摘 要:培养学生分析问题、解决问题的能力是大学教育的重要组成部分。本文根据“环境监测”课程特点,结合几年来的教学实践,总结了本课程在理论教学内容、实验和实践教学等方面进行的改革探索。
关键词:环境监测 教学内容 教学实践与改革
中图分类号:G423文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)07(a)-0040-02
“环境监测”是环境科学与工程及相近专业的一门专业核心课程,是学生具备了环境学、分析化学、仪器分析等基础知识后必修的专业基础课。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与知识,培养学生从事环境监测工作的能力和综合素质。在实际教学过程中,授课教师如何组织好教学内容、采用有效的教学方法,培养出符合社会需求的复合型人才是本课程教学工作中的一个重要问题。
1 基于课程特点,“组、增、删、分”,优化教学内容
从环境监测的内容和过程来看,“环境监测”课程的教学内容应包括监测方案制定、样品采集与测试、数据处理与分析三个主要环节。对于任何一个环境要素或污染因子的检测讲解都应包括这三个方面。基于课程的这些特点,在把握现用教材[1]和教学目标的基础上,通过“组”、“增”、“删”、“分”,对教学内容重新构建和优化。“组”是将各章节中所涉及的内容相似、重复出现的检测分析方法(经典化学分析法和现代仪器分析法),组织成“检测分析方法”集中讲授,避免不必要的重复介绍;“增”是增加必要的新知识和新内容。随着环保政策法规和环境标准的不断颁布以及环境监测新技术的不断更新发展,把最新的政策、标准及相关的检测方法、技术手段,学科的最新研究进展和科研成果及时补充到教学内容中去,让学生及时把握环境监测的发展动态,引领学生对未来发展领域的思考。“删”是适当删减教学内容中陈旧、繁琐、应用面狭窄的内容,提高教学效率及教学内容的实用性。“分”是将重组后的教学内容分为重点讲授和一般导学两部分,重点部分通过课堂教师讲授来完成,导学部分只需在教师的指导下,学生自学来掌握,这样既保证了学生对基本知识和理论的掌握,同时又培养了学生的自学和综合判断能力。
2 追踪课程前沿,探索多样化教学,提高教学效果
在明确教学目标,把握教学内容基础上,结合近年来的教改实践,探索了启发式教学,案例教学法,互换角色教学法,多媒体教学等多种教学方法。
“启发式教学”通常是指以学生知识背景为基础,教师提出问题,由学生主动分析和解决问题,这种教学方法可以使学生对知识的学习达到触类旁通和举一反三的效果。在课程教学中针对一些重点和难点问题,如环境标准的主要内容及制定原则,环境监测过程的质量保证和质量控制等内容。教师预先布置要掌握的监测项目,要求学生自己查找具体的检测方法或标准,通过自学标准中的测定方法,并作好笔记。在课堂上教师采用启发式教学方法,引导学生对各种检测方法进行比较,讨论各种方法的适用范围、方法的灵敏度与检测限、方法的干扰因素与优缺点等问题,充分发挥学生的积极主动性,加深学生对知识的理解、应用和掌握。
“案例教学法”是将理论知识运用到解决实际问题中,让学生在实践过程中加深对理论知识的理解和掌握。环境监测是一门实践性很强的学科,结合有关案例进行教学,将理论知识融入到实际监测个案中,既能够加深学生对理论知识的理解和掌握,又提高了学生的学习兴趣。比如讲解水质监测采样断面、采样垂线和采样点的确定时,可以上海的主要河流如黄浦江或苏州河,结合上海市水务部门确定的具体断面及采样点的布设情况,向学生讲授布设原则和方法,这样学生就很容易理解书上的一些采样原则和要求。
“换位教学法”即师生角色换位法,打破以教师为中心的传统教学模式。环境监测是分析化学和仪器分析等课程的后续课程,对于化学分析方法的原理或一些分析仪器的基本知识等内容,前修课程已经学过,教师依然采用“满堂灌”的传统教学方法,很容易造成教师做无用功,学生厌学的状况。对于这些内容,我们采取课下学生归纳总结和互相讨论,课上分专题轮流讲解和教师点评的方式来促进教学互动,不仅锻炼了学生各方面能力,同时也提供了师生相互沟通和交流的机会。
