基于问卷调查的环境监测课程教育现状分析

孙丛婷 ,傅莉媛 ,臧淑艳 ,蔚 蓝 ,周华锋

(1.辽宁大学 环境学院,辽宁 沈阳 110036;2.沈阳化工大学 辽宁省工业排放重金属处理与资源化技术研究工程研究中心,辽宁 沈阳 110142)

0 引言

环境监测课程是一门将理论与实践相结合并具有一定时代性和创新性的方法课程,是环境学科重要的专业必修课程[1].环境监测课程覆盖面非常广泛,涉及水、大气、固体废物、土壤、声等.它除了具有较强的基础性和应用性特点外,还具有复合性特点,与物理、化学、生物、信息技术等课程具有一定的交叉性和渗透关系.环境监测课程的开设旨在培养应用技术型人才,而在“新工科”背景下,对环境科学、环境工程专业人才的培养更加倾向于提升其创新性和实践能力[2].国内学者从不同角度对环境监测课程改革进行研究.李新等[3]以“互联网+”为背景研究了混合制教学模式,刘闯军等[4]从产教融合的思路入手,引入案例教学法培养学生对环境监测理论课学习的实际应用能力.目前,该课程内容设置与学生未来从事的相关行业匹配性不强[5],实验教学方法和考核方法较为单一,导致授课内容笼统、浅显,学生出现思维固化等问题[6].为充分了解当前开设的环境监测课程存在的问题,鉴于问卷调查法具有的操作方便、易于收集等优点[7],本文采用该方法对辽宁大学环境科学和环境工程专业毕业生及本科在校生进行调查,对环境监测课程教学的不足之处进行深入分析和讨论,以期为课程改革提出相应建议,更好地贯彻“新工科”的教育理念,培养出具有解决实际问题能力的应用型、复合型环境专业人才.

1 问卷概况

1.1 问卷调查设计

梳理有关环境监测课程教育的国内外文献并结合课程现状,走访师生了解其目前最关注的重点问题,在此基础上确定问卷的主要调查项目.问卷调查设计:首先,对现有课程内容安排满意度设置调查项目;其次,主要从课程内容、学习方式、实验训练和考核形式四个维度来设置调查项目.

在课程内容维度上,问卷设置三个问题,分别从课程内容及进度、学生对课程的兴趣程度、学习后是否能根据监测目的设计监测方案三个层面依次了解学生的学习现状.

学习方式是师生进行互动、沟通的重要媒介,它从单一化转变为多元化,从书本面授到线上授课.除教师对学生的单向教学外,学生对课程的反馈、对授课的要求也是决定教师教学方式的重要因素.因此,问卷在学习方式维度上设置四个问题,分别调查从学生角度看待教师应重点关注方面、学生重点关注方面、授课方式的选择及案例分析的作用.

充分的实验操作、合理的实践方式对学生深入理解环境监测课程的学习目的及意义尤为重要.因此,问卷在实验训练维度设置五个问题,从学生角度思考现有实验训练的成效.首先调查学生对独立或合作完成实验的看法,接着调查学生对环境监测仪器原理及用法的掌握情况,这也是对学生课程掌握情况考查的延伸,在掌握的基础上进一步调查学生能否熟练运用理论及是否具备操作能力,最后从独立完成环境质量和污染状况的分析及课程学习后对实际环境问题进行监测的能力两方面设置具体问题来调查学生的实验掌握情况,以探索现有实验训练的合理性.

考试是考核学生知识掌握情况的重要手段.现有的考核方式主要是卷面考试,题型多为概念背诵,难以考查出学生应对实际问题的能力.基于此,在考核形式维度上问卷设置两个问题,即对理论课程考核形式和实验课程考核形式的调查.

1.2 问卷回收

本次调查共回收有效问卷224份.其中:一、二年级92人,还未学习过环境监测课程;三、四年级114人,已经学习过环境监测课程;还有18名毕业生.由于调查的不同年级学生数量差别较大,为了减小误差,以下均采用比例值进行统计分析.

