績考核體系方面涉及較少。筆者針對河北農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境監(jiān)測教學(xué)過程中存在的實際問題，從授課學(xué)時、教學(xué)內(nèi)容、手段及課程考核方式等方面對河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院本科生課程《環(huán)境監(jiān)測》的教學(xué)改革進(jìn)行探索，旨在提高教學(xué)質(zhì)量并培養(yǎng)出具有較高綜合素質(zhì)的環(huán)境人才。

一、《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)改革的必要性

目前運行的的環(huán)境監(jiān)測教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及運行管理等方面都存在不同程度的問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1．環(huán)境監(jiān)測是一門綜合性很強(qiáng)的課程，涉及的知識面廣、專業(yè)基礎(chǔ)課程多。目前的教學(xué)學(xué)時是由16學(xué)時的理論講授和64學(xué)時的基礎(chǔ)性實驗操作構(gòu)成。為完成教學(xué)計劃，教學(xué)學(xué)時安排極為緊張，教學(xué)效果無法達(dá)到預(yù)期目的。

2．目前的教學(xué)模式是：在教學(xué)計劃指定的時間內(nèi)開設(shè)所有實驗項目，學(xué)生按照教材中已有的實驗步驟做實驗、寫報告，而自己無需動腦設(shè)計和安排實驗，學(xué)生僅僅是實驗方案的執(zhí)行者。雖然學(xué)生基本掌握了實驗操作方法，動手能力也有了一定鍛煉，但這種教學(xué)模式易造成學(xué)生循規(guī)蹈矩，主動性及創(chuàng)造性較差，不利于思維能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，可能在畢業(yè)后的工作過程中表現(xiàn)出無法獨立解決問題的現(xiàn)象，使學(xué)生難以很快融入工作崗位。

3．環(huán)境監(jiān)測實驗包括基礎(chǔ)性實驗（驗證性試驗）、綜合性實驗和設(shè)計性實驗，而河北農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境監(jiān)測教學(xué)現(xiàn)狀僅停留在以驗證性實驗為主的階段，與全國其他高校環(huán)境類專業(yè)類似，設(shè)置了針對水、氣、噪聲、土壤、生物等要素的典型性代表性污染物的監(jiān)測實驗，缺乏綜合性和設(shè)計性實驗內(nèi)容。這種現(xiàn)狀既難以鍛煉學(xué)生獨立承擔(dān)具體監(jiān)測工作的能力，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，距學(xué)校專業(yè)實踐能力培養(yǎng)方案的要求還有一定差距。同時，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和方法不斷發(fā)展變化，環(huán)境監(jiān)測儀器也在不斷更新，教學(xué)內(nèi)容必須不斷隨之更新。

4．在教學(xué)手段上，現(xiàn)行理論教學(xué)以PPT教學(xué)為主，對于沒有實驗條件的實驗，缺乏動畫及影像資料等形式的教學(xué)手段。

5．環(huán)境監(jiān)測課的教學(xué)運行管理也并不完善，如考核體系不夠科學(xué)，課程考核內(nèi)容由傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)、理論考試、基礎(chǔ)實驗操作、實驗報告及考勤等幾部分組成，從現(xiàn)有指標(biāo)體系尚不能體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，也不利于激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣及學(xué)習(xí)積極性，需進(jìn)一步完善學(xué)生成績的考核指標(biāo)體系。

綜合上述問題，遵循創(chuàng)新、開放與綜合的改革原則和目標(biāo)，筆者擬對環(huán)境監(jiān)測課程進(jìn)行教學(xué)改革，以發(fā)揮學(xué)生主動性并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而適應(yīng)我國市場經(jīng)濟(jì)對環(huán)境人才的需求。

二、《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)改革措施

1．調(diào)整《環(huán)境監(jiān)測》授課內(nèi)容及學(xué)時分配 目前，教學(xué)學(xué)時是由16學(xué)時的理論講授和64學(xué)時的基礎(chǔ)性實驗操作組成，且實驗設(shè)置以基礎(chǔ)性實驗為主。通過16學(xué)時的理論講授，學(xué)生了解了環(huán)境監(jiān)測基本理論知識，對環(huán)境監(jiān)測全過程有了基本認(rèn)識。基礎(chǔ)性實驗操作要求每個學(xué)生獨立完成實驗，學(xué)生嚴(yán)格按照實驗操作步驟進(jìn)行操作。該項任務(wù)鍛煉了學(xué)生的動手能力，但由于該種模式是以教師詳細(xì)講解實驗步驟之后學(xué)生按教科書照方抓藥，缺乏創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，也忽視了團(tuán)隊合作能力的培養(yǎng)，故需調(diào)整學(xué)時及實驗內(nèi)容。具體調(diào)整方案為：保持理論授課學(xué)時16學(xué)時不變，將原基礎(chǔ)實驗64學(xué)時改為48學(xué)時，由12個針對不同環(huán)境要素的代表性指標(biāo)的監(jiān)測實驗組成。每個實驗項目4學(xué)時，使學(xué)生具備了實驗操作基本能力和基本技能。在此基礎(chǔ)上，增加1周的綜合性設(shè)計實驗，提高學(xué)生的實驗設(shè)計和創(chuàng)新能力。

