基于船海特色的高校环境监测实验教学体系优化探讨

2019-02-01刘雅淑王新刚翟林智陈芳艳

中国现代教育装备 2019年3期

刘雅淑王新刚翟林智陈晨陈芳艳

江苏科技大学环境与化学工程学院江苏镇江 212018

环境监测实验是基于环境监测理论课而设置的一门专业技术实验课程，是高等学校环境类专业的重要主干课程之一，对培养环境类专业人才从事环境监测工作的能力具有重要作用，国内学者就本课程已开展了一系列的教学研究及改革探索[1-3]。在目前高校“双一流”建设和工程教育认证的发展环境及国家“海洋强国”的战略背景下，基于江苏科技大学的船舶发展基础以及“建设国内一流造船大学”的“十三五”规划目标，构建具有船海特色、适应船海领域环境类需求的专业人才成为课程体系优化的主要方向。如何完善学科设置，紧密结合学校特色需求，是具备船海特色高校环境监测实验课程亟须考虑的问题。

1 环境监测实验教学体系的现状

环境监测实验在江苏科技大学为独立实验课，最新培养方案下的课时为32学时，包括常规水质指标、大气污染指标和噪声等的测定实验，旨在培养学生从事环境监测技术的综合能力。结合多年的实验课程教学经验及学生考核反馈，目前江苏科技大学环境监测实验教学体系中存在以下几个问题。

1.1 学生基础实验技能薄弱

在近几年的课堂教学中发现，部分学生对普通实验器材的基本操作方法掌握状况较差，如移液管的正确使用、移液后是否要使用洗耳球将尖端液体吹出、滴定时应如何使用滴定管和锥形瓶等规范操作没有形成良好的意识。即使在课堂上强调了正确操作方法，但由于其未形成良好的技能习惯，往往会忽视这些细节，进而导致实验流程的不规范和实验数据的偏差。部分学生在中学阶段没有进行系统的化学实验基础的学习，或是在前期的实验课程中未能重视操作部分，导致规范操作的意识淡薄且基本技能薄弱。

1.2 环境监测实验流程不完整

目前环境监测实验课程多为课前任课教师进行前期准备，完成样品采集或配制、实验试剂配制和仪器设备调试等，布置学生完成预习报告；课上指导学生按部就班完成实验操作，教授学生数据分析和绘制图表的方法，并完成实验报告；课下批阅实验报告，提出修改意见。但这样的过程对于环境监测实验来说是不完整的，与实际工作中的监测流程并不一致，学生没有接触到重要的采样环境和试剂配制环节，对实验原理等没有系统认知，对实验项目一知半解，仅是按部就班机械操作完成室内实验部分，不能充分调动学生的积极性和主动性，也不利于工作后独立开展实验工作。而部分学生对于实验流程也有疲于应付的心态，主要依赖教师的指导和小组内学生积极的配合来完成整体实验操作，学习态度不够端正。同时，在各种因素影响下，近年来的专业培养方案调整压缩了环境监测实验课时，这种情况对于巩固学生实验基础和综合监测技能尤为不利。

1.3 没有体现学校船海特色

江苏科技大学作为造船历史悠久的船海高校，主要服务对象及特色应为与船舶、海洋相关的环境主体，包括造船厂、港口及海洋等。而本校环境监测实验课程项目的设置以一般常规检测项目为主，包括了土壤(重金属)、水体(水中农药、COD、BOD、氨氮和总磷)、噪声和大气(SO2或氮氧化物、颗粒物)等检测项目，依旧以典型环境对象作为研究主体，与普通高校环境实验课程项目的设置相差无几，其中对水体的检测也多以实验室配制的淡水水体为研究对象，不能体现本校背景和特色，缺少与相关产业实际环境的对接。

2 学校发展规划对环境工程专业人才的需求

近年来，国家提出“一带一路”的倡议和“海洋强国”的发展战略，江苏科技大学结合国家需求和自身基础提出“建设国内一流造船大学”的办学口号，以船舶和海洋等作为办学特色。作为本校相对年轻的专业，如何紧密贴合学校发展理念、突显学校船海鲜明特色、培养学校和国家所需人才成为环境工程专业所需考虑的重要问题。新的发展规划对环境监测实验课程体系优化也提出了新的要求，在这个方向上还有很大的提升空间。综合考虑，以下几方面可作为未来课程体系优化的参考。

2.1 改革教学手段强化实验技能

目前江苏科技大学环境监测实验的实验课教学部分多以传统黑板板书为主要教学模式，实验教室内无加装幻灯片和投影仪，教学形式单一。可在课前增加学生的小组准备工作，包括对实验器皿的正确使用和操作方法的调研，课堂上安排小组成员讲解和演示，强化操作技能；不同实验中安排不同的小组成员轮流做讲解和演示，调动每一位学生的积极主动性。同时，应充分应用现代化教学手段，针对实验内容难点部分制作课件，例如用动画形式演示讲解实验原理或重要实验步骤等，改变黑板板书对授课形式的限制。同时，依托学校目前的教务平台，增加师生互动部分，及时收集学生的意见或建议，任课教师针对建议及时回馈或改善。任课教师在课堂授课中应不仅仅关注单一的实验内容本身，而应详略得当，重点突出，注重构建立体式的教学体系[4]。

2.2 保障实验课时强化实践环节巩固基础

强化实验基础技能、完善实验体系，务必要保留足够的实验课时。术业有专攻，对环境工程专业人才而言，想要打下扎实的实验技能基础，实验课时不容压缩。增加实践学时，可与船厂等相关单位直接对接，让学生了解相关领域废水或废气产生、处理的实际状况，了解相关单位的环境需求；任课教师则可根据教学大纲的安排和要求，引导学生以理论学习、查阅资料、小组讨论等方式制订实验方案、确定监测项目，在教师指导下完成从实验准备、监测、数据收集和处理分析的完整实验过程[5]。将环境监测实验从以往单一的监测项目转变为有实际应用价值的综合实验体系[6]。教师在其中起穿针引线的指导作用，引导学生思考、解决问题并对错误之处及时纠正，务必让学生充分发挥自主性，从单一课堂教学真正转向动手、动脑的综合性课程教学。

2.3 优化课程实验内容突出船舶、海洋特色

可借鉴国内海洋大学的相关课程设置，使学生通过课程学习了解有关海洋环境监测的专业知识、掌握海洋环境监测的专业技能[7]。基于江苏科技大学的发展目标，要调整目前本校的环境监测实验内容，增加船海领域的环境监测指标：着重关注造船单位生产过程中产生的废水和废气等，关注海洋环境中海水基本性质、海水COD及BOD、海水氨氮及磷含量、海水中石油烃含量等项目的测定，力求在目前已有的教学体系下向海洋环境方向调整。此外，在目前校内已有的开放选修和本科生创新计划等项目上，可引导专业教师将项目重点向海洋环境方向倾斜，让学生有机会对海洋环境监测研究中感兴趣的问题进行探究，增加学生对海洋环境监测研究的兴趣，全面培养学生的海洋环境调查技能。