环境监测实验教学新模式探索*

汤红妍， 朱书法，王　辉，罗　洁

(河南科技大学化工与制药学院，河南　洛阳　471003)



环境监测实验教学新模式探索*

汤红妍， 朱书法，王辉，罗洁

(河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471003)

介绍了传统模式下环境监测实验教学存在的问题，提出了新的实验教学模式，并从实验独立设课、实验项目的设置、实验准备工作、实验项目的实施和实验课程考核五个方面详细论述了新实验教学模式的实施方式和内容，同时强调了实施过程中教师责任心的重要性。实践证明新实验教学模式有利于激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，以及培养学生良好的科学作风等方面具有显著的成效。

环境监测；实验教学；教学模式

环境监测是高校环境类专业必设的一门专业基础课程，该课程包括理论教学和实验教学两个环节，其中实验教学的效果对整个课程的学习起着决定性作用，也是对于这门实践性很强的课程达到培养学生监测技能的重要途径。而在实验教学中如何激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生的分析问题、解决问题的能力和监测实验技能，是环境监测教学中需要不断探索和思考的问题，近些年各个高校各自积累了一些实验教学经验[1-3]。

1　新实验教学模式的提出

1.1传统模式下实验教学存在的问题

环境监测是河南科技大学环境工程专业培养计划中的主干专业基础课，从2003级到2011级的本科生教学历经9年的教学实践，但实验教学中依旧存在一系列问题。我校《环境监测》课程共56个学时，其中实验教学16学时，实验教学依附于理论教学，且实验项目设置较少，以水和大气方面的验证性实验为主。因学时有限，各实验项目都是独立的，学生在规定的时间(2～3学时)内完成，且只是按部就班的完成实验，且各小组的实验对象完全一致，从而造成学生照抄照搬现象明显，缺乏对实验结果应承担责任的体验。同时造成了部分学生对实验课产生“随便做做”的心理，实验教学效果有限，不能达到预期的目的。

1.2新实验教学模式的特点

以往实验教学中存在的不足，不利于教师对实验教学的开展，不利于学生对实验教学学习的重视，不利于学生对监测技能的真正掌握，使学生在后续的考硕和就业中缺乏应有的优势，因此新的教学模式的变更和实施迫在眉睫。

(1)重视性

新的实验教学模式，应让学生从思想上对实验课程重视起来，对实验课程学习存在一定的压力和动力，真正自觉的原意去学，原意动手和思考，能对平时缺乏学习兴趣和积极性的学生起到督促作用。

(2)引导性

新的实验教学模式中教师发挥的作用是引导学生如何完成整个实验项目，而不是教学生怎样一步一步做。良好引导的前提是学生对指导教师的信任、信服和对实验的兴趣，以及教师对学生学习的关心和教师教书育人的责任感和使命感。这对教师的综合素质提出了更高的要求，需要教师拥有自己独特的性格魅力、无私的奉献精神和高超的专业技术水平。教师将很大程度的影响着学生，并在教学中督促着学生。得到教师的重视和鼓励是学生的学习动力，因此，在实验安排中教师应强调每位学生自己工作的重要性，从而激发学生的学习兴趣。

这种教学模式需要教师付出更多的时间和精力，多和学生接触和交流，去了解学生的思想，熟悉学生的特点，据此合理分配安排学生的工作内容，督促学生完成实验准备、实验操作及结果处理等完整的实验项目内容。

(3)合理性

合理性包括实验项目设置的合理性和实验实施方式的合理性，实验项目的设置包括实验项目的内容和学时的安排。实验项目的内容应结合实际监测工作中涉及的常规监测项目，并考虑国家环保工作的重点，跟随环保的发展而设置。各个实验项目之间不再是独立的，而是具有一定的联系，能够完整反映一个问题，也就是综合性实验。