綜合性設(shè)計實驗計劃針對大氣和水兩個環(huán)境要素進(jìn)行。大氣環(huán)境綜合性實驗定位于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)校園的大氣環(huán)境污染監(jiān)測，要求學(xué)生對東、西校區(qū)大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，學(xué)生結(jié)成3人小組，每個小組先查閱資料，獨立完成監(jiān)測指標(biāo)的確定、校園采樣點的布設(shè)、樣品的采集保存及分析、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析等。水環(huán)境綜合性實驗定位于保定府河的水質(zhì)監(jiān)測，要求每個小組獨立完成確定水質(zhì)指標(biāo)、監(jiān)測斷面選擇、水樣保存及測定等工作。各組完成上述工作后，任課老師召集各組學(xué)生進(jìn)行討論，請每組代表發(fā)言，講述各自實驗方案，并互相交流經(jīng)驗，經(jīng)任課老師指導(dǎo)修訂形成可行的試驗方案。如果各組方案有交叉性內(nèi)容，把交叉性實驗用品歸納列表，各組共同負(fù)責(zé)準(zhǔn)備，使資源共享，避免實驗用品浪費。實驗過程中，任課教師隨時了解學(xué)生實驗動態(tài)，對出現(xiàn)的問題啟發(fā)誘導(dǎo)，共同提出解決方案。實驗結(jié)束后要求各小組對實驗進(jìn)行總結(jié)匯報，采用科學(xué)方法對兩校區(qū)大氣環(huán)境和府河水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價，繪制環(huán)境質(zhì)量分布圖。通過綜合性實驗鞏固了學(xué)生在基礎(chǔ)性實驗中所學(xué)到的基本實驗操作技術(shù)，更重要的是激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)造力，提高了學(xué)生的主觀能動性和設(shè)計創(chuàng)新能力，同時也提高了分析解決問題的能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊協(xié)作能力，并把所學(xué)的基本理論知識和操作技術(shù)系統(tǒng)地貫穿起來用于實際工作中，從而為畢業(yè)后參加工作打下堅實的理論及實踐基礎(chǔ)［3－5］。

2．改進(jìn)《環(huán)境監(jiān)測》教學(xué)手段及方法 監(jiān)測手段主要包括化學(xué)分析、儀器分析法、生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、遙感技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)等。分析化學(xué)中分析方法原理一般沒有太大變化，而各種現(xiàn)代的更精確的分析儀器卻在不斷出現(xiàn)。由于經(jīng)費限制等因素的影響，實驗室只有一些傳統(tǒng)的分析儀器，如紫外分光光度計、原子吸收分光光度計、氣象色譜儀等，實驗室儀器設(shè)備的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代儀器的研發(fā)速度。只有通過了解新型監(jiān)測技術(shù)、生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、遙感技術(shù)，學(xué)生才能掌握監(jiān)測技術(shù)發(fā)展動態(tài)，也才能在未來發(fā)展的領(lǐng)域中去思考和探索。倘若向?qū)W生逐一介紹各種新型監(jiān)測技術(shù)，則需要準(zhǔn)備大量的資料，而通過動畫仿真等資料教學(xué)完全可以生動直觀的演示這些儀器的工作原理及測試過程，從而通過較為簡便快捷的途徑拓展了學(xué)生的監(jiān)測知識［6，7］。

此外，還可以組織學(xué)生到環(huán)境監(jiān)測部門進(jìn)行實地參觀，目地是使學(xué)生對監(jiān)測工作產(chǎn)生直觀的認(rèn)識，了解到自己所學(xué)知識是跟實踐相結(jié)合的，從而提高了學(xué)習(xí)該課程的積極性。還可邀請監(jiān)測站經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員前來為學(xué)生講授操作規(guī)范、數(shù)據(jù)處理及匯總等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)做事、踏實做人的良好品德，形成良好的實驗習(xí)慣。

鼓勵學(xué)生參與環(huán)境科學(xué)研究工作也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效手段。如果實驗室條件允許，可以考慮對高年級學(xué)生開放，學(xué)生可根據(jù)自身興趣獨立選題、獨立設(shè)計、獨立操作提升個人綜合素質(zhì)［8，9］。

