军队医学院校空气质量检测实践教学反思

董 倩，刘新秦，赵 芳，沈学锋

（空军军医大学军事预防医学系军队劳动与环境卫生学教研室 陕西 西安 710032）

空气质量检测实践教学内容是环境卫生学实践课的重要组成，是预防医学、军事学等多学科知识的综合应用。空气质量检测实践课是军队医学院校预防专业学员重要的实践教学内容，是预防专业学员必须掌握的实践技能，尤其对保障军队公共卫生事业和后勤保障相关工作具有重要意义。本文以某军队医学院校“空气质量监测实践教学”为研究对象，结合近十年来传统的实践教学特点和积累的经验，就探索新型实践教学模式进行了反思。

1 空气质量检测实践教学简介

空气质量检测就是指对空气中物理、化学和生物因素的不同指标进行监测，以判断空气的质量状况[1]。在教学实施过程中，由于课时有限，分别选取2 次和2 次室外的空气质量检测实践教学内容。虽然各个实践内容或多或少会有所差别，但共性在于都是对空气中的有害污染物进行收集后检测实践教学，最终客观评价空气质量的好坏，旨在指导安全可靠的军事作业环境和保护官兵的身心健康。

1.1 实验原理

空气中污染物检测的普遍实验原理一般分为三种：一种是比色法，由于待检测气体溶于水后不稳定，不能够被直接检测出含量，所以实验中需要在待检测物质中加入显色剂或显色基团，使其转化为稳定的有色化合物，基于比色原理，用分光光度计在该物质的最大吸收波长处进行吸光度值检测，从而最终检测出所需要检测的气体浓度，最常见的方法用盐酸萘乙二胺比色法检测大气中的氮氧化物含量[2]；一种是基于碘量法，其本质是采用氧化还原滴定法来检测待检测气体的含量，最常见的方法是重铬酸钾法测定空气中的化学耗氧量[3]；最后一种是基于碘量法和比色法的综合运用，最常见的方法是盐酸副玫瑰苯胺比色法检测大气中的二氧化硫气体含量[4]。

1.2 实验仪器、试剂

实验仪器和试剂一般包括双球氧化管、吸收管，包括（U 型多孔玻板吸收管，波式吸收管）、大气采样器（低流量采样器）、气压计、温度计、碘量瓶、滴定管、比色皿、分光光度计和标准液等。

1.3 实验内容

空气质量检测的实践教学一般包括待检测气体样本的收集、标准液的制备、待检测样本的含量检测三部分内容，根据不同的检测目标，各部分实践内容有所不同。具体来讲，对于大气中氮氧化物含量的检测实践教学，制备标准液的目的是绘制标准曲线，从而建立待检测物质NO2含量和仪器响应值分光光度计的吸光度值之间的函数关系式[5]；对于空气中耗氧量检测的实践教学，制备标准液的目的是基于碘量法原理，测定待检测气体中的还原型有机物。

2 新型实践教学模式

2.1 教学思路

按照最新军事院校提出针对实践教学的理念：理论与实践相结合，“以学促练，以练促学”的教学要求，体现学员“边学边练”的学习模式，培养“三高”，即高质量、高标准、高效益，实现“三结合”（即兵种独特属性、岗位任职要求、学兵统筹发展）的整体教学目标[6]。

2.2 具体做法

2.2.1 做好课前准备

主要包括6 方面：一是基于预防医学专业学员的人才培养方案和课程教学计划，分析军事院校预防专业与地方医学院校预防专业学员培养目标的不同，确定“空气质量检测”实践教学的教学目标，并梳理重难点内容；二是多次优化教学设计，融合学员“边学边练”的模式，科室成立专家小组成员进行专人指导、多次开展预讲、试讲教学活动，多维度多角度的听取意见、积累经验；三是授课教员必须具备专业的知识素养和熟练的技能操作，查阅文献和相关材料，多次自我开展实验，分析、总结和深层次挖掘实验背后所蕴含的重要意义，体现实践教学的“两性一度”特点，即高阶性、创新性和挑战度[7-8]；四是充分与学员进行互动，通过多媒体平台、学习通APP、网上调查问卷以及网络资源等形式来了解和丰富学员的知识能力水平，为实践教学的开展提供必要的前提；五是规范教案书写，规范的教案内容是确保顺利开展实践教学的前提，细化、具体、规范的教案内容需要反复的设计、推敲和打磨；六是要提前准备完好、齐全和充足的教学器材，实验器材以及试剂的准备可以设计学员参与，提前引导学员走入实验室。