每个实验安排多长时间完成应结合该实验的特点，在总结往年实验中大部分学生完成时间和最长完成时间综合考虑而进行设置，并在以后的实验中不断修改至比较合理为止。实验实施方式是整个环节的重点，实施方式是否合理影响整个实验效果，新模式下将改变以往实验时间点固定的方式，在考虑学生整个课程安排的基础上，由学生自己安排实验时间，实行实验室开放的模式。

2　新实验教学模式的实施

2.1实验独立设课

目前，我校对环境工程专业的本科生培养计划进行了修改，并从2012级开始执行，在新的培养计划中，环境监测实验独立设课，拥有独立的学分，实验课时共计32学时。

2.2科学设置实验项目

根据环境监测技术的发展和国家环境污染治理现状的需求，结合我校的实际情况，我校《环境监测实验》设置了四个综合性实验项目，具体包括：

一是地表水环境质量监测或城市污水水质监测，主要监测指标有CODCr、BOD5、CODMn、NH3-N、TN和TP六个指标，共计14学时；

二是校园空气质量监测，监测指标包括PM2.5、SO2和NOx，并计算AQI值，评价校园空气质量水平，共计8学时；

三是室内空气质量监测，主要是对新装修的居住房屋进行甲醛和苯系物的含量测定，并据此进行室内空气质量评价，共计6学时；

四是土壤中重金属Cd的测定，主要是针对“近年来土壤重金属污染现象日趋严重，土壤重金属污染治理及其研究越来越受到重视，而土壤中重金属的准确测定具有很重要的意义”这样的社会需求而设置的，共计4学时。

所有实验项目的设置既参考了环境监测工作中的常规监测指标，又考虑了环境污染治理对监测工作的需求，并以学生周围环境质量监测为主科学设置了上述四类项目。

2.3实验准备工作

为了保证实验课程的顺利实施，要做好实验准备工作。准备工作包括基本药品的配制和保存、玻璃仪器的清洗、实验仪器的安装和检查、学生的分组、每组实验完成时间的确定和指导教师的指导安排等。其中，合理的分组是实验有序完成的保障，指导教师要在了解学生的基础上进行合理分组，按照我校环境学生的招生情况来看，每届64人左右，可分成4大组，每组约16人，每组在同一段时间进行实验；一大组中分8个小组，每小组2人合作完成所有实验项目；实验药品和仪器设备准备8套，每个小组有一套完整的实验操作平台，并贴上标签(如第一组)。指导教师要了解学生的课程安排，掌握学生的空闲时间，分析每个大实验项目完成需要的时间(如14学时)，安排每一大组完成某一个综合性实验项目实验需要的时间(如两周)。实验实施期间，实行实验室开放的方式，开放时间是8:00-20:00，制作指导教师值班表，轮流值班，并告知学生，学生在空闲时间自行安排实验。

2.4实验项目的实施

第一步，预习。实验前学生明确实验项目具体内容，并在指导教师指导下查阅相关指标测定的国标，进行预习并撰写实验方案，包括实验样品的采集方法、样品的预处理步骤和实验检测分析步骤。指导教师在学生实验前检查每位同学的实验方案，并提出自己的疑问，以检查学生对实验的掌握程度，在学生已清楚整个实验过程的前提下允许开始实验，否则不能实施。

第二步，操作。学生按照自己的实验方案进行实验操作，指导教师不再详细讲解，完全由学生独立完成全部实验过程。但是，指导教师需要在实验室观察和指导，记录学生操作情况，随时纠正实验过程中错误的操作方式，解答学生实验期间的疑惑问题。这种没有固定时间的教学模式给予了学生很大的自由，却增加了指导教师的工作量，消耗更多的指导时间，需要指导教师的耐心和理解。此外，每个综合性实验需要测定的指标较多，每小组成员要合理分工，明确自己的任务，体验合作的重要性。