3．完善《環(huán)境監(jiān)測》課程成績考核指標(biāo)體系 實驗教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基本知識和實驗技能的掌握，考核除了要體現(xiàn)對實驗原理的掌握外，更重要的是要反映出學(xué)生在實驗方案設(shè)計及實施能力以及對現(xiàn)象結(jié)果分析等環(huán)節(jié)上的綜合素質(zhì)，成績評定對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度具有導(dǎo)向作用，同時它也是實驗教學(xué)質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，因此必須全面客觀地對學(xué)生的實驗成績進(jìn)行綜合評價。

現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測課程對學(xué)生成績的考核體系主要由預(yù)習(xí)、理論考試（期末試卷）、基礎(chǔ)實驗操作、實驗報告及考勤等幾部分組成，并且這些考核指標(biāo)基本由個體獨立完成。因此，該體系主要考核了學(xué)生們對基本知識的掌握和對基礎(chǔ)實驗操作技能的熟練程度，尚不能通過該體系評價學(xué)生的創(chuàng)新能力差異，也無法體現(xiàn)學(xué)生團(tuán)隊之間的團(tuán)結(jié)合作精神。鑒于此，環(huán)境監(jiān)測課將在原有指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，增加綜合性設(shè)計實驗的創(chuàng)新能力指標(biāo)和團(tuán)隊合作指標(biāo)。綜合性設(shè)計實驗的創(chuàng)新能力指標(biāo)由綜合實驗設(shè)計能力和實驗分析能力組成，而團(tuán)隊合作指標(biāo)則由小組成員完成的實驗作品來決定。實驗分析能力主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗的結(jié)果及過程的分析上。在實驗過程中一般情況下實驗結(jié)果會有誤差，甚至出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。針對實驗過程中出現(xiàn)的任何問題或現(xiàn)象，能否應(yīng)用所學(xué)理論知識和實驗經(jīng)驗分析問題產(chǎn)生的原因，這就反映了學(xué)生分析解決問題的能力。團(tuán)隊合作指標(biāo)具體地講，小組成員通過分工協(xié)作將小組的實驗方案制定、實施過程及最終的監(jiān)測評價結(jié)果以PPT形式展示出來，這體現(xiàn)的是小組團(tuán)隊的實驗作品。通過PPT可以反映出學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊合作及協(xié)調(diào)工作能力、表述能力等綜合素質(zhì)，若能科學(xué)合理的對學(xué)生綜合能力進(jìn)行考核，對表現(xiàn)突出的小組和組員進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋頁P和加分，從成績上鼓勵學(xué)生深入思考、獨立發(fā)現(xiàn)問題分析并解決問題的能力［6］，對學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)將具有積極的推動作用。

另外，現(xiàn)有的綜合成績評估往往是由任課老師主觀確定各項評估指標(biāo)的權(quán)重。這樣主觀確定權(quán)重的做法，既在理論上缺乏科學(xué)性，使學(xué)生對綜合成績的認(rèn)可度也降低；在實踐上也往往會挫傷學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，甚至產(chǎn)生負(fù)面效果。 因此，該教學(xué)改革中，不僅增加了新的指標(biāo)屬性，而且還建議采用科學(xué)的層次分析法來確定不同指標(biāo)的權(quán)重，使學(xué)生的綜合成績更合理。改進(jìn)評價指標(biāo)和權(quán)重確定方法的綜合成績能充分反映學(xué)生在環(huán)境監(jiān)測過程中的綜合素質(zhì)與能力。完善的考核體系不僅增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，也激發(fā)了學(xué)習(xí)的熱情。

三、結(jié)論

1．在實踐教學(xué)學(xué)時及內(nèi)容上，在保證學(xué)生掌握基本實驗操作技能的前提下，基礎(chǔ)性實驗學(xué)時由64學(xué)時減少為48學(xué)時，增加1周綜合性實驗設(shè)計，使得教師地位由“教”向“導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變，使實驗教學(xué)活動真正建立在學(xué)生主動探索的基礎(chǔ)上。

2．在授課方式及手段上，建議采用靈活多樣的教學(xué)方法，加強(qiáng)動畫、仿真等模擬和演示實驗，活躍課堂氣氛，增加教學(xué)效果。

3．在課程成績考核指標(biāo)體系上，增加了創(chuàng)新能力指標(biāo)和團(tuán)隊合作指標(biāo)，完善了成績考核指標(biāo)體系，提出了采用層次分析法科學(xué)確定指標(biāo)權(quán)重，使綜合成績真正體現(xiàn)出學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。

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