湯 民,方 珂,郝漢舟,徐新創(chuàng)
(湖北科技學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 咸寧 437100)
應(yīng)用型高校主要培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需要的各類高素質(zhì)應(yīng)用型人才,重在培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)分析和解決問題的能力。近年來,大氣污染、水污染、土壤污染等環(huán)境問題,牽動(dòng)著公眾的神經(jīng)。當(dāng)前我國的生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻,日益緊迫的環(huán)境危機(jī)對(duì)環(huán)保工作者提出了越來越高的要求[1]。高校是培養(yǎng)環(huán)境類專業(yè)人才的重要場(chǎng)所,而《環(huán)境監(jiān)測(cè)》是環(huán)境類專業(yè)必開的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、應(yīng)用性和綜合性[2-3]。國內(nèi)高校在《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了許多有益的探索[4-9],取得了很好的效果,其主要研究成果有:①教學(xué)方式多樣化,采用傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行授課;②校地合作建立實(shí)習(xí)基地,為提高學(xué)生的實(shí)踐能力搭建平臺(tái);③開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。這些經(jīng)驗(yàn)和成果為我?!董h(huán)境監(jiān)測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了可供借鑒的思路。本文分析目前我?!董h(huán)境監(jiān)測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,弄清存在的主要問題,然后相應(yīng)地提出改革思路和舉措,旨在促進(jìn)環(huán)境類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
表1 《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)
按照我校2015版《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程教學(xué)計(jì)劃,環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)屬課程內(nèi)實(shí)驗(yàn),計(jì)劃28學(xué)時(shí)。但受限于實(shí)驗(yàn)室容量和課時(shí),目前本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)只安排了較典型的環(huán)境質(zhì)量參數(shù)作為測(cè)定項(xiàng)目,我校《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)開設(shè)情況如表1所示。
學(xué)生通過上述實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),可以學(xué)會(huì)一些專業(yè)儀器設(shè)備的使用方法和相關(guān)環(huán)境參數(shù)的分析測(cè)試技術(shù),然而遇到實(shí)際環(huán)境問題,如對(duì)湖泊水體富營養(yǎng)化進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)農(nóng)村地下水水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)、對(duì)工礦用地土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行調(diào)查與評(píng)價(jià)等,要求監(jiān)測(cè)人員全程參與“采樣-測(cè)試-數(shù)據(jù)處理-評(píng)價(jià)”過程,學(xué)生往往感到無從下手。
當(dāng)前,我?!董h(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)仍然采用傳授式教學(xué),借助黑板、粉筆講解實(shí)驗(yàn)方案和需要注意的關(guān)鍵步驟、這種教學(xué)手段較為單一和枯燥,尤其講解具體儀器操作時(shí)不直觀、不具體,不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情。從表1可知,以上這些實(shí)驗(yàn)都是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),即教師課前布置好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并提前準(zhǔn)備好需要的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品,學(xué)生在課堂上按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地操作。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是讓學(xué)生對(duì)一些化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行了溫習(xí):如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、酸度計(jì)的校準(zhǔn)、酸式滴定管的使用等。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很大程度上抑制了學(xué)生的思考和綜合分析能力,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中很少會(huì)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐中可能遇到的重要問題進(jìn)行思考和分析(例如,如何根據(jù)樣品的特性選擇合適的預(yù)處理方法、如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析、如何選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法等)。
《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核依據(jù)主要是學(xué)生出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,造成一些學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)過程,部分實(shí)驗(yàn)操作(如溶液的配制、移液管使用、有機(jī)溶劑的取用等)很隨意,甚至違反實(shí)驗(yàn)技能操作規(guī)程。還有些學(xué)生過分追求“完美”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,缺少個(gè)人思考與分析。這種考核方式使得學(xué)生只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而忽視了對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能的掌握,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
作為地方應(yīng)用型本科院校,由于受經(jīng)費(fèi)的影響,我校環(huán)境科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)進(jìn)展緩慢。學(xué)生在《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)中往往只能接觸一些簡(jiǎn)單的基本儀器,如電子天平、酸度計(jì)、COD消解儀、分光光度計(jì)等;由于數(shù)量有限,學(xué)生較少接觸原子吸收分光光度計(jì)、液相色譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等一些原理和操作較為復(fù)雜的大型儀器;實(shí)驗(yàn)室面積亟待擴(kuò)大,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)十分擁擠,這些因素影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,造成學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降,達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的目的。
針對(duì)目前《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的上述問題,我們?cè)趯W(xué)校高素質(zhì)人才培養(yǎng)模式的總體規(guī)劃下,加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革力度,提出了新的改革思路和舉措。