第三步，审核。学生完成实验操作后，需要现场处理实验数据，如氨氮标准曲线的制作，要求学生现场完成，并计算样品的检测结果。指导教师检查实验结果，对于有明显问题的数据要求重做。此外，实验中各小组的检测对象设置成不同的样品，如城市污水水质监测，可选择沉砂池进水、二沉池出水、总出水等不同地方取样，测定COD时，稀释倍数是不一样的，这样使小组之间数据没有可比性，避免照抄照搬。

2.5实验课程考核

环境监测实验课程考核分为平时成绩和考试成绩，各占50%；平时成绩按照“实验预习20%+样品制备10%+实验操作40%+实验报告30%”进行评定，实验考试采用标准样品，如COD测定中用到的邻苯二甲酸氢钾标准溶液，COD浓度已知，可用于检查学生实验的准确性，根据结果的准确性和实验操作的规范性给予评定。

3　新实验教学模式的成效

根据我校进行的“环境工程专业就业现状调查”，结果显示7.8%的学生从事监测方面的工作，31%的学生读研深造，61.2%的学生从事其他方面工作。

新的实验教学模式经过2011级和2012级两届学生的实践，收到良好的效果，从目前2011级的学生就业状况来看，有6个学生到当地的监测站工作，2个学生到企业进行化验工作，说明学生的监测技能等综合素质得到了社会的认可，使从事监测工作学生的比例上升到12.5%，创历年最高；同时，从2012级研究生复试的结果来看，复试中关于监测实验方面的内容表现突出，得到其他高校的认可，成功读研继续深造的同学比例占39%。

2012级学生也反映，大量的监测实验的科学训练，监测实验技能有了很大的提高，对于以后的就业或继续深造有了更大的信心。

4　结　语

实践证明，环境监测实验教学新模式在改变学生对实验教学的态度，训练学生的实验技能，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，以及培养学生良好的科学作风等方面具有显著的成效。此外，新模式的顺利实施需要教师付出的更多，包括责任心、爱心、时间和精力；指导教师是否能够本着“为人师表，谆谆教诲”的心态去帮助学生，并在实验教学中不断的发现问题、总结问题和完善新的教学模式，将对实施效果起到重要作用[5]。

[1]杨孝荣，江滔，韩耀霞，等．环境监测实验的教学改革探索[J].实验室科学，2010，13(4)：13-16．

[2]叶琳琳，刘波，蒋慧．环境监测实验教学改革探讨[J].实验室科学，2014，17(4)：135-137．

[3]王方园，陈建荣，洪华嫦，等．多平台环境监测实践教学模式的构建与创新[J].实验室科学，2012，15(6)：166-169．

[4]奚旦立， 孙裕生， 刘秀英．环境监测[M].北京：高等教育出版社.2004：1-8．

[5]刘丽红．教师责任感对学生的心理影响[J].教育探索，2004(1)：1-3.

Exploration of New Mode on Environmental Monitoring Experimental Teaching*

TANG Hong-yan, ZHU Shu-fa, WANG Hui, LUO Jie

(School of Chemical Engineering and Pharmacy, Henan University of Science andTechnology,HenanLuoyang471000,China)

The problems in the environmental monitoring environmental teaching based on traditional mode were introduced, and the idea of adopting new practical teaching mode was put forward. The implementation pattern and content of the new experimental teaching mode were also discussed in terms of independent establishment of experimental course, setting up of experimental project, experimental preparations, the implementation of pilot project, and the assessment of experimental course. Moreover, it emphasized the significance of teacher responsibility during the implementation process. It was proved that new experimental teaching mode not only did good for inspiring students’ interest in learning, improving students’ practical and hands-on ability, but also achieved remarkable results in cultivating students’ good scientific style.

environmental monitoring; experimental teaching; teaching mode

河南科技大学教育教学改革项目(2013Y-020)。

汤红妍(1979-)，女，硕士，讲师，主要从事环境监测教学研究。

X830.0

A

1001-9677(2016)01-0190-03