2.2.2 做好课堂实施

基于“边学边练”贯穿整个实践教学的要求，要求有限课时（80 分钟）内完成整个实践教学任务是极具挑战性的。新的实践教学做法主要包括：①采用“三三三”模式逐步展开实践教学活动，即第一个三指三部分内容：待检测样本的采样、标准液的制备和待检测样本的检测，第二个三指每部分内容展开具体包括实验原理、实验操作和结果分析三部分，第三个三指干扰实验结果因素包括实验试剂、实验仪器、实验环境三方面。新型的实践教学模式有助于学员理清实验思路，建立和培养学员分析问题和解决问题的思维和能力。②在实验原理讲授中，摒弃传统的大篇幅文字，采取简易的化学方程式的形式，结合板书示教和问题牵引的教学方式，以便学员精准把握抽象的实验原理。③增强实践教学的趣味性和主观能动性，例如在讲授大气中氮氧化物含量的检测实验中，采用熟悉的连连看游戏模式，让学员对照所讲授的实验原理，以组为单位，自行完成实验仪器和实验试剂的选择，并完成实验装置的连接，不但培养了学员的团队合作能力，还积极调动了实践教学的参与度，培养了其自主思考问题、分析问题的能力；④对于每一部分实验结果的分析，采用表格的形式，分别从实验仪器、试剂以及环境三方面着手归纳、总结和分析问题，并根据实验装置连接的顺序从左到右依次进行讲解，更好地建立了学员全方位、多角度、分层次分析问题和解决问题的方法。⑤在实践教学过程中，融入教员示教、学员示教、小组间比赛等多种形式，实现以“学生为导向”的实践教学目的[9]。⑥在实践教学实施过程中，无论是案例分析、图片还是教学素材的使用，大部分选取的是最新的军事相关素材。

2.2.3 做好课后教学评价工作

教学总结是实践教学效果的客观评价[10]，新型教学评价工作包括三个维度：第一维度是从学员层面展开评价，借助于课中学员的参与度、团队合作能力，课后通过学习通APP 平台、线上线下相结合的问卷调查途径，以及实验报告形式来检验学员掌握知识的能力和水平；第二维度是从教员维度展开评价，教员根据实施实践教学的真实情况，对比预期所要达到的教学目标进行分析、归纳和总结评估实践教学结果；第三维度包括听课时的教学效果评分结果、终结性考核结果以及临时完成相关内容任务情况进行教学评价。授课教员作为教学评价的核心要素，充分发挥主观能动性，进行整理、归纳、思考，做好教学总结等重要工作。

3 主要问题及对策

3.1 多数学员基础知识达不到规定要求

空气质量检测实践教学要求学员在具备扎实的预防医学知识前提下，还需要具有一定的化工类、环境科学类知识[11]，笔者对所在院校近十年来预防专业学员的能力进行分析发现：其中学员普遍擅长的是军事训练科目，仅有5%的学员对环境科学类感兴趣，50%的学员对高中化学方面的知识已经淡忘，而空气质量检测实践教学的实验原理抽象，需要具备一定的化工专业基础知识，对检测结果的分析要求具备一定的环境科学相关方面的知识，这给实践教学的实施带来了很大的挑战，学员在准确理解实验方法和熟练掌握实验操作方面遇到很大困难。为了克服相关问题，新型实践教学模式表现为：一方面在课前准备阶段，利用好多媒体资源和实验室平台，鼓励本科学员进入实验室，从而潜移默化地培养学员的科研兴趣，然而不足之处在于学员缺乏系统性和规范性的实验培训和学习，多数学员操作不规范、缺乏基本的实验技能，甚至暴露出严重的安全隐患。为此，教员需加大力度强调示教讲解的重要性，以教员为主学员为辅进行参与共同完成实验准备相关工作。教员需拓宽自己的知识深度和广度，将抽象的教学内容具体化，尽量以通俗易懂的图形、文字或者模型来展示，然而由于教员时间和精力有限，造成实验内容仍然存在教员讲不透、学员学不懂的现象，应采取提供资源和平台，请权威专家、教授指导、增设适当的奖惩体系等措施来加大教员的自主能动性。

3.2 现有教学时限不能保证实践教学的质量

完整的实践教学课时一般安排时限为80 分钟，在有限时间内提高实践教学质量极具挑战。一个完整的规范性空气质量检测相关实验操作包括试剂准备、仪器校准、采样、标准曲线制定、检测等过程，一般需要花费3 天甚至一周。教学时限在学员方面的限制：在实践教学过程中，学员只有参与实验前准备、实验操作、实验后结果分析整个过程，才能够精准把握实验方法、熟练实验操作，然而现实是学员缺乏足够的精力和时间参与整个实践教学内容。教学时限在教员方面的限制：新型实践教学模式主要是针对实践内容不断优化教学设计，“空气质量检测”实践教学内容分别选取2 次代表性室内空气质量检测内容和2 次室外空气质量检测内容，教员间针对彼此不同的授课内容进行交流、讨论、分析、优化教学设计，实现不同的空气质量检测实践教学内容中，实践操作无反复、无遗漏、无机械化模仿等现象。然而不足之处在于要求其他教员参与前任授课教员的实践教学实施，并根据前任教员实际的教学结果来及时调整随后的实践教学实施，教员无法从头到尾参与其他教员实践教学的实施，导致实践教学的现实设计有明显的偏差。为此，首先科室层面应该适当合理安排和协调好各教员的工作任务，以便教员有足够的时间和精力钻研教学；其次，教员要合理协调好自身的教学工作与科研任务，提高自己的综合能力；最后，教员需要反复进行预实验操作，站在学员角度去发现问题、思考问题和分析问题，明确此次教学中哪些部分需要重点强调、详细展开，而对于未详细展开操作的实验部分需要提供已有的实验素材，如预备实验的视频、动画或者图片，或现场示教并简化完成具体操作，从各个角度尽可能地提升实践教学的质量。

