“项目教学法”在《水分析实验》教学中的应用

刘文莉，张雪芹，张崇邦，王小岗，林宏剑

“项目教学法”在《水分析实验》教学中的应用

刘文莉1，张雪芹2，张崇邦2，王小岗1，林宏剑1

（1.台州学院建筑工程学院，浙江台州318000；2.同济大学第一附属中学，上海200438；3.台州学院生命科学学院，浙江台州318000）

《水分析实验》是高校给排水科学与工程专业必修的专业基础课。本研究针对高校水分析实验传统教学中存在的问题，构建“校园水质监测和评价”综合研究项目，采用项目教学方式，帮助学生建立自主学习体系，强化自主学习、自我管理和自我服务意识，提高学生综合分析问题和解决实际问题的能力。

水分析实验；项目教学法；改革

《水分析实验》是给排水科学与工程专业必修专业技术课，是测定水及其杂质、污染物组成、含量的一门科学。通过本门课程的学习，目的在于提高学生水质分析技能和分析问题、解决问题的能力。2012年，在教育部修订颁布的新的《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》中明确指出，给排水科学与工程专业当前面临的主要任务从“以水量为主”转变为“水质水量并重，以水质为核心”［1］。水分析实验的课程地位更加重要。

项目教学法是以项目为主线、教师为主导、学生为主体的教学方法，即以学生作为学习的主体，通过学生独立地分析、探索、实践、质疑、创造等方法自主完成学习目标的学习形式［2］。在水分析实验课程教学改革中，我们通过构建“校园水质监测与评价”的研究项目，帮助学生建立完整的水质分析学习体系，以学生为主体开展丰富的知识探索与知识发现，注重学思结合，由学生独立完成校园水质的监测分析和评价，提高学生综合解决问题能力和技术创新能力。

1　传统的水分析实验教学体系中存在的问题和不足

（1）学生在实验教学过程中主动参与的积极性不高。传统的水分析实验教学中常常以单个检测项目为研究对象，实验内容多为验证性实验，实验步骤的叙述过于详细。实验时同学们依葫芦画瓢，不求甚解，无需动脑思考问题，更不用去查找任何资料。这样做不利于培养学生的思维能力，也不利于培养学生做实验的兴趣［3］。

（2）教学手段单一。由于实验课时及教学条件的限制，教学手段通常停留在实验教材加教师讲解的单一模式上。这种注入式教学方法在大学化学等基本实验技能训练中是十分必要的，但在专业课程学习中容易使学生产生依赖心理，缺乏独立思考能力［4］。

（3）侧重单个水质指标分析技术的介绍，对水质分析的总体程序、水质分析的全过程质量保证体系难以深入认识和全面了解，与实际工作脱钩。这样不利于学生对水分析过程综合性、整体性内涵的理解和应用。如，布点、采样、样品保存和运输等很难在单一试验中体现出来［5］。

2　水分析实验课程的改革与实践

2.1研究项目的构建及前期准备

通过研究大学生学习能力培养的相关理论，转变教育观念，树立“教师为主导、学生为主体”的教育理念。分析新规范中水分析实验知识体系中的核心知识点和技能点，探讨水分析实验的教学目标。围绕提高学生的实践能力，以“校园水质监测与评价”为目标实施项目教学，重视水质分析的全过程控制，教师从知识、方法、资源、思路、人员等方面做好充足的准备。

2.2实施项目教学，培养学生自主学习能力

（1）教师通过“校园水质监测与评价”研究项目，帮助学生构建自主学习体系

教师讲解实施“校园水质监测与评价”项目的目的和意义，布置任务或提出问题。由于此前大多数学生没有进行过科学研究工作的训练，刚开始感觉无从下手。因此，教师首先要让学生了解进行一个完整的水分析项目研究的思路和过程，应包括调查研究、选择采样地点、文献查阅、合理安排采样时间及频率、设计采样方法、明确分析指标、确定分析测定方法、制订质量保证程序、数据汇总和处理，根据数据评价水质质量，提交实验报告等环节。教师讲解每一环节的意义、目的、注意事项和达成方法。学生自由组合研究小组，围绕教师布置的任务进行小组讨论，分工负责，提交初步研究方案，教师审查并提出意见。

（2）学生根据研究方案自主学习和实践

学生根据项目的研究目的，制定详细方案，进行自主学习和实践。首先，学生自主进行调查研究，确定采样点。教师指导学生将校园划分为不同的功能区（生活区、实验区、教学区、商业区），查阅各功能区管网分布图，了解校园内给排水管道的分布，污废水的来龙去脉，可能的污染源与污染物，勘察现场，为地表水和污废水的布点及监测指标的确定提供依据。根据布点采样原则，确定水样采集布点位置，并画出布点图。其次，制定实验方案。查阅文献，设计采样方法，并确定采样频率及采样时间。对不能马上测定的指标，要了解水样的保存方法和保存时间。根据水样来源和现场污染物种类初步拟定分析指标，一般不超过5个。确定各指标拟采用的分析测试方法及所需仪器设备，写出测试分析步骤。教师指导学生分析影响测定准确度的因素及控制方法。教师对学生制定的研究方案的科学性、可行性、新颖性，给出意见和建议。最后，进行实验并评价。根据实验方案，利用水分析实验室、开放性实验室和大学生创新平台，分组进行实验。试剂配制、仪器调试及具体测试，均由学生独立完成，老师随时指导。鼓励在符合科学性的前提下创新。如，为提高加入气体的准确性，在老师指导下，同学们设计了“实验保护性气体计量装置”，并成功获得国家实用新型专利授权。实验完成后，学生进行数据汇总和处理，评价水质质量，给出合理解释，完成实验报告，并进行交流与展示。

