应用型地方高校环境监测实验课程教学改革与探索

邓焕广 张菊 董杰 陈艳 王倩

摘  要 随着第三方环境监测市场的逐渐开放，环境监测已发展成为具有广阔前景的行业，对应用型环境监测人才需求迫切。以山东省应用型人才培养特色名校聊城大学为例，对其环境监测实验课程教学改革实践进行总结，分析存在的问题，并提出改进对策和措施，以提高学生的环境监测技能和就业竞争力。

关键词 环境监测实验;教学改革;实验室;大型仪器设备;仿真实验

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）20-0114-03

Abstract With the gradual opening of the third-party market for en-vironmental monitoring， environmental monitoring has developed into a promising industry， which is in urgent demand of applied en-vironmental monitoring talents. Taking Liaocheng University in Shan-dong Province as an example， this paper summarized the teaching reform practice of its environmental monitoring experiment course， analyzed the existing problems， and put forward the countermea-sures to improve the environmental monitoring skills and employ-ment competitiveness of students.

Key words environmental monitoring experiment; teaching reform; laboratory; large scale instruments and equipment; simulation experi-ment

1 前言

随着我国生态文明建设的全面推进和对环境保护投入的不断增加，环境保护事业蓬勃发展，对环保人才尤其是对生产一线环境监测和治理技术人才的需求迫切[1]，如何培养高素质的环保专业人才是各高等院校环境类专业面临的机遇和挑战。环境监测是环境类专业的一门核心課程，也是一门实践性较强的技术基础课。环境监测实验作为实践环节，是环境监测课程不可分割的部分，起着理论联系实际的桥梁作用，对于高素质创新人才的培养具有举足轻重的作用。通过环境监测实验课程的学习，可使学生获得环境监测技能训练，养成良好科研习惯，培养科研思维和创新意识，增强分析问题、解决问题的综合能力，为后续专业课程的学习及今后从事社会工作打下坚实的基础[2]。

聊城大学是山东省省属综合性大学，2012年被确定为山东省首批应用型人才培养特色名校，并于2013年启动重点项目建设，其中，加强和提高大学生实践能力成为聊城大学教学工作中的重中之重。在此契机下，为进一步培养和提高环境科学专业学生的专业技能水平，从课程体系建设、教学内容、教学方法和教学手段、教学管理等方面，不断深化环境科学专业实验教学改革。本文对环境监测实验这门课程的教学改革实践和存在问题进行总结和分析，并对今后的发展提出对策和建议，以期为完善环境监测实验课程建设，从而提高学生的环境监测能力和就业竞争力提供参考。

2 环境监测实验课程教学改革取得的成果

独立设课  2016年，在新修订的环境科学专业培养方案中，将环境监测实验纳入必修的专业实践课程体系独立设置，与环境监测理论课于第四学期同步开设。

实验教学内容得到进一步扩展和丰富  如表1所示，独立设课后，增加了两个实验项目，总计八个实验项目，均为基础性实验项目;实验总学时由原22学时增加到30学时。实验所涉及的环境要素有水、气、土、噪声等，其内容均涉及当前的热点环境问题，如重金属污染、噪声污染、应急监测等。

改进了实验课考核评价方式  在独立设课前，由于环境监测实验依附于理论课程，因此在考核方式上主要是基于实验报告成绩（百分制），取其平均值后按一定比例计入该门课程的总成绩。独立设课后，该门课程从平时和期末两个方面来进行考核，各占50%：平时成绩通过出勤率（10%）、课堂表现（40%）、实验报告（50%）等方面综合得出;期末成绩包括口试和实验操作两部分，均在实验室内进行，教师预先设计好题卡，学生随机抽取，根据题目要求回答问题并进行现场操作，两位考核教师根据评分标准当场评分。改进后的考核方式更能反映学生的真正能力水平，对日常教与学有较大的促进，有效地提高了学生的综合素质和技能。

环境监测实验室实行开放式管理  环境监测实验室在满足日常实验教学的基础上，在工作日的工作时间内对学生进行开放。学生使用实验室前需和实验室教师进行预约，沟通确定实验时间和基本的实验条件要求;实验室教师进行登记，排定时间，安排基本的实验设备;学生应在预定时间段进行实验，并在专用的实验室管理手册上做好实验室使用记录。

3 环境监测实验课程教学存在的问题与不足

实验项目类型较为单一且分布不均  实验项目均为基础性、验证性项目，各环境介质间学时分配不均，大气环境监测实验项目仅有一个（四个学时），明显低于水体和土壤环境，缺少固废和生物监测方面的实验项目。

大型仪器设备和便携式仪器数量有限  如实验项目“土壤中Cu含量的测定”，由于实验室目前仅有一台原子吸收光谱仪，因此，学生在完成土壤的消解后，需要合用原子吸收仪进行上机测定;而实验项目“便携式仪器的使用”，由于受仪器台数限制，需2～3组学生合用一台仪器，因此在实验课期间不能充分保证每位学生均能熟练掌握仪器的使用方法。