2 调查结果分析

问卷调查显示,在学习环境监测课程前,对相关知识几乎不了解的学生占比49.11%,了解部分的学生占比44.2%,极少数学生对相关知识基本了解和非常了解.此外,为了解环境监测课程开设现状,调查132名已学过该课程的学生对课程的整体满意度.

调查结果如表1所示,超过半数学生对课程“满意”及“非常满意”,其中满意人数占比最高,为60.61%;学生对目前开设的课程满意度为“一般”及“很差”的共占25%.调查结果说明,目前所开设的环境监测课程基本符合学生的需求,但仍有较大的提升空间.

表1 课程满意度调查

2.1 课程内容

对课程内容的调查,考虑到环境监测课程开课时间在大学三年级,因此将将调查对象以“是否学习过环境监测课程”划分为两部分进行统计分析,重点分析学习过该课程的三、四年级学生及毕业生.

如图1所示,在课程内容的接受程度方面,三、四年级学生存在问题较小,大多认为目前的课程内容可以听懂,进度能够接受;但仍有9.85%的学生认为课程进度能够接受但内容听不懂,出现这种情况,考虑是教师授课中过多使用专业术语所致.

课程内容的开展主要围绕大气污染、水污染、土壤污染和声污染监测四个领域,调查学生对这四个领域的兴趣程度,以便今后在课程内容设置上加以优化.如图2所示,无论是否学习过实验课程,对水污染监测实验感兴趣的学生比例都最高;未学习过实验课程的学生对土壤污染监测实验的兴趣程度最低,学习过实验课程的学生对声污染监测实验的兴趣程度最低.

环境监测课程极具实践性,学生学习完理论课程后应当具备根据环境监测目的设计监测方案的能力.在了解了学生对课程内容的兴趣程度之后,调查三、四年级及毕业生通过学习能够根据监测目的进行资料查阅、监测方案设计和监测方法选择的符合情况,以此进一步检验课程内容设置是否合理.调查结果如图3所示,选择“基本符合”的人数最多,占比60.61%,说明目前多数学生通过课程的学习能够基本具备根据环境监测目的设计监测方案的能力;但仍有12.12%的学生认为“完全不符合”及“基本不符合”.

2.2 学习方式

对学习方式的调查不区分年级,对所有调查对象进行统计分析.如图4 (a)[见36页]所示,有64.29%的学生认为教师应最重视对学生“能力的培养”,其次是“知识的传授”和“素质教育”,这也反映出学生认为能力最重要.事实上,能力培养、素质教育和知识传授相辅相成.对个体而言,能力通常是在知识的获得中得以培养,而想要充分获取知识则离不开能力;素质教育则依托于能力与知识,尽管拥有更多的知识与能力并不能代表高素质,但通常能力是素质的一种外在体现,而素质教育所包括的文化素质、思想道德素质、专业素质等方面则体现学生的综合能力.

如图4(b)[见36页]所示,相较于教师讲课,学生更注重“知识传递方式及效果”,人数占比达53.13%,注重“知识广度”和“课堂氛围”的学生比例相差较小.由此可以看出,有效的知识传递方式可以促进学生对课程的学习.选择结果侧面也反映出现有授课方式难以激起学生对知识的渴望,学生期待更多元及有效的授课方式,使其从被动学习向主动学习转变,提升学习效果.有0.89%的学生选择了“其他”,并填写为“知识的实用性”,这也是学生比较关注的方面.

如图4 (c)[见36页]所示,选择“PPT 讲授”方式的人数最多,占比44.20%,其次为“视频演示”,占比31.25%,学生更倾向于“填鸭式”教学,即“老师讲、学生听”,这与学生一直以来受到的教育方式有极大关系.

环境监测课程是一门注重实践的课程,其中案例分析必不可少,因为它是实践课程的基础,有助于理论的归纳.关于案例分析作用的调查,结果如图4 (d)[见36页]所示,其中:认为案例分析具有“实践指导作用”的学生占比最高,达83.04%;其次是“理论归纳作用”,占比65.63%;认为具有“创新启迪作用”的学生占比也超过半数,有58.93%;认为具有“激励作用”的人数占比最少,为43.30%.