（3）教师为项目的顺利进行提供必要的研究条件

教师为学生提供资料查阅平台，教会学生使用学校文献数据库检索系统。对大型仪器的使用和维护进行集中培训。根据学生方案，提供实验仪器和药品试剂。但只提供给学生最简单的条件，使研究有一个基本的保障，让学生在这个基础上挖掘更多的条件去改进和创新。

2.3教师对项目实施过程进行指导和质量监控，由终结考核转变为过程考核

在具体实施阶段，指导教师对每个小组的实验进行具体的指导，指导的目的是尽可能让学生通过自主学习获得成功，而不是代替学生完成实验。引导学生利用理论知识解释和优化实验设计，指导学生获得知识的方法。教师要敢于放手，尽量保证学生经历完整的实践过程，而不是个别、零散的片段，教师要允许学生走弯路，犯错误。

教师要及时了解并控制项目研究的进程、方向、质量等关键因素，对研究过程的严谨性，实验完成的质量、达到的水平进行把关。每个实验小组在某一个指标测试结束后需提交实验报告和总结，内容包括实验时间、地点、参加人员、实验内容、实验过程、实验结果、是否达到预期的目的、如果没有达到，原因是什么等等。指导教师在接到报告后应给予批示，提出本次活动中的优点与缺点，并评价学生参与学习过程的程度或质量。根据每一个测试指标的完成情况、实验态度、合作能力等综合打分，最终成绩由每个指标的完成成绩相加取平均值得到，变终极考核为过程考核。

3　结语

针对传统的水分析实验中存在的实验内容单一、学生缺乏主动参与的积极性等问题，通过构建“校园水质监测和评价”的研究项目，使学生对水体监测的全过程有了系统的、整体性了解，意识到水分析实验不仅仅是在实验室中做的简单测试，它还必须包括周围环境状况的调查、采样、保存等方面［6］，充分激发了学生的学习兴趣和主动性，有助于学生自主学习、自我管理和自我服务的能力的培养，提高了学生综合分析问题和解决实际问题的能力。另外，通过项目教学，培养了学生的责任心和严谨的科学态度。学生对自己承担的项目责任感极强，唯恐由于自己失误影响整个实验结果，遇到困难也毫不气馁。大家分工协作，配合默契，在工作中相互帮助，培养了协作互助的良好风气。

［1］高等学校给水排水工程学科专业指导委员会.高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范［M］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［2］骆珣.项目教学法在项目成本管理教学中的应用［J］.实验技术与管理，2010，27（4）:124-129.

［3］刘琼玉，刘延香，刘君侠.“环境监测”实验教学内容的改革与实践［A］.大学环境类课程报告论坛论文集［C］.北京：高等教育出版社，2007.

［4］陈穗玲，谢文彪，曹小安.环境监测实验课教学改革的实践［J］.广东化工，2008，35（5）:129-131.

［5］蒋欣，杨成建，葛碧洲.环境类专业分析化学实验教学形式的探索与实践［J］.实验室研究与探索，2012，31（12）:178-180.

［6］林建国.项目教学法在水体污染监测实践教学中的应用［J］.柳州职业技术学院学报，2006，6（4）:64-66.

［7］曾晓松，谭琼.高校实验教学中的“主动实践”探讨［J］.实验室研究与探索，2011（7）:279-281.

（责任编辑：耿继祥）

App lication of Project Based Learning to W ater Analytical Experiment

LIU Wenli1，ZHANG Xueqin2，ZHANG Chongbang3，WANG Xiaogang1，LIN Hongjian1
（1.School of civil engineering and architecture，Taizhou University，Taizhou 318000，China；2.The 1st High School Affiliated to Tongji University，Shanghai 200438，China；3.School of Life Science，Taizhou University，Taizhou 318000，China）

Water Analytical Experiment is a professional basic curriculum in w ater supply and d rainage engineering m ajor.Projec t nam ed“m onitoring and assessment of w ater quality in cam pus”is built to help students constructing the autonom ic learning system.Our goals are to strengthen students’self-study，self-management and self-service，and to improve the ability of analyzing and solving p roblem s for students.

water analytical experiment；project teaching approach；reform

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2015.03.018

2015-01-21；

2015-03-17

简介：刘文莉（1968-），女，山东济宁人，硕士，副教授。主要从事水分析化学的教学和科研工作。