“多媒体教学”是把图片、文字、声音、动画等形式集于教学之中,通过视觉和听觉全方位地启迪学生思维,弥补了传统教学方法的不足。我们知道环境监测课程涉及很多检测仪器的构造、监测断面和位点的布设,监测过程的自动化等复杂结构或过程,很难用语言表述清楚。在教学过程中,我们通过一些教学及科研录像,生动形象地体现这一结构或动态过程,丰富了课堂教学的信息量和相关内容的立体效果,激发了学生的学习兴趣。
3 结合校园环境监测,改革实验教学,注重能力和素质培养
针对环境监测实践性较强的特点和新时期社会对人才实践能力要求的不断提高,我们单独设置了《环境监测实验》。环境监测实验独立设课,使其不再从属于理论课,一方面提高了实验教学的地位,防止了理论教学挤占实验教学的现象;另一方面,实验课成绩单独考核,提高了学生对实验的重视,真正把实验当作一门课程来学习。
传统的实验教学往往是教师准备实验仪器、样品,学生按照实验讲义的步骤完成实验,写出实验报告[2～3]即可。针对这类问题,我们改革原来验证性实验,将环境监测站实际的工作内容引入实验教学,把环境监测教学实验和学校校园环境监测及环境质量评价结合起来,学生不仅要测试环境中污染物的浓度,而且要学习学校校园环境监测的方案制定、监测项目的选择、水样及大气样品采样点的布设、采样方法、采样仪器安装调试和使用、样品的分析方法的选择及测试、监测数据处理及学校校园环境质量评价等有关环境监测的全过程,不再是简单的验证性实验,而是一个整体性的实验,更符合环境监测实际工作。
选择校园内环境,如大气环境、水环境、土壤环境、室内空气或食堂锅炉烟尘等污染物,学生5～6人一组,从监测方案设计、样品采集及保存方法、试剂配制、分析方法选择及检测操作、到数据统计分析和环境质量的评价,实验报告的撰写等各个环节均由学生独立完成。由于是以小组为单位进行监测过程的各个环节,最后还要求汇总全班的所有实验数据对学校校园的环境质量进行评价,每一位同学、每一个小组的实验数据都直接影响到全班的总体结果,让学生感到了身上的责任,实验的态度会更端正,实验过程会更严谨,有利于培养学生的团队协作精神。
成绩的考核上,改变以往成绩主要由学生的实验报告、教师对学生的印象、实验课出勤率、实验室卫生等记录等决定。实验全部结束后,组织同学进行答辩,针对实验设计到结论的评价发表个人建议,对于认真深入思考,有正确创意,有独到见解的学生给予适当加分,促进学生独立思考、积极创新。
4 参观和顶岗相结合的实习方式,提升学生的实践能力
实习是教学工作的一个重要环节,通过实习可提高学生的专业水平,特别是提高从事专业相关工作的实践能力。顶岗实习是一种将理论知识综合应用于实践的较好的方法,便于提供学生整体专业知识的运用和训练。以往的环境监测实习由于时间短,实习地点分散多采取参观形式,不利于检验和提高学生专业水平及能力。几年来我们根据实际情况尝试采取参观和顶岗实习相结合的方式,带领学生深入到环境监测工作的第一线,了解基础理论与实际应用之间差距,培养学生实践能力和创新能力。每年在环境监测理论教学和实验课程结束后,都组织学生到上海市环境监测中心及下辖区县环境监测站进行为期四周的顶岗实习。将上海生源地学生根据家庭地址分别就近安排到家庭所在区县监测站,外地生源安排到上海市环境监测中心。每位学生都像监测站的职工一样正常上下班,从野外采样,实验室预处理和测试分析,到质量保证和环境质量评价全程参与完成。通过对行业部门实际工作的学习,使学生接触到环境监测部门的具体运营情况,了解目前环境监测工作的现状,对开展环境监测的实际工作有了更深刻的感性认识,同时初步体验了踏入社会工作的感受。
教师的职责就是教书育人,教学探索的目的就是不断提高教学质量,培养合格人才。随着高校教育改革的逐步深入和社会的不断发展,社会对人才的需求也在发生很大变化,即专业人才转向扎实的专业知识和较强的工作能力相结合的人才,积极开展教学方法及教学内容研究,改革传统的填鸭式和固守教材内容的教学方法,提出课程教学的新思路和新模式,以适应新的社会需求。以上这些内容是我在教学中的点滴体会,在以后教学中还会不断的进行探索总结,不断提高教学效果。
参考文献
[1] 奚旦立,孙裕生,刘秀英.环境监测[M].北京:高等教育出版社,2004(3).
[2] 蒋欣,聂麦茜.环境监测课程综合设计性实验方式及内容改革实践[J].高校实验室工作研究,2006(3):18～20.
[3] 胡将军,刘慧龙,肖玫,等.联系校园实际改革环境监测实验教学[J].实验室研究与探索,2007,26(1):87～88.