3.3 “边学边练”的实践教学模式需进一步优化

近十年来，传统的实践教学大多以“教员先讲解理论知识、学员再进行实践操作”的先后顺序展开[12]，而新型的实践教学以“学员边学边练”的思想贯穿始终，这就要求教员重新优化教学设计和实践内容，由于学员的实践操作要贯穿整个实践教学的始终，课堂中学员进行实验操作的时间是不确定性的、遇到的问题是未知的，所以教员在实践教学实施中面对的问题也是未知的，这就对教员的临场应变能力和知识储备能力有了更高的要求。目前笔者所在单位的实践教学模式基本实现了“以学员为中心的边学边练”的实践教学模式，但存在的问题是诸多教员在具体实践教学过程中对时间把握不到位，临场应变能力不足。因此，需要多方面多角度地提升教员的综合能力：一是通过科室、单位以及学校这些平台，提供更多的培养提高青年教员综合能力的培训和深造机会；二是以科室为主体，采取以骨干教员为中心，牵头引导青年教员的模式来提升青年教员的综合能力和水平，同时科室要多开展教学活动和相关讲座，多为青年教员提供试讲、预备演讲的机会；三是以青年教员自身为主，多尝试走上讲台、进入课堂，多参加系和学校组织的教学比武大赛，青年教员只有不断磨炼、分析和总结经验，才能得到更好成长。

3.4 现有的考核体系不利于达成实践教学目标

新型的实践教学模式仍然采用的是传统的考核方式，即主要是以结果分析和课后作业的形式完成实践教学的考核。虽然现有考核形式可以比较有代表性地概括实践教学的主要内容，但是实践教学的主要目的是提高学员的综合素质，培养学员发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力。学员在考核中存在普遍问题，如答案千篇一律，尤其是小组成员间的答案雷同，缺乏自身思考和总结，学员更注重追求成绩而非真正的学习效果。事实上，在实践教学过程中，由于各学员知识储备、理解角度、关注点和操作习惯都各不相同，多数学员在操作过程中都会遇到不同的问题，然而大多数只会机械化地重复实验操作，重内容而轻方法，重结果轻思考，目的是避免实验结果错误或者无结果导致最终考核成绩不佳，因此无法达成实践教学真正的教学目标。为此，学校方面需要完善实践考核体系，实现考核形式多元化、全面化，即制定全方位的考核表，主要包括学员课前的参与度、课中对实践课的贡献度，如团队合作能力、实践动手能力、思考问题、提出问题和回答问题的能力，课后完成作业的程度等环节并进行打分，值得强调的是完善的考核体系的理念是鼓励学员重在参与、重在实践操作、重在思考提问，明确强调实践过程而非只看实验结果的中心思想，充分削弱学员以往认为只有实验结果正确才能通过考核的错误理念。完善的考核体系需要多部门协同完成，首先是学校层面，改进和优化考核学员实践教学的方式，弱化纸质版材料是核心要素这一理念，从而削弱学员重结果轻过程的思想；其次是科室层面，全体科室教员要研读人才培养方案和教学大纲，分析、讨论并结合问卷调查、座谈会或谈心等方式充分了解学员，以学员为中心，修订实践教学的考核方案；最后是教员层面，需全方位提高自己的专业素养和综合素质，钻研实践教学、不断优化教学设计和内容，应用“以学员为中心”的实践教学模式，真正实现培养学员综合素养和能力的目的。

4 结语

实践证明，笔者单位关于空气质量检测实践教学的“以学促练、以练促学”教学模式成效是显著的，基于调查问卷和教学评价结果分析，并对比传统的实践教学模式，新型实践教学模式更好地结合了学员的人才培养方案、专业属性，和兵种特点，切合实际地培养了学员的综合能力，表现为学员积极性高、自主参与度明显提高、实验操作技能明显提升，同时初步培养了多角度思考问题、分析问题和回答问题的能力。实验教学本身就是需要不断实践、探索和打磨的过程。因此，我们在空气质量检测实践教学中不断地探索和总结，目的就是为了培养真正的“能打仗、打胜仗”高素质、专业化新型军事人才[13-14]。