朱麗　孫友敏　王寧　張桂芹

摘? 要 環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策，隨著環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展和新型工業(yè)化戰(zhàn)略的實(shí)施，需要大量掌握新技術(shù)與具備實(shí)踐創(chuàng)新能力的新工科專業(yè)環(huán)保人才作為支撐。圍繞新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)大學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)課程，開(kāi)展優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)手段和方法、優(yōu)化整合環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐環(huán)節(jié)等教改研究，研究成果對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)課程改革具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 新工科;環(huán)境監(jiān)測(cè);課程改革;MOOC;仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）15-0086-03

1 新工科發(fā)展背景與環(huán)境監(jiān)測(cè)課程特點(diǎn)

隨著我國(guó)新型工業(yè)化戰(zhàn)略的提出與實(shí)施，高校的人才培養(yǎng)體系也須與時(shí)俱進(jìn)，于是教育領(lǐng)域的新工科發(fā)展戰(zhàn)略也應(yīng)時(shí)而出?！皬?fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”構(gòu)成我國(guó)新工科建設(shè)的“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)創(chuàng)新的主旋律。新工科是相對(duì)傳統(tǒng)工科而言的，人才培養(yǎng)主要對(duì)接新興產(chǎn)業(yè)，如人工智能、智能制造、機(jī)器人、云計(jì)算等，也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造[1]。

新工科強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性。新工科人才不僅需要在某一學(xué)科專業(yè)上學(xué)業(yè)精而專，能運(yùn)用所掌握的知識(shí)去解決現(xiàn)有的問(wèn)題，有能力學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)以解決未來(lái)發(fā)展出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用;而且應(yīng)具有學(xué)科交叉融合的特征，既在專業(yè)技術(shù)上優(yōu)秀，還要懂得經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和管理，兼具良好的人文素養(yǎng)。簡(jiǎn)而言之，新工科教育的核心理念是交叉整合，即強(qiáng)調(diào)整合式創(chuàng)新思維，并非對(duì)傳統(tǒng)工科培養(yǎng)方式的全盤(pán)否定，而是在新的方向上、更高的層次上尋求對(duì)理念、結(jié)構(gòu)、模式、質(zhì)量以及體系的突破[2]。

《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》指出，新工科研究和實(shí)踐應(yīng)該圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系開(kāi)展[3]。面向新工科發(fā)展要求，理工科高校開(kāi)展核心專業(yè)課程改革是十分必要且迫切的。

我國(guó)設(shè)置環(huán)境類專業(yè)的高校有300余所，而環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)主干課，具有應(yīng)用性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)是一個(gè)理論和技術(shù)發(fā)展日新月異的領(lǐng)域。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的全面深入展開(kāi)，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，在監(jiān)測(cè)范圍、對(duì)象、手段、精度與準(zhǔn)確度等方面，現(xiàn)代的環(huán)境監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)存在很大不同，環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍由分散型單點(diǎn)位監(jiān)測(cè)向網(wǎng)絡(luò)化、空間立體化監(jiān)測(cè)方向發(fā)展，區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)向全流域跨界聯(lián)合監(jiān)測(cè)的方向發(fā)展。因此，新時(shí)期高校的環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)目標(biāo)以及評(píng)價(jià)體系等方面都有必要進(jìn)行調(diào)整和改革，以適應(yīng)新工科教育和環(huán)保新形勢(shì)的發(fā)展。

2 環(huán)境監(jiān)測(cè)課程體系的優(yōu)化

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)課程內(nèi)容主要集中在空氣和廢氣、水質(zhì)、土壤、固體廢物、物理性污染、生物污染等方面監(jiān)測(cè)方法的教學(xué)，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)的管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)第三方運(yùn)維服務(wù)模式、新環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)科技等，在現(xiàn)有教材中都沒(méi)有很好的體現(xiàn)。基于新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)，高校的環(huán)境監(jiān)測(cè)課程體系優(yōu)化調(diào)整見(jiàn)表1。

與大部分環(huán)境監(jiān)測(cè)教材中的章節(jié)順序不同，優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容中關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)管理和質(zhì)量保證部分提到緒論之后講授，這樣調(diào)整的目的是讓學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理和質(zhì)量控制有一個(gè)基本了解，便于后續(xù)的講授中關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用水、試劑、監(jiān)測(cè)方法的檢出限與測(cè)定限、數(shù)據(jù)記錄與處理方法等知識(shí)能夠理解并進(jìn)行應(yīng)用，可以將理論與實(shí)踐更好地結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用技能。

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)課程教學(xué)手段和方法

環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)踐性很強(qiáng)，監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展很好地貫徹了新工科理念，因此，其教學(xué)模式必然進(jìn)行變化和調(diào)整。

