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工科大学环境工程专业环境监测教学改革探索与实践

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工科大学环境工程专业环境监测教学改革探索与实践

我国工科大学为社会主义建设培养了众多高素质的专业人才。但是面对新世纪的发展与挑战，工科大学所培养的人才的综合素质与客观要求之间仍存在较大的差距，因此，工科大学教育必须进行必要的改革。环境监测是工科大学环境工程专业的必需课程，其应用性、实践性、综合性强，教学内容涉及水体、大气、土壤、固废、生态、噪声、辐射等环境要素的监测，课程涵盖了物理、化学、生物、地理、计算机、数学等学科。工科大学的“环境监测”对后续专业课程的教学起到基础性支撑作用，同时它也是一门技术性很强的课程。该门课程的主要任务在于使学生掌握环境监测的基本理论和基本知识，以污染物为主线，使学生掌握从布点、采样、样品保存、预处理到分析测试和数据处理的环境监测全过程。为了适应环境监测科学发展的要求，满足创新型人才培养的需求，笔者根据环境监测课程的特点，结合教学实际，从理论课、实验课及其考评体系等角度探讨了“环境监测”的教学改革与实践。

一、整合理论课教学内容和改进教学方法

工科大学环境工程专业开设的“环境监测”与“水分析化学”、“环境分析化学”和“仪器分析”等存在密切的关联，只有保证环境监测与上述课程间和后续课程间的衔接性、呼应性和互补性，力求避免不合理的交叉和重叠，才能使整个专业课教学体系更加高效和完善。以大多工科大学选用的教材为例，对环境监测相关课程的教学内容进行对比，如表1所示。

对比发现，环境监测教材上编排的一些的分析仪器的原理、分析方法等与“水分析化学”、“环境分析化学”和“仪器分析”课程在内容上存在一定的重复，因此授课时需要对该部分内容进行从略处理。若是非常重要的内容则宜采取教师提问、学生回答的方式进行，了解学生对知识的掌握程度。教师也可以归纳总结后进行略述即可。例如水体中各种类型化合物的测定，教材中一般是按化合物的种类编排的，在讲述时可按照测定方法进行归类，例如，色谱法、电化学法、ICP法、原子吸收法、分光光度法、冷原子吸收或冷原子荧光法等。另外，学生除了掌握基本的环境监测基础知识和理论外，还应了解监测技术发展前沿的新趋势、新技术等，课件中应补充环境监测发展的前沿技术及其趋势等新知识（如痕量污染物的样品采集与测定，环境监测新法规、新标准和新技术规范等），才能够使这门课程具有活力。

二、优化实验课教学环节

环境监测作为一门实践性很强的课程，在做好理论课教学的同时，必须加大实验、实践教学的课时分配比例，通过系统的实验、实践的训练，增强学生对环境监测具体方法、技术的运用能力。并在此基础上，吸收有兴趣的本科生参加相关的科研工作，将基础理论与环境监测前沿课题相结合，为学生提供理论与实践衔接的平台，这将十分有助于培养学生分析问题、解决问题、科学研究和创新思维的能力。基于此，笔者提出以下优化实验课程教学环节的措施：

1.建立分析性实验和设计性实验并重的实验教学方式。传统的实验课内容多为验证性实验，学生一般只需按照讲义写明的操作步骤，逐步完成即可。这种模式十分不利于学生主动思考和创新能力的培养。综合性、设计性实验是提高学生综合能力、创新能力和创造性的重要途径。综合性实验是指实验内容涉及知识面较为广，需要综合应用所学知识和各种实验手段、方法、技能，解决有一定难度的实验问题。设计性实验是指在给定实验目的、要求和实验条件下，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验，设计性实验对于培养学生的主动性、积极性、探求科学的精神具有重要意义。针对基础实验、设计性实验、综合实验和研究性实验的各自特征，充分考虑实验条件的情况下，适当增加综合性和设计性实验的比例，使验证性实验模式向设计性、综合性和研究性较强的实验模式转变。比如对于“大气中的污染物分析”这部分内容应采用设计性实验模式，让学生自己设计采样点、采样时间、采样方式，同时增加环境质量评价的相关内容、样品预处理等。此外，随着现代分析手段的更新换代，传统的分析方法逐渐被淘汰。对于分析性实验，有选择地摒弃传统的分析检测方法而改用现代检测分析手段，以提高学生的实验效率和在有限的学时里拓展实验内容空间。比如学生实习过程中可以采用速测仪进行水质、校园空气质量及校园噪声质量状况的监测及综合评价。这样学生有充足时间完成现场调查、监测计划设计、优化布点、样品采集和测试、数据处理和综合评价一系列内容。

2.采取实验课与实习参观相结合的实验教学方式。建立实验课与实习参观相结合的实验教学模式，让学生置身于实际环境进行直观学习，以缩短学生在校学习与环境监测实际工作的距离。环境监测是实践性很强的课程，尽管在教学安排上综合考虑了理论与实践两方面的学习要求，但是教学上的学习毕竟与行业的生产实践还有很大区别。通过实习活动，可以缩短学生