环境监测实验课程教学改革研究与探讨

黄忠臣

摘要： 通过对环境监测实验课程进行教学改革，提出“勘导式”实验教学法，建立分析方法实验系统，对高等院校环境工程专业的环境监测实验教学有借鉴意义。

Abstract： Through the teaching reform of environmental monitoring experiment course， this paper put forward "prospecting and guiding" experimental teaching method， established the analytical methods experimental system， which provided reference for the environmental monitoring experiment teaching for the environmental engineering major in colleges and universities.

关键词： 环境监测；实验；教学方法；勘导

Key words： environmental monitoring；experiment；teaching method；prospecting and guiding

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）03-0266-02

0 引言

《环境监测实验》课程是环境因素相关的专业主干之一，培养学生具有创新能力、实践应用能力、分析能力及系统思维不可缺少的环境监测实验教学环节，所以它的任务就是及时、全面、系统反映环境污染水平，具备最强的理论性和实践性。

现在很多高等院校及高职院校在实验教学中采用了教室课前讲授操作过程、实验原理、及注意事项，学生们根据老师所讲或实验教材“照方抓药”，机械化完成实验过程。由于环境监测实验课程中如气相色谱法、原子吸收光谱法及气质联发等等的配套设备比较贵的价格，由于设备台数不够多，每年的实验学生量大，班次多，导致学生参与的积极性削弱。

近年来，北京建筑工程学院环境与能源学院对环境监测实验课程的而教学模式、实验方法、实验内容及实验方式进行了改革及实践，以培养学生的系统思维、创新能力及、实践能力及分析能力为出发点，收到了极好的效果。

1 启发学生实验兴趣，激发学生实验积极性

要想学生主动参与实验教学的活动之中除非学生对实验产生兴趣，所以说兴趣是最好的老师，兴趣影响着学生的积极性，让学生在实验中专心、持久的学习中探索热情，遇到了在大的困难时也具有这顽强的自制力和坚强的毅力，也直接促使了实验教学的效果。

学生对老师们设计好的实验和现实的教材大部分兴趣都不大，学生难以提出问题，按照以前的实验使学生失去思考的空间，培养不出探索学习的热情。针对这种问题，要对学生的实验检测样品范围扩大，不再使用实验室配置好的待测溶液，实验“原子吸收光谱法测定水中的铅含量”为例，只要样品学生都感兴趣的都可以，如矿泉水、自来水、河流水、湖水、河湖底泥、土壤、植物叶子、化妆品、蔬菜等等，检测样品项目不仅局限于铅含量的测定，扩展到铁、锌、砷、铬、铅、镉、汞、铜等金属元素。为激发学生对实验的积极性，让学生自己准备安排实验的过程，学生对与生活相关的食品、化妆品、及环境样品的重金属污染的状况生出极大的兴趣，在采集样品、样品检测、处理、污染评价方面积极的投入，并实现实验的了良好效果。

为了了解到重金属检测的实验、热点的检测方法及环境评价的方法，促使学生参与环境相关检测行业的调研，学生不仅开阔视野同时也提高了实践能力，并提高学生对实验的积极性。

2 采用“勘导式”实验教学法

将实验前的预习提到实验课的核心部分改变了学生在实验前一窍不通或在实验课上听不动的状况。实验课上理论课程和实验过程为预习的内容。通过了预习学生达到了对理论清楚透彻、在实验过程中的每个步骤清楚了、实验结果评价方法的正确合理、分析检测方法选择得当及实验数据的处理。

如环境监测课程：提供预监测样品种类、确定样品前处理方案、采用何种检测分析方法、确定采样方案、方法原理、分析方法的发展历程、分析方法的影响因素和解决手段、计算方案、监测污染物的治理、废物的回收利用。在实验课前通过集中授课方式或者网络发布方式的通知，布置下了实验前的预习思路和内容，给学生提供参考书，自己查找资料准备实验前预习，分成小组采取随机指导人员汇报有关相应的问题，则其他人作为补充方式，根据方法及实验内容进行创新思维培养，教师勘误学生准备资料、梳理内容的思路，慢慢提问，勘导式实验教学方法学生分组合作准备实验内容，采用探讨研究式授课方法，教师的角色是、勘误，总的来说学生是整个实验理论教学的中心。