2.3 实验训练

如图5(a)[见37页]所示,每个年级和毕业生中都有超过半数的学生认为通过“合作完成”会更好地掌握环境监测实验操作技能,二年级和四年级学生选择“合作完成”的比例更是高达73.77%和73.17%,反映出大部分的学生对环境监测的实验操作技能了解不足,认为同学之间相互合作可以查缺补漏,找出自身不足,更有利于掌握环境监测实验操作技能.也有少数学生认为独立进行实验操作更有利于掌握环境监测的实验技能,可以更好地锻炼自己,提升自身能力.

如图5 (b)[见37页]所示,对学生掌握环境监测仪器原理及用法的情况进行调查,由于一、二年级学生还没有学习环境监测课程,所以有51.09%的学生既不了解原理也不了解用法;其余学生也掌握得参差不齐,其中有23.91%的学生了解环境监测仪器原理但不了解用法,有13.04%的学生不了解原理但了解用法,只有11.96%的学生因在课外主动学习环境监测仪器的原理和用法,所以既了解原理也掌握方法.三、四年级学生和毕业生中掌握环境监测仪器原理和方法的人数占比明显增多,共计达到了35.61%,但仍有20.45%的学生对原理和方法都不了解,其余学生或不了解原理,或不了解用法,统计结果反映出大部分学生在学习后对环境监测仪器的原理和用法还是掌握得不好.

如图5 (c)[见37页]所示,对学生能否熟练运用环境监测相关科学原理和实验方法及是否具备实验动手能力和仪器操作能力的情况进行调查,一、二年级学生还没有学习过环境监测课程,对环境监测或多或少有一点了解,大部分学生对相关的科学原理和实验仪器操作不能熟练运用,处于“基本符合”程度,只有很少一部分学生能够熟练运用相关科学原理和实验方法,具备实验动手能力和仪器操作能力;三、四年级学生和毕业生已经学完环境监测课程,因此“完全符合”程度的占比有所提高,但大部分学生还是处于“基本符合”的程度.

如图5 (d)[见37页]所示,三、四年级及毕业生在学习过环境监测课程后,“基本独立,能够完成简单分析”的人数比例分别达到69.86%、65.85%、66.67%,“完全独立,能够完成较复杂分析”的人数比例较少,分别为6.85%、4.88%、11.11%;三、四年级及毕业生中均各有20%多的学生在学过环境监测课程后还是不能对环境质量、污染状况等进行独立分析,需要他人帮助,这说明仍有部分学生没有认真学习和复习环境监测相关知识.

如图5 (e)[见37页]所示,经过实验课程学习后,对学生监测实际环境问题的能力进行调查,在三、四年级中认为自己“基本没有”实际监测能力的学生分别占1.37%和9.76%,认为自己“有一点”实际监测能力的学生分别占56.16%和56.10%,认为自己“有”实际监测能力的学生分别占38.36%和26.83%,认为自己“非常有”实际监测能力的学生分别占4.11%和7.32%.在三、四年级的学生中:认为自己“有一点”监测实际环境问题能力的占大多数,这表明三、四年级学生经过理论知识和实验内容的学习后能够较好地掌握学到的知识,但还缺乏实际监测经验;认为自己“基本没有”实际监测能力的学生占10%左右,这也反映出部分学生对理论知识和实验技能掌握得都不是很牢固.在毕业生中,16.67%的学生“基本没有”对实际环境问题进行监测的能力,22.22%的学生“有一点”,55.56%的学生“有”.可见,毕业生大多具有环境监测的能力,说明在本科阶段开设环境监测实验课程对毕业生日后的学习和工作有所助益,但是仍有部分毕业生不具备监测实际环境问题的能力.