現(xiàn)代多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合? 綜合運(yùn)用電化教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，一次課中可以將板書(shū)、掛圖、幻燈機(jī)、投影儀、錄音機(jī)、錄像機(jī)、電視機(jī)、電影機(jī)、VCD機(jī)、DVD機(jī)、計(jì)算機(jī)等多種教具和媒體組合使用，打破傳統(tǒng)的教師滿堂灌的授課方式;可采用任務(wù)教學(xué)法、課題討論、辯論、實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)等多種方法，增加課堂互動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自覺(jué)思考意識(shí)。特別是可以將手機(jī)作為學(xué)習(xí)工具，讓學(xué)生在課堂中查閱教師指定信息，強(qiáng)化手機(jī)輔助學(xué)習(xí)的意識(shí)。

如講授空氣污染監(jiān)測(cè)時(shí)，以學(xué)校校園為研究對(duì)象，讓學(xué)生制訂校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)方案。在制訂方案過(guò)程中，學(xué)生首先通過(guò)在線地圖了解學(xué)校周邊污染源情況，接著進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)、確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、選擇樣品采集的方法及測(cè)定方法等，最終形成監(jiān)測(cè)方案，然后課堂以小組形式進(jìn)行展示和討論。最后，教師進(jìn)行評(píng)價(jià)。這個(gè)方案就可以作為校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)的一部分內(nèi)容，很好地將理論與實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合，讓學(xué)生自己解決實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題，很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

網(wǎng)絡(luò)課堂與教室課堂有機(jī)結(jié)合? 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)全面滲透到教學(xué)中，代表模式就是慕課（MOOC）。目前，很多高校開(kāi)設(shè)了MOOC，方便校內(nèi)和校外的學(xué)生自主學(xué)習(xí)。中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）—國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)擁有包括985高校在內(nèi)的高校提供的千余門(mén)課程。教師可以開(kāi)設(shè)自己的MOOC，也可以讓學(xué)生使用現(xiàn)有的MOOC資源，這樣一些可以讓學(xué)生自學(xué)的知識(shí)點(diǎn)就不用面對(duì)面課堂講授，從而節(jié)約課本教學(xué)時(shí)間，補(bǔ)充新的課本外的知識(shí)，豐富教學(xué)內(nèi)容。

4 優(yōu)化課程實(shí)踐環(huán)節(jié)

環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文。

實(shí)習(xí)包括課程實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)，一般是去環(huán)境監(jiān)測(cè)站和大型檢測(cè)公司等單位進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，了解大型的監(jiān)測(cè)儀器、自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、智慧環(huán)保平臺(tái)運(yùn)行等;畢業(yè)實(shí)習(xí)中安排有環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)習(xí)內(nèi)容，一般是去兩個(gè)單位參觀。

實(shí)驗(yàn)包括基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次。前面提到的校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)即為綜合性實(shí)驗(yàn)，綜合性體現(xiàn)在操作環(huán)節(jié)的綜合，即包括方案設(shè)計(jì)、布點(diǎn)、采樣、預(yù)處理、測(cè)定與評(píng)價(jià)的完整環(huán)節(jié)。仿真實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生通過(guò)仿真軟件操作物質(zhì)檢測(cè)的完整流程。本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器較難普及一些大型儀器設(shè)備如GC-MS、ICP-AES-MS等，因此可以借助仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉操作流程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理，讓學(xué)生對(duì)大型實(shí)驗(yàn)操作程序有一個(gè)基本了解。

畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)是學(xué)生最后的實(shí)踐環(huán)節(jié)。部分學(xué)生選擇完成實(shí)驗(yàn)論文，指導(dǎo)教師安排學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)、最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以完成論文;部分學(xué)生選擇做污水廠設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí)，將污水廠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、臭氣監(jiān)測(cè)等內(nèi)容納入其中，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

基于新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)課程教學(xué)進(jìn)行改革，優(yōu)化后的課程體系融合了當(dāng)前最新的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題、環(huán)境科技、監(jiān)測(cè)技術(shù)與設(shè)備;以現(xiàn)代多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合、網(wǎng)絡(luò)課堂與教室課堂有機(jī)結(jié)合，改革環(huán)境監(jiān)測(cè)課程教學(xué)手段和方法，充分發(fā)揮現(xiàn)代電化教學(xué)手段的強(qiáng)大功能;整合實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)，優(yōu)化環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生動(dòng)手操作技能和拓展學(xué)生對(duì)智能化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建、運(yùn)行的認(rèn)知與熟悉。

參考文獻(xiàn)

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