環(huán)境工程實踐教學(xué)研究論文
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的重要組成部分，亦是目前面向高等院校環(huán)境類專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的一門專業(yè)主干或者平臺課程。而環(huán)境監(jiān)測實驗作為該課程的實踐類教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，對于學(xué)生實際操作和動手能力的提高、數(shù)據(jù)整理和分析能力的強化起著重要的作用。同時，該課程具有很強的實踐性和實用性，對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也具有積極意義。“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是我國基于現(xiàn)階段自身發(fā)展特點提出的重大改革項目，其目標主要在于：面向社會需求培養(yǎng)人才、調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、推動教育教學(xué)改革、增強畢業(yè)生就業(yè)能力。因此，改革和創(chuàng)新高校的實踐類課程，有針對性地制定適合社會發(fā)展需要的卓越工程師培養(yǎng)目標、培養(yǎng)出具有很強工程崗位適應(yīng)能力的卓越環(huán)境工程師，是亟待解決的問題和研究的重點。本文以環(huán)境監(jiān)測實驗課程為例，通過分析社會對環(huán)境工程專業(yè)的需求、環(huán)境監(jiān)測理論計環(huán)境監(jiān)測實驗的教學(xué)特征，總結(jié)目前環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，提出基于卓越工程師培養(yǎng)目標的實踐教學(xué)的改革措施。
1現(xiàn)狀與問題
1.1實驗課程課的時設(shè)置問題
我國的環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)大多參照《環(huán)境監(jiān)測》教材，教學(xué)目的仍以驗證性實驗為主要目的，本質(zhì)上來說是從屬于環(huán)境監(jiān)測課程的。因此，在環(huán)境監(jiān)測實驗課程的課時安排上面，很多高校安排為32～36課時（1.5～2個學(xué)分）。而這樣的課時設(shè)置對于環(huán)境監(jiān)測課程相對全面的內(nèi)容（水體、大氣、土壤、固廢、生物、噪聲及輻射），顯得課時設(shè)置過短，實驗過程太過于目的性和形式性，缺少了應(yīng)有的實驗操作能力的培養(yǎng)過程。比如：由于課時設(shè)置過短，實驗前許多的準備工作（方案制定、試劑配制和設(shè)備調(diào)試等）往往都是由實驗指導(dǎo)教師來完成，而學(xué)生只能機械地完成實驗規(guī)定的試驗方法和程序。
1.2實驗課程的項目設(shè)置問題
環(huán)境監(jiān)測實驗主要是解決對水體、大氣、土壤、固廢、生物、噪聲和輻射等不同介質(zhì)中監(jiān)測過程的布點、采樣、樣品保存、分析方法、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析等實際問題。然而目前的多數(shù)高校在對環(huán)境監(jiān)測實驗課程的項目設(shè)置過程中，通常局限于本學(xué)科教學(xué)平臺硬件配置，通常以化學(xué)分析為基礎(chǔ)，利用現(xiàn)有的實驗基礎(chǔ)器皿和設(shè)備，對簡單的幾種污染物進行檢測分析（比如化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）、總磷（TP）、氟化物等（F-）），和目前快速發(fā)展并廣泛應(yīng)用的儀器分析差距較大。另外實驗課程項目的設(shè)置往往受到各高校對于環(huán)境學(xué)科方向的發(fā)展偏好的影響，項目設(shè)置大都集中在某一種或者幾種研究方向，具有很大的片面性，項目設(shè)置缺乏系統(tǒng)性。比如：大多數(shù)學(xué)校的環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)在水污染控制方面研究比較突出，因此環(huán)境監(jiān)測項目的設(shè)置基本集中在水體污染物的`分析，而大氣、固廢相關(guān)的污染物分析就相對很少。
1.3實驗課程的教學(xué)方式問題
目前的專業(yè)實驗課大多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)方法，多數(shù)實驗（驗證性實驗）仍然以老師先詳細講授，然后學(xué)生再機械地進行操作、填寫實驗報告的形式。綜合性、設(shè)計性和開放性實驗受到實驗課時和實驗條件的限制，較少開設(shè)或根本沒有開設(shè)。這樣，環(huán)境監(jiān)測實驗課程幾乎就成為了基礎(chǔ)化學(xué)實驗、分析技術(shù)課程等大學(xué)基礎(chǔ)課程的簡單重復(fù)，沒有能夠突出環(huán)境專業(yè)課程的特點，也難以達到卓越工程師培養(yǎng)目標的要求。環(huán)境監(jiān)測應(yīng)包括現(xiàn)場調(diào)查、監(jiān)測方案制定、優(yōu)化布點、樣品采集、運輸保存、分析測試、數(shù)據(jù)處理和綜合評價等一系列專業(yè)過程，目前的教學(xué)方式只是抓住了“點”，而忽略了“面”。綜上所述，在現(xiàn)行的教育條件和形式下，目前的環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)仍然存在諸多問題，對環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)體系進行教學(xué)改革、探索與創(chuàng)新嘗試，是提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)符合卓越工程師培養(yǎng)目標的綜合型、研究型、創(chuàng)新型復(fù)合環(huán)境專業(yè)人才的必要環(huán)節(jié)。