2.4 考核形式

如图6 (a)所示,对环境监测理论课程考核方式的调查结果显示,有48.39%的一年级学生认为“案例分析”方式更有助于考核学生理论知识掌握情况,有49.18%的二年级学生认为是“撰写课程论文”方式,分别有34.25%、36.99%的三年级学生认为是“撰写课程论文”和“案例分析”,有41.46%的四年级学生认为是“案例分析”,有55.56%的毕业生认为是“案例分析”.调查结果反映出大多数学生认为案例分析和撰写课程论文对课程学习更为有益,其中案例分析占比更大,说明有越来越多的学生注意到环境监测在实际中的应用.值得注意的是,没有毕业生认为撰写课程论文对理论知识学习有益,反映出课程论文对毕业生的益处不大,而其他在校生认为撰写课程论文有益处,这在一定程度上也有助于本科生论文写作,为毕业论文的写作打下坚实的基础.

如图6 (b)[见38页]所示,对环境监测实验课程考核方式的调查,一到四年级学生及毕业生普遍认为“实验操作考核,并进行结果分析讨论”方式最有助于考核学生实验掌握情况,其次是“卷面考核和实践进行结合,按比重打分”,较少学生认为是“通过卷面考试方式进行考核”,这表明大多数学生认为实验操作考核更能体现出个人的实验水平,或者是理论与实验相结合方式也比较能展现个人的实验水平.

3 改进措施

根据上述问卷调查结果及分析,结合环境监测课程的实际教学情况,从学生角度出发对课程内容、学习方式、实验训练及考核形式进行改进,具体措施如下:

3.1 优化课程内容

基于对实验课程内容方面的调查发现,学生更喜欢水污染环境监测实验,所以应当根据学生兴趣适当增加水污染监测实验课程比重.调整土壤污染实验课程的内容设置,充分调动学生的学习积极性,进而提高对土壤污染监测实验的兴趣.对于声污染监测课程,应当增强实验的生动性,增加个人动手实验的机会.各类实验课程还应当引入当前社会热点环境问题及环境监测领域的先进技术,提高环境监测课程的深度和广度,扩展课程知识面.

3.2 引入多种学习方式培养学生逻辑思维能力

在环境监测课程教学中,突出对学生知识传授的同时,还应当将能力培养潜移默化地融入进来,进而提高学生的综合素质.本科生不同于中学生,应当进行更多探索性学习以增强逻辑思维能力.教师应当将单一的讲授转变为多元化传授,通过小组讨论、案例分析和竞赛激励等方式促进学生学习.案例分析不仅对培养学生思维能力有促进作用,更对环境监测实验课程教学有实践指导作用,是学生进行实践的基础.

3.3 改进实验训练

在实验教学上,应当将独立完成和合作完成相结合.在一些较容易的实验环节上要求学生独立完成,每个人都必须进行操作,而当要完成一些复杂的实验时则让学生根据自身能力领取任务,教师监督学生行为.针对部分学生在学习过环境监测课程后仍掌握不好的情况,教师应加强课后复习,让学生更多地练习使用实验仪器,达到熟练掌握和运用的程度.学生自身也要加强对环境监测实验课程的学习,及时复习巩固环境监测操作知识,掌握相关科学原理和环境监测仪器操作.

3.4 增加结课考核形式,考查学生综合能力

卷面考试的方式不能摒弃,但在题型的设置上除一些名词解释、简答题等题型外,还应当针对环境监测课程的特点增加开放性题目比例,设置针对问题设计环境监测方案等题型,考查学生灵活运用所学知识的能力.除此之外,增加实践考试以考查学生使用监测仪器的能力,教师作为辅助参与并考查学生在提出问题、设计方案、进行实验、得出结论各环节的综合能力.

4 结语

在“新工科”背景下,对环境监测课程的教学要求越来越高,需要培养出更具创新性的应用型和复合型人才,不断强化学生的实践能力.因此,要合理设置课程内容、创新授课及实验方式、科学设置考核方式,从多维度提高教学水平,为国家生态文明建设输送高质量人才.