海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗教學改革思考

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摘要：文章基于以成果為導向的教育理念（OBE），針對海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗課程教學過程中的一些問題，提出了在教材、教學內(nèi)容、教學方式、考核方式等方面的改革措施，以期促進實驗教學質(zhì)量提升，達成培養(yǎng)學生解決海洋環(huán)境監(jiān)測任務的能力。

關鍵詞：OBE；海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗；教學改革

OBE（Outcomes-basedEducation）是基于學習產(chǎn)出的教育模式[1]，要求教師為學生的學習成果負責，其核心理念可總結(jié)為學生中心、成果導向和持續(xù)改進[2]。海洋環(huán)境監(jiān)測技術課程是海洋科學專業(yè)的重要專業(yè)課，講述海洋環(huán)境（主要指水體、底質(zhì)、氣體和生物）監(jiān)測的步驟和方法，課程目的是使學生能夠根據(jù)監(jiān)測的目的對海洋環(huán)境進行調(diào)查研究、設計監(jiān)測方案、選擇監(jiān)測方法、進行數(shù)據(jù)處理以及測試結(jié)果的分析評價。實驗技術在海洋基礎調(diào)查、養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測等方面具有廣泛的應用，在海洋科學專業(yè)實踐教學中起到非常重要的作用，是培養(yǎng)對實際海洋環(huán)境監(jiān)測問題可以有效分析和解決能力專業(yè)人才的關鍵途徑，海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗理論性強，要求學生動手操作能力強，而現(xiàn)有的實驗課并未單獨設立，課時較少，教學模式單一，考核制度不完善，對其開展基于OBE教育理念的教學改革十分必要。本文以OBE理念為指引，在實驗教材、教學內(nèi)容、教學方式、考核方式等方面對海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗教學過程提出了改革措施，以期促進實驗教學質(zhì)量提升，以科學的教學過程及科學的考核方式開展實驗，實現(xiàn)以學生為中心，提高學生在海洋環(huán)境監(jiān)測方面創(chuàng)新和實際應用能力。

一、海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗教學改革現(xiàn)狀分析

（一）教學方式以教師為主導，教學過程僵化。目前采用的教學模式為：實驗員準備材料和試劑，老師按照講義材料的內(nèi)容并結(jié)合理論課上的背景知識按部就班的講解實驗流程，然后進行演示實驗，學生只需要簡單模仿完成實驗即可。實驗過程中出現(xiàn)意外也不會多動腦筋進行思考而是希望老師給予解決，主動參與實驗的想法很少，甚至有的同學完全依賴于同組其他同學完成實驗，對實驗結(jié)果的分析討論缺乏數(shù)據(jù)分析的延伸，做實驗變成了單一的數(shù)據(jù)記錄，缺乏主動思考和探索，應變能力較弱，因此需要對教學過程進行改革，提高學生的積極主動性[3]。

（二）實驗教材缺乏，實驗內(nèi)容單一、相對獨立由于海洋學科的特殊性，海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗屬于小眾課程，并沒有專業(yè)配套的教材，實驗內(nèi)容設計主要參照其他環(huán)境專業(yè)的教材并結(jié)合《海洋監(jiān)測規(guī)范》，實驗項目大多是時間短、設備簡單、容易操作且危險性較小的常規(guī)測定，使用的方法均為國家標準方法，整個實驗流程的各個環(huán)節(jié)介紹詳細，學生沒有思考和創(chuàng)新的空間，新方法、新儀器或者研究性方法很少采用，進而阻礙鍛煉學生創(chuàng)新思維、動手能力和先進技術和方法的學習能力。目前教學中涉及的實驗項目多是單個指標的監(jiān)測，相互獨立，與實際工作相差較遠[5]。海洋環(huán)境監(jiān)測是一項復雜系統(tǒng)的工作，包括監(jiān)測目的的確定、資料收集、監(jiān)測對象的確定、監(jiān)測方案的制定、優(yōu)化布點、采樣時間和頻率確定、采樣工具和用品準備、樣品采集、運輸和保存、樣品預處理和測定、數(shù)據(jù)處理和分析以及各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制等方面，單個實驗很難讓學生把這些環(huán)節(jié)連接到一起，達不到讓學生學會自主設計監(jiān)測方案的目的；另外對于成分復雜的樣品，讓學生學會選取合適的預處理方法和分析方法、有效的實驗設計，從多角度分析問題和解決問題的綜合實驗能力并沒有提高。

（三）實驗考核標準單一目前，海洋環(huán)境監(jiān)測技術課程設置分為理論教學和實驗教學，期末考核中理論課成績在最終考核成績中占主要比例，實驗成績只占20%比例，而且實驗課程成績的考核主要依據(jù)學生提交的實驗報告成績，這就使得學生在實驗課上缺乏主觀能動性，讓實驗教學效果與預期相差甚遠。雖然要求學生每次實驗結(jié)束原始數(shù)據(jù)頁都必須有教師的簽字，但是仍有部分學生積極性欠缺，不進行課前預習，對于實驗過程有跟著同組同學一起做的僥幸心理，最終只是為了提交一份完整的實驗報告，甚至出現(xiàn)修改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，形成了“重結(jié)果、輕過程”的現(xiàn)象，缺乏與理論教學的結(jié)合，缺乏獨立思考造成了評價結(jié)果的不科學和學生不嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度[6]。