教学模式有待改进  尽管在目前实验课教学过程中增加了“学生预习完成预实验报告，经教师评阅合格后才能上课”这一课前环节，但在实际教学过程中主要还是采用教师先讲解实验目的和要求、主要步骤和注意事项并进行演示后，学生照葫芦画瓢完成实验、得出数据的教学模式。这种教学模式不利于培养学生的自主探究能力和创新能力，使得课前预习环节流于形式，也导致学生分析问题和解决问题的综合实验能力没有提高[3]。

后续锻炼不够，导致监测技能水平下降  本课程结束后，后续专业实验课程有环境土壤学实验（第五学期）和水污染控制工程（第六学期），虽然在这些实验课程中也会涉及实验操作，但由于这两门课程分别是针对土壤和水污染的实验，涉及面较窄，未能系统地对学生的监测能力进行巩固和锻炼，易导致学生环境监测技能水平的下降。

4 环境监测实验课程教学改革的对策和措施

为了更好地适应当前的就业需求，提高学生的环境监测技能和就业竞争力，针对上述存在问题提出以下改革对策和措施。

调整实验项目  结合当前的热点环境问题（如大气雾霾、垃圾分类）和就业需求，增加大气、固废和生物监测方面的实验项目，使学生的环境监测技能得到全面发展和提高;积极创造条件开展综合性、设计性实验项目，综合性项目可在原基础性项目的基础上进行改进。比如“水体中总As的测定”可以更改为“水体中总As及其形态的分析测定”，一是在实验内容上进行丰富，二是增加实验的难度，让学生去思考和探索As的总量和形态测定的差异。而设计性实验的设立，可由教师先提供可选择的实验项目，由学生自己选题，然后根据题目要求，学生通过查阅文献资料，自主设计实验方案，经教师审阅提出修改意见，学生经反复修改后再进行全过程的实验操作[4]。

整合教学资源  多渠道弥补课程教学与实际需求间的差距，积极创造条件将学院现有大型科研仪器设备引入实验教学中，使学生能熟悉大型仪器设备的工作原理、流程和操作步骤，并能熟练地使用大型仪器设备进行环境样品的测试。对尚不具备条件开展的实验，可引进仿真实验，对实验教学项目进行补充，以开阔学生视野。积极引导学生参与教师科研课题，在科研活动中增强学生的实践动手能力以及分析问题、解决问题的能力，提高学生综合素质。加强校企合作，通过参观和实习的形式开展实地实践教学活动，使学生了解环境监测的实际应用和需求，激发学生的学习兴趣，提高学生学习积极性。

改革实验教学模式与手段  从以教师为主体向以学生为主体的方向转化，采用学生“全程参与、自主、合作、研究”的教学方法[5]。如选派学生参与课堂实验前的准备工作，增加对实验方案的讨论环节，鼓励学生在实验条件允许的情况下查阅资料，自主设计实验方案，主动探究实验过程，教师适当给予指导，综合培养和锻炼学生的分析能力、实践能力和创新思维。采用对分课堂和翻转课堂相结合的模式开展教学[6]，充分利用现代信息技术如CAI课件、微课、超星学习通等学习平台进行辅助教学[4]，或以班级为单位建立QQ群或微信群以加强师生间的沟通与交流[7];加强学生通过Excel、SPSS、Origin等软件分析处理实验数据的能力。

开展校内监测实践和环境监测技能大赛，持续锻炼并巩固学生的环境监测能力  增加校内专业实践，模拟真实环境监测工作流程对校园环境进行监测，比如校园水体环境监测、校园噪声环境监测等，从现场调查开始，依次经过监测计划设计、优化布点、样品采集、运送保存、分析测试、数据处理、综合评价并完成报告撰写，让学生参与各个环节，感受真实工作环境，培养学生的实验动手能力、创新能力、综合能力和数据分析与处理能力以及团结协作精神，必要时教师作简单指导。在校内实践结束后，开展学生环境监测技能大赛，以赛促改、以赛促建、以赛促教，教赛结合，实现学生专业素质的全面提升[8]。

参考文献

[1]何昌，周亦岸.环境监测人才需求现状调研[J].环境研究与监测，2017（4）：59-61，58.

[2]关共凑，魏兴琥，徐颂.环境监测实验教学改革的探索与实踐[J].实验科学与技术，2016，14（5）：155-157，166.

[3]沙昊雷，夏静芬，杨国靖，等.面向“应用型”高校的《环境监测及实验》教学改革探索[J].教育教学论坛，2019（35）：115-117.

[4]江锦花.地方高校“环境监测实验”教学改革与应用能力培养实践探究[J].台州学院学报，2018（3）：61-66.

[5]张宝林.关于提高环境科学人才专业素质与就业能力的探讨[J].课程教育研究，2016（36）：1-3.

[6]刘盛萍，笪春年，岳梅，等.翻转课堂教学模式在环境监测实验教学中的应用[J].安徽农学通报，2019（Z1）：143-145.

[7]王亚林.环境监测实验教学改革的探索[J].教育教学论坛，2019（33）：259-260.

[8]马焕春，熊鹰，刘嘉夫，等.水环境监测技能竞赛对专业群课程建设的作用研究：以重庆水利电力职业技术学院为例[J].中国教育技术装备，2014（6）：64-65.