關于環境監測課程教學改革與理論課實踐探討
佚名
【摘要】在每組學生完成監測任務之后,再組織全班學生集中討論,交流自己這一部分監測項目的實訓經驗。最后以一個小論文的形式,讓學生完成自己這部分監測內容的報告,并將這個論文作為環境監測整門課程考核的一個重要部分。課外實訓教學極大地提高了學生解決實際問題的能力,培養了學生的綜合素質。
環境監測是環境類專業學生非常重要的一門必修課。該課程的主要目的在于使學生掌握有關環境監測的基本理論和基本知識;了解環境監測方案的制定以及實施的原則;了解環境監測,從布點、采樣、樣品保存、樣品預處理到樣品分析測試和數據處理的全過程;同時通過實驗教學,提高學生的動手能力和綜合素質[1]。但是在環境監測課程的實際教學過程中,普遍存在以下問題:理論教材內容繁多,而課時數不足,在實際課堂教學中授課老師為了完成教學內容疲于奔命,教學效果很差;實驗課程綜合性實驗項目較少,并且受到實驗場地和教學時數的影響,一般在課堂實驗教學中僅僅完成樣品分析測試這一環節,學生明顯缺乏實驗興趣。針對教學過程中存在的這兩大問題,我們在實際教學過程中進行了一些改革,取得了較好的教學效果。
一、理論課教學改革
1.整合理論教材,精簡授課內容。我們在教學中采用的教材為奚旦立主編的《環境監測》(第三版),該教材注重系統性,涉及的內容既廣又深,如果課堂授課內容完全參照教材內容,則課時數明顯不足。因此我們本著“夠用、會用、能用”的原則對教材內容進行大膽整合。首先認真分析教材和其他先修課程中的雷同之處,對于其他先修課程中學到過的知識點進行刪減,如有關空氣污染、水質污染的基礎知識在環境科學概論等先修課程作為重點內容學習過,在環境監測課程中就不再講述;對于在實際環境監測過程中應用較少且深的理論知識,如空氣采樣器每一部件的具體工作原理、標準氣體的配制等知識點也略去不講;對于教材中自身各部分相互重復的內容也避免反復講解,如同一監測項目,在水質監測、空氣監測和土壤監測中只是樣品采集和前處理方法不同,而所采用的檢測方法相同,那么具體的檢測方法在整個授課過程中只講解一遍。對于保留的教學內容再進行分類,分為教學部分與導學部分。重難點的知識采用教師講解教授的教學方式;簡單的知識采用導學方式,即教師提出學習具體要求,給出相應的習題,并通過課后作業的方式檢查學習效果。通過上述對于教學內容的調整,大大緩解了教學時數不足的壓力,并且讓學生對于整門課程的重難點知識了如指掌。2.轉變教學方法,優化教學過程。由于精簡了課堂教學內容,緩解了課時壓力,我們轉變了傳統的“填鴨式”教學方式,在教學過程中采用多種教學方法對教學過程進行優化。一是對比教學法。由于監測的對象不同,但很多檢測的具體項目相同,各部分教學內容既有差異又有聯系,如:水質監測和空氣監測,二者在采樣方法、采樣儀器上存在明顯差異,通過比較二者的異同點,可以對空氣采樣中的部分難點知識進行突破,而對于空氣和水質監測中具體的監測項目,只是樣品采集及前處理過程不同,具體的檢測方法都一致。這種對比教學能引導學生對書中的知識進行歸納總結,融會貫通,讓學生從總體上把握這門課程。二是圖片教學法。對于某一具體項目的監測,教材中都是采用大段的文字敘述,并且涉及大量的化學方程式,讓學生望而生畏,產生畏難情緒。我們在教學中對于某一項目的監測流程在課件中都是采用框圖結構,對于某些監測項目還采用自己繪制的簡單圖片,在授課過程中對照簡單的流程圖,講解分析原理及分析步驟,將教材中非常抽象的文字敘述形象化、直觀化,取得了非常好的教學效果。