環(huán)境工程實(shí)踐教學(xué)研究

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環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的重要組成部分，亦是目前面向高等院校環(huán)境類專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的一門專業(yè)主干或者平臺(tái)課程。而環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)作為該課程的實(shí)踐類教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，對于學(xué)生實(shí)際操作和動(dòng)手能力的提高、數(shù)據(jù)整理和分析能力的強(qiáng)化起著重要的作用。同時(shí)，該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和實(shí)用性，對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也具有積極意義?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”是我國基于現(xiàn)階段自身發(fā)展特點(diǎn)提出的重大改革項(xiàng)目，其目標(biāo)主要在于：面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才、調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、推動(dòng)教育教學(xué)改革、增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力。因此，改革和創(chuàng)新高校的實(shí)踐類課程，有針對性地制定適合社會(huì)發(fā)展需要的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)出具有很強(qiáng)工程崗位適應(yīng)能力的卓越環(huán)境工程師，是亟待解決的問題和研究的重點(diǎn)。本文以環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程為例，通過分析社會(huì)對環(huán)境工程專業(yè)的需求、環(huán)境監(jiān)測理論計(jì)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特征，總結(jié)目前環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，提出基于卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)的改革措施。

1現(xiàn)狀與問題

1.1實(shí)驗(yàn)課程課的時(shí)設(shè)置問題

我國的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多參照《環(huán)境監(jiān)測》教材，教學(xué)目的仍以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主要目的，本質(zhì)上來說是從屬于環(huán)境監(jiān)測課程的。因此，在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)安排上面，很多高校安排為32～36課時(shí)（1.5～2個(gè)學(xué)分）。而這樣的課時(shí)設(shè)置對于環(huán)境監(jiān)測課程相對全面的內(nèi)容（水體、大氣、土壤、固廢、生物、噪聲及輻射），顯得課時(shí)設(shè)置過短，實(shí)驗(yàn)過程太過于目的性和形式性，缺少了應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)過程。比如：由于課時(shí)設(shè)置過短，實(shí)驗(yàn)前許多的準(zhǔn)備工作（方案制定、試劑配制和設(shè)備調(diào)試等）往往都是由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師來完成，而學(xué)生只能機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)規(guī)定的試驗(yàn)方法和程序。

1.2實(shí)驗(yàn)課程的項(xiàng)目設(shè)置問題

環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)主要是解決對水體、大氣、土壤、固廢、生物、噪聲和輻射等不同介質(zhì)中監(jiān)測過程的布點(diǎn)、采樣、樣品保存、分析方法、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析等實(shí)際問題。然而目前的多數(shù)高校在對環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程的項(xiàng)目設(shè)置過程中，通常局限于本學(xué)科教學(xué)平臺(tái)硬件配置，通常以化學(xué)分析為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)器皿和設(shè)備，對簡單的幾種污染物進(jìn)行檢測分析（比如化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）、總磷（TP）、氟化物等（F-）），和目前快速發(fā)展并廣泛應(yīng)用的儀器分析差距較大。另外實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目的設(shè)置往往受到各高校對于環(huán)境學(xué)科方向的發(fā)展偏好的影響，項(xiàng)目設(shè)置大都集中在某一種或者幾種研究方向，具有很大的片面性，項(xiàng)目設(shè)置缺乏系統(tǒng)性。比如：大多數(shù)學(xué)校的環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)在水污染控制方面研究比較突出，因此環(huán)境監(jiān)測項(xiàng)目的設(shè)置基本集中在水體污染物的分析，而大氣、固廢相關(guān)的污染物分析就相對很少。

1.3實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式問題

目前的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課大多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法，多數(shù)實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)）仍然以老師先詳細(xì)講授，然后學(xué)生再機(jī)械地進(jìn)行操作、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式。綜合性、設(shè)計(jì)性和開放性實(shí)驗(yàn)受到實(shí)驗(yàn)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，較少開設(shè)或根本沒有開設(shè)。這樣，環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程幾乎就成為了基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析技術(shù)課程等大學(xué)基礎(chǔ)課程的簡單重復(fù)，沒有能夠突出環(huán)境專業(yè)課程的特點(diǎn)，也難以達(dá)到卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求。環(huán)境監(jiān)測應(yīng)包括現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測方案制定、優(yōu)化布點(diǎn)、樣品采集、運(yùn)輸保存、分析測試、數(shù)據(jù)處理和綜合評價(jià)等一系列專業(yè)過程，目前的教學(xué)方式只是抓住了“點(diǎn)”，而忽略了“面”。綜上所述，在現(xiàn)行的教育條件和形式下，目前的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在諸多問題，對環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行教學(xué)改革、探索與創(chuàng)新嘗試，是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的綜合型、研究型、創(chuàng)新型復(fù)合環(huán)境專業(yè)人才的必要環(huán)節(jié)。