2實踐教學(xué)的改革措施
2.1增加實踐性
為了能夠保證學(xué)生在實驗課程中能夠充分地發(fā)揮主觀能動性，需要最大限度地提高教學(xué)實驗的實踐性。首先，讓學(xué)生分組各自配置藥品，親自動手去查詢藥品、稱量、定量，這樣不僅提高了學(xué)生做實驗的積極性，也提高了學(xué)生的動手能力。其次，盡可能地讓每一個學(xué)生參與實驗操作，掌握實驗方法，體會到每個實驗的關(guān)鍵步驟和需要規(guī)避的錯誤。最后，結(jié)合實驗室現(xiàn)有的儀器及監(jiān)測手段，鼓勵學(xué)生能夠自主選取測定方法，對監(jiān)測得出的結(jié)果結(jié)合實際進行合理詳細的分析。通過對環(huán)境監(jiān)測實驗課程實踐性的增加，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
2.2強化綜合能力
傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測實驗課教學(xué)方式通常由教學(xué)老師給學(xué)生布設(shè)好采樣點，選擇好評價指標，采樣及測定方法等。這種方式忽略了學(xué)生在環(huán)境監(jiān)測實驗綜合能力的培養(yǎng)。本文建議：首先，學(xué)生進行對監(jiān)測區(qū)的現(xiàn)場調(diào)查制定環(huán)境監(jiān)測方案，合理進行功能區(qū)劃分，確定合理的采樣點，依據(jù)污染源，選取合理的評價因子；其次，學(xué)生自主確定樣品采集、運輸、保存等一列過程，讓學(xué)生學(xué)以致用，把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到具體的實踐當中；最后，學(xué)生根據(jù)采集的數(shù)據(jù)運用環(huán)境質(zhì)量評價的方法原理對監(jiān)測區(qū)的環(huán)境質(zhì)量進行綜合評價，鼓勵學(xué)生采用Excel、SPSS和Origin等數(shù)據(jù)分析方法寫出評價報告。
2.3提高方法的前沿性與先進性
結(jié)合目前環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的前言，充分依托本科實踐教學(xué)平臺的建設(shè)，積極與學(xué)院公共資源平臺的合作，逐步提高儀器分析在環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)項目中的比重，保持課程內(nèi)容的先進性以及與目前行業(yè)發(fā)展的一致性。開展基于大型分析測試儀器為手段的演示型項目。讓學(xué)生充分了解高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-MS）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）、離子色譜（IC）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-AES）、原子吸收光譜（AAS）、總有機碳分析（TOC）等儀器分析的原理、操作和注意事項，突出其在水和大氣等污染物定性和定量的綜合實驗教學(xué)研究。使學(xué)生能夠在保證基礎(chǔ)實驗分析和造作的前提下，進一步和本領(lǐng)域研究和應(yīng)用前沿接軌，達到了卓越工程師培養(yǎng)目標的要求。
2.4完善實踐教學(xué)的考核機制
傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測實驗課程的考核方式主要以平時成績和期末成績2項作為課程考核的方式。其中，平時成績主要考核學(xué)生的實驗出勤率、遵守實驗室紀律、實驗操作規(guī)范性等；期末成績主要以學(xué)生的實驗報告為依據(jù)，考核其數(shù)據(jù)的準確性、報告的完整性等。實驗課程考核成績設(shè)置是否合理直接影響成績的公平性以及學(xué)生學(xué)生的積極性。在以上課程改革的基礎(chǔ)上，增加考核學(xué)生對于環(huán)境監(jiān)測方案設(shè)置的合理性、實踐教學(xué)中監(jiān)測過程的規(guī)范性、演示型教學(xué)項目中學(xué)生對方法和操作理解的深入程度以及實驗報告體現(xiàn)出的數(shù)據(jù)分析的綜合性等。避免學(xué)生實驗報告的抄襲現(xiàn)象，使成績能夠確實反應(yīng)學(xué)生在課程中學(xué)到的知識和掌握的能力。
3結(jié)論
環(huán)境監(jiān)測實驗課程是環(huán)境相關(guān)專業(yè)的一門重要的實踐環(huán)節(jié)，是涉及化學(xué)分析、儀器分析、物理分析、生物測試等內(nèi)容的具有實踐性、應(yīng)用性、綜合性的課程。為適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)目標的要求，必須在課程實踐中強化學(xué)生的動手能力、綜合分析能力和解決問題能力，鼓勵學(xué)生理論聯(lián)系實際、充分運用所學(xué)基本知識，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。實踐表明，以能力培養(yǎng)為核心的環(huán)境監(jiān)測實驗教學(xué)模式的建立提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，對實現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)目標起著至關(guān)重要的作用。
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