同時由于流程圖對于書中復雜的文字敘述進行簡化,進一步緩解了教學時數不足的壓力。三是啟發式教學法。要提高教學效果,必須激發學生的學習興趣,而課堂互動無疑是提高學生積極性的最直接的方法。我們在環境監測的理論授課中,始終堅持啟發式的互動教學。如在講解空氣污染物受外界因素影響的時候,我們充分利用學生的生活常識,通過提問的方式很輕松地講解風速、風向及排放高度對污染物擴散的影響。再如在講解降塵測定過程中,采樣時間較長對采樣過程影響較大的問題,我們采用連鎖提問方式:天氣對于樣品采集有無影響?雨天會有什么影響?如何處理這種影響?連續晴天會有什么影響?如何處理?通過這種互動提問的方式讓學生明確天氣狀態對于樣品采集有影響,在樣品采集過程中要時刻關注天氣變化,并隨時對采集的樣品進行處理。這樣一些簡單的問題穿插在教學中,大大激發了學生的興趣,引導學生積極思考,使課堂氛圍輕松生動。
二、實踐教學改革
環境監測課程中的實驗不同于一般的分析化學實驗,它具有很強的專業特點。學生不僅需要扎實的分析化學方面的知識,而且需要將這些知識運用于環境中不同污染物的監測。監測實驗也不僅僅是一般的化學分析,還包括樣品的采集、運輸、保存和預處理等,應該說環境監測實驗是一個全面的和全過程的實驗[2]。但是在現行的實驗教學過程中,由于實驗場地和實驗課時數的限制,往往是采用教師準備好樣品,學生僅僅在實驗室完成樣品檢測這一過程。和以往分析化學中的實驗差不多,學生明顯缺乏實驗興趣,在實驗課堂上都是照方抓藥,被動地完成實驗操作,對與理論知識的應用和綜合能力的培養沒有起到任何效果。針對這一情況,我們在實驗教學中采取了大膽的改革,在實驗教學中以學生為主,教師為輔,取得了非常好的效果。1.轉變課堂實驗教學模式。首先我們改變了課堂實驗教學模式,在進入實驗室之前對學生提出實驗預習的要求,每次進入實驗室之后,采用抽查的辦法,讓一個學生講解本次實驗的基本原理、操作步驟及結果處理的全過程,講解完之后由教師對于其講解錯漏的地方進行簡單更正,然后全體學生開始實驗操作。這樣給學生以壓力和動力,讓學生在實驗開始之前對于實驗過程有一個非常透徹的理解,對于實驗預習中遇到的問題會主動去查閱理論教材,對于理論課上所學的相關知識是一個很好的復習鞏固過程。同時,采用學生自己上講臺講課的方式,能夠充分調動學生的積極性。另外,在課堂實驗教學中由于課時數的限制,對于耗時較長的樣品采集及前處理過程很難保證學生有操作的機會,我們會在課堂做一個模擬現場,準備好采樣及前處理過程所需要的儀器,讓講課的學生對照儀器講解實驗步驟和操作中的注意事項。2.增加課外實訓教學。課堂實驗教學由于場地及時間限制,一般學生真正完成的只是樣品檢測的階段,為了彌補這一不足,我們在理論課和課堂實驗教學結束之后,開放實驗室,進行2周的課外實訓教學。主要實訓項目為校園環境監測,包括水質、空氣、噪聲三部分內容的監測,將全班學生分組,要求每組學生完成一個大項目的監測。監測方案設計、采樣點布設、樣品采集、前處理、樣品測定、質量狀況評價等全過程要求學生自行完成。對于實訓中的難點問題,如方案設計、采樣點布設等問題,先讓學生討論擬定,然后由教師進行點評指導。
【參考文獻】
[1]楊啟霞,孫海燕,方東.“環境教學”改革的實踐探索
[J].高等理科教育,2005,(6).
[2]翟琨,向東.環境監測課程教學體系的重構與優化 [J].中國科技信息,2007,(22).