这种教学方法不仅能使学生充分的发挥了主动性，还为学生提供了一个自我评价及自学的平台给学生足够的思考空间和事件，让学生在不断的成败体验中，提高了积极性去参与实验。这方法改变了以教师为中心的理论教学方式，但这种教学方式消耗了教师的时间与精力，督导每组的实验预习要2个小时左右的时间，2个班64人左右每组4人，需要16个批次。

3 将单个实验转变成系统分析方法实验

每个环境监测实验项目都是代表一种分析检测方法。如水中碱度的测定实验是酸碱滴定法的应用；水中硬度的测定是络合滴定法的应用；高锰酸钾法测定水中化学需氧量是氧化还原滴定法的应用；空气中苯含量的测定是气相色谱法的应用等等。通常每个实验的实验指导书都是参考我国国标相应样品分析的检测方法，规定样品量、标准曲线的浓度、样品的处理方法等，这种指导方法一般具有通用性，但是对待特定的样品的背景干扰、具体仪器工作参数的选择及测定条件的优化和选择没有涉及关系。

我们以“原子吸收光谱法测定水中的铅含量”实验为例，如火焰原子吸收测定法，学生需要确定实验中的灯电流的大小、光谱带宽、燃气和助燃气的流量、测量高度和进样量。为让学生初步了解到原子吸收光谱的分析方法，提高学生实践动手能力及理论水平，促使学生对样品的干扰和消除方法进行研究，使学生对原子光谱法中的电离干扰、物理干扰、光谱干扰、化学干扰，对该样品相应的消除方法有了初步的认识和了解，学生用具体的实验为介质。在实验进行中，学生可自由采取样品，在处理方案前确定样品，进行前处理（电热板法或微波消解法），对自己采取样品的测定条件进行选择及优化。

4 实行开放性实验室管理

环境监测实验课程中许多实验所需时间远远多于实验大纲规定学时，再者实验批次较多，在现有条件满足几个班的实验，只能实行实验室全天开放。

例如用“原子吸收光谱法测定水中的铅含量”实验为例，整个的实验使用过程包括样品研磨、干燥、样品检测和样品前处理，每组需要20个样品，需要20多个小时才能完成整个实验过程；所以在4个学时的规定的教学时间内是无法完成的。

实验室实行了全天开放管理，教师充足的利用实验设备，交错开安排时间，学生可以分组预约时间进行实验，样品检测及样品前处理一起进行。学生实行了自主进行实验，遇见一些问题可以像教师学习交流，还可以上网或在图书馆查一些相对应的资料，学生拥有了良好的实验学习气氛、自由的思想、宽松优化的实验环境、优良的实验设备和融洽的师生关系，具有独特的实验教学文化。

5 培养回收利用的环保意识

人类中发展不可缺少的物质基础就是金属，资源可持续利用的有效途径就是从废弃物中回收利用金属，降低金属的环境污染，经过金属元素含量的环境样品测定，引导学生积极的思考如何在回收利用有价值的金属回收、废旧电池中有价值的金属回收等等，同时重金属如铅、镉、汞等又是环境污染物。给学生提供了足够的舞台，培养了学生的保护环境意识，拓展了环保的概念。

6 结束语

提高学生的积极性和实验兴趣，以学生为主体，培养学生的创新意识和创新能力，注重学生个性，探索有着自身特点和规律的实验教学方法，实验教学改革成功的取得了良好的实验教学效果。理工科院校在教学中的重要组成部分是实验教学，对学生培养的实验设计、发现问题、解决问题、动手能力、独立思维及创新能力和团结的合作能力等有着不能代替的作用。

参考文献：

[1]郑春霞.《环境监测实验》教学改革研究与实施效果[J].新疆职业大学学报，2008，（2）：69-70.

[2]郭翠花.环境监测实验教学改革探索[J].实验科学与技术，2008，（4）：101-103.

[3]刘绮，潘伟斌. 《水环境监测》实验教学改革研究[J].高等理科教育，2002，（1）：83-86.