2實(shí)踐教學(xué)的改革措施

2.1增加實(shí)踐性

為了能夠保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中能夠充分地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，需要最大限度地提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性。首先，讓學(xué)生分組各自配置藥品，親自動(dòng)手去查詢藥品、稱量、定量，這樣不僅提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性，也提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。其次，盡可能地讓每一個(gè)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作，掌握實(shí)驗(yàn)方法，體會(huì)到每個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟和需要規(guī)避的錯(cuò)誤。最后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器及監(jiān)測手段，鼓勵(lì)學(xué)生能夠自主選取測定方法，對監(jiān)測得出的結(jié)果結(jié)合實(shí)際進(jìn)行合理詳細(xì)的分析。通過對環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐性的增加，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

2.2強(qiáng)化綜合能力

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方式通常由教學(xué)老師給學(xué)生布設(shè)好采樣點(diǎn)，選擇好評價(jià)指標(biāo)，采樣及測定方法等。這種方式忽略了學(xué)生在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)綜合能力的培養(yǎng)。本文建議：首先，學(xué)生進(jìn)行對監(jiān)測區(qū)的現(xiàn)場調(diào)查制定環(huán)境監(jiān)測方案，合理進(jìn)行功能區(qū)劃分，確定合理的采樣點(diǎn)，依據(jù)污染源，選取合理的評價(jià)因子；其次，學(xué)生自主確定樣品采集、運(yùn)輸、保存等一列過程，讓學(xué)生學(xué)以致用，把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到具體的實(shí)踐當(dāng)中；最后，學(xué)生根據(jù)采集的數(shù)據(jù)運(yùn)用環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的方法原理對監(jiān)測區(qū)的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合評價(jià)，鼓勵(lì)學(xué)生采用Excel、SPSS和Origin等數(shù)據(jù)分析方法寫出評價(jià)報(bào)告。

2.3提高方法的前沿性與先進(jìn)性

結(jié)合目前環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的前言，充分依托本科實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，積極與學(xué)院公共資源平臺(tái)的合作，逐步提高儀器分析在環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中的比重，保持課程內(nèi)容的先進(jìn)性以及與目前行業(yè)發(fā)展的一致性。開展基于大型分析測試儀器為手段的演示型項(xiàng)目。讓學(xué)生充分了解高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、離子色譜（IC）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）、原子吸收光譜（AAS）、總有機(jī)碳分析（TOC）等儀器分析的原理、操作和注意事項(xiàng)，突出其在水和大氣等污染物定性和定量的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。使學(xué)生能夠在保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)分析和造作的前提下，進(jìn)一步和本領(lǐng)域研究和應(yīng)用前沿接軌，達(dá)到了卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

2.4完善實(shí)踐教學(xué)的考核機(jī)制

傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程的考核方式主要以平時(shí)成績和期末成績2項(xiàng)作為課程考核的方式。其中，平時(shí)成績主要考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)出勤率、遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性等；期末成績主要以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù)，考核其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、報(bào)告的完整性等。實(shí)驗(yàn)課程考核成績設(shè)置是否合理直接影響成績的公平性以及學(xué)生學(xué)生的積極性。在以上課程改革的基礎(chǔ)上，增加考核學(xué)生對于環(huán)境監(jiān)測方案設(shè)置的合理性、實(shí)踐教學(xué)中監(jiān)測過程的規(guī)范性、演示型教學(xué)項(xiàng)目中學(xué)生對方法和操作理解的深入程度以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告體現(xiàn)出的數(shù)據(jù)分析的綜合性等。避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲現(xiàn)象，使成績能夠確實(shí)反應(yīng)學(xué)生在課程中學(xué)到的知識和掌握的能力。

3結(jié)論

環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)課程是環(huán)境相關(guān)專業(yè)的一門重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是涉及化學(xué)分析、儀器分析、物理分析、生物測試等內(nèi)容的具有實(shí)踐性、應(yīng)用性、綜合性的課程。為適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求，必須在課程實(shí)踐中強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合分析能力和解決問題能力，鼓勵(lì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、充分運(yùn)用所學(xué)基本知識，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。實(shí)踐表明，以能力培養(yǎng)為核心的環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的建立提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，對實(shí)現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)起著至關(guān)重要的作用。

作者：繆恒鋒 黃振興 阮文權(quán) 李秀芬 王中華 單位：江南大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院