二、基于OBE理念的海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗教學改革設想

（一）改進教學模式把傳統(tǒng)教師講解為主、學生被動接受式的模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生為主體、教師為主導的互動式和啟發(fā)式的教學方法[7]。實驗課開始前對學生進行分組并固定小組成員，每一組推薦一名負責人，負責小組成員的任務分配以及與教師溝通事務；每一次實驗前根據(jù)測定項目小組共同完成實驗方案的制定并向老師提交方案，教師制定一定的標準要求組間不可完全一致，防止抄襲，然后老師集中講解各組方案的優(yōu)缺點，根據(jù)老師的講解，每小組需進一步完善方案并在實驗過程中執(zhí)行，培養(yǎng)學生的團隊合作能力；實驗過程中，教師及時關注每一組的實驗進程，如有問題出現(xiàn)，采用啟發(fā)式進行引導學生自己去尋找答案和解決方法，杜絕學生的依賴心理，迫使學生學會自己觀察問題、思考問題并最終解決問題[8]。實驗結(jié)果部分除了濃度等簡單數(shù)據(jù)計算之外，還可以利用計算機統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)采集和分析，如繪制標準曲線和計算回歸方程、線性系數(shù)以及污染物之間相關性分析等，不僅提高實驗的精度，而且提高學生實驗數(shù)據(jù)處理的能力[9]。

（二）實驗教材新編制方式，增加綜合性、設計性、研究性實驗內(nèi)容針對海洋環(huán)境的特殊性，將“海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗”作為一個綜合性實驗來開展，采用“少而精”的選擇思路，精選經(jīng)典的常規(guī)監(jiān)測實驗項目。以學校附近海域為研究對象，要求學生根據(jù)理論課知識制訂監(jiān)測方案，設計實驗路線，根據(jù)水深等指標確定采樣點個數(shù)并用GPS做好定位，準備采樣工具，根據(jù)實驗學時數(shù)分配采集對象和測定指標，爭取在有限的課時量內(nèi)完成一個比較完整的測定方案，讓學生對不同監(jiān)測點每個指標的差異進行比較，并分析其差異性原因、指標間的相關性以及和水文氣象等環(huán)境因子的關系，進而對水質(zhì)、底質(zhì)情況進行綜合質(zhì)量評價，提高學生的分析問題能力。每一個具體指標測定時對實驗項目中所列出的具體內(nèi)容以表格或提綱的形式列出，其中重點內(nèi)容以黑體標出[4]，并要求學生在實驗報告中完整補充，對于同種或同類污染物的其他測定方法尤其是新型測定方法可以讓學生通過自助查閱文獻然后寫出讀書報告，一同作為作業(yè)上交，調(diào)動學生的思考積極性和查閱文獻以及歸納資料的能力。還可以利用實驗室開放的時間，對學生增加開設一些研究性的實驗內(nèi)容，使學生掌握當前科學研究動態(tài)，為大四畢業(yè)論文和日后從事科學研究做鋪墊[10]。

（三）優(yōu)化考核方式采用多方面、多層次的綜合評分考核方式來激發(fā)學生的參與性和積極性，采用方案設計（包括預習報告、ppt匯報）、平時表現(xiàn)（包括：出勤、提問、操作、小組分工合作配合等）、實驗報告（包括書寫、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果處理、全面分析等）等多種形式相結(jié)合的考核方法，這三部分所占比例依次為30%、30%、40%，同時對有創(chuàng)新表現(xiàn)的學生給予額外加分，激發(fā)學生實驗興趣，促進學生全面發(fā)展。在實驗課整個進行過程中，利用雨課堂和學習通等工具，預習資料、文獻等，學生的預習報告、實驗報告等結(jié)果也需在其中提交，教師隨時可以進行批改，及時給學生反饋，結(jié)束后還可以下載結(jié)果分析，為以后的課程進一步優(yōu)化提供可靠數(shù)據(jù)。

（四）提升學生安全防范意識實驗過程中會使用一些強酸、強氧化劑或者高溫加熱滅菌操作，學生的人身安全是實驗課的關鍵，就需要要求學生可以熟練操作噴淋裝置、消防器材和醫(yī)藥箱等，通過學生自己查詢資料結(jié)合教師講解，建立危險操作指導書和危險設備操作守則，提高安全意識和自救他救能力。對于實驗中產(chǎn)生的“三廢”要進行科學、合理的分類收集或排放，不能造成人為的二次污染，教師可以鼓勵學生查詢資料然后選取污染較小或者較安全的測定方法，引導學生思考對廢棄物的處理措施，做到資源回收利用和減少污染的效果。

三、結(jié)束語

針對海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗課程特點，以OBE教育理念為指引，理論知識結(jié)合實際應用為基礎，通過持續(xù)改進實驗教學方法、優(yōu)化課程體系和教材、改革實驗教學內(nèi)容、明確考核方式和提升學生安全防范意識等途徑，提高海洋環(huán)境監(jiān)測技術實驗的教學質(zhì)量，繼續(xù)探索有效的、符合海洋科學專業(yè)人才培養(yǎng)定位的實驗課程教學體系，以便更好更多地培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求的海洋專業(yè)人才。

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作者：李儉平 單位：河北農(nóng)業(yè)大學海洋學院