目前,我校《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)仍然以基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)較少,學(xué)生的積極性不高。針對(duì)這種情況,可以靈活調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案,充分結(jié)合本地環(huán)境特征或?qū)W生感興趣的環(huán)境熱點(diǎn)問題,可以因時(shí)因地制宜。例如:攬?jiān)潞鳛楹笨萍紝W(xué)院極具特色的一處人工湖泊景觀,其水質(zhì)狀況對(duì)學(xué)生健康和校園環(huán)境有一定的影響。實(shí)驗(yàn)授課時(shí)可以組織學(xué)生對(duì)攬?jiān)潞_展水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)監(jiān)測(cè),按照水質(zhì)監(jiān)測(cè)程序完成,對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論分析。又如對(duì)于咸寧市重點(diǎn)關(guān)注的非煤礦山生態(tài)修復(fù)治理問題,可以結(jié)合“土壤中重金屬的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),組織學(xué)生選擇代表性區(qū)域進(jìn)行土壤重金屬檢測(cè),然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)該區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況。這種開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以全面調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,也能為當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)部門提供一些基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)[10]。
《環(huán)境監(jiān)測(cè)》實(shí)驗(yàn)課堂上可以采用講授、提問和討論相結(jié)合的互動(dòng)式教學(xué)方法,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、多發(fā)言交流,例如:在講解“校園環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)”時(shí),讓學(xué)生們先自行分組討論,常見的環(huán)境空氣質(zhì)量指標(biāo)有哪些?還可以結(jié)合一些環(huán)境污染問題如酸雨、霧霾、溫室效應(yīng)等,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。這樣的環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,最終教學(xué)效果也會(huì)顯著提高。多媒體教學(xué)作為一種新型的教學(xué)形式,能活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)涉及一些實(shí)際環(huán)境樣品的采集和分析,比如土樣采集時(shí)采樣點(diǎn)的布設(shè)和取樣技術(shù)、水樣采集時(shí)河流監(jiān)測(cè)斷面的設(shè)置、大氣顆粒物測(cè)定儀的工作原理等,使用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)很難講述清楚,如果采用多媒體動(dòng)畫技術(shù)來展示這些信息就會(huì)簡(jiǎn)單明了且生動(dòng)形象。另外,針對(duì)不同類型的實(shí)驗(yàn),選擇不同的教學(xué)方法。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證理論課所學(xué)知識(shí)為主,強(qiáng)調(diào)操作必須規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),則應(yīng)該以學(xué)生為主體,由學(xué)生自己提出問題,制定合適的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)施并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)際工作中分析問題和解決問題的能力[11]。
表2 《環(huán)境監(jiān)測(cè)》實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)考核是為了檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的情況,可以提高學(xué)生對(duì)課程實(shí)驗(yàn)重要性的認(rèn)識(shí)[12]??己瞬粌H要考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力,還應(yīng)考查分析和解決問題的能力。改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)考核方式,使用過程評(píng)價(jià)代替結(jié)果評(píng)價(jià)。摒棄傳統(tǒng)的通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)的做法,提高平時(shí)成績(jī)的比重。對(duì)于綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),考核應(yīng)貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,側(cè)重反映學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。表2為《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
為了進(jìn)一步提高《環(huán)境監(jiān)測(cè)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的建設(shè)和管理[13]。 隨著一些新型污染物不斷在環(huán)境中被檢出,與之相應(yīng)的監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷更新,大型分析測(cè)試儀器及其聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用變得常態(tài)化。在此背景下,我校環(huán)境科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)顯得相對(duì)滯后。由于數(shù)量有限,學(xué)生較少接觸原子吸收分光光度計(jì)、液相色譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等一些原理和操作較為復(fù)雜的大型儀器。其造成的結(jié)果是學(xué)生進(jìn)入工作崗位后遇到此類儀器不會(huì)動(dòng)手,增加工作難度。因此,學(xué)校應(yīng)繼續(xù)加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度,增加實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備投入。此外,還需要充分開發(fā)現(xiàn)有資源,建立與地方企業(yè)緊密合作的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。如湖北科技學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院聯(lián)合咸寧市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、咸寧市污水處理廠、咸寧市西涼湖綜合管理局、九宮山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等單位建立了長期實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。另外,我校與咸寧市環(huán)保部門合作,環(huán)保技術(shù)人員提供監(jiān)測(cè)儀器和試劑,定期安排指導(dǎo)學(xué)生監(jiān)測(cè)城區(qū)淦河水質(zhì),這樣既可以服務(wù)于地方部門,又提高了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和主動(dòng)性。
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下,高校更應(yīng)重視鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。通過對(duì)《環(huán)境監(jiān)測(cè)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式、教學(xué)儀器設(shè)備投入等方面的改革,能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)效果,以期更好地培養(yǎng)環(huán)境類應(yīng)用型技術(shù)人才。