環境工程實踐教學研究論文
環境工程實踐教學研究論文
環境監測是環境科學與工程學科的重要組成部分，亦是目前面向高等院校環境類專業學生所開設的一門專業主幹或者平臺課程。而環境監測實驗作為該課程的實踐類教學的重要環節，對於學生實際操作和動手能力的提高、資料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，對於學生學習能力、實踐能力和創新能力的培養也具有積極意義。“卓越工程師教育培養計劃”是我國基於現階段自身發展特點提出的重大改革專案，其目標主要在於：面向社會需求培養人才、調整人才培養結構、提高人才培養質量、推動教育教學改革、增強畢業生就業能力。因此，改革和創新高校的實踐類課程，有針對性地制定適合社會發展需要的卓越工程師培養目標、培養出具有很強工程崗位適應能力的卓越環境工程師，是亟待解決的問題和研究的重點。本文以環境監測實驗課程為例，透過分析社會對環境工程專業的需求、環境監測理論計環境監測實驗的教學特徵，總結目前環境監測實驗教學的現狀和存在的問題，提出基於卓越工程師培養目標的實踐教學的改革措施。
1現狀與問題
1.1實驗課程課的時設定問題
我國的環境監測實驗教學大多參照《環境監測》教材，教學目的仍以驗證性實驗為主要目的，本質上來說是從屬於環境監測課程的。因此，在環境監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個學分）。而這樣的課時設定對於環境監測課程相對全面的內容（水體、大氣、土壤、固廢、生物、噪聲及輻射），顯得課時設定過短，實驗過程太過於目的性和形式性，缺少了應有的實驗操作能力的培養過程。比如：由於課時設定過短，實驗前許多的準備工作（方案制定、試劑配製和裝置除錯等）往往都是由實驗指導教師來完成，而學生只能機械地完成實驗規定的試驗方法和程式。
1.2實驗課程的專案設定問題
環境監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中監測過程的布點、取樣、樣品儲存、分析方法、資料處理和結果分析等實際問題。然而目前的多數高校在對環境監測實驗課程的專案設定過程中，通常侷限於本學科教學平臺硬體配置，通常以化學分析為基礎，利用現有的實驗基礎器皿和裝置，對簡單的幾種汙染物進行檢測分析（比如化學需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）、總磷（TP）、氟化物等（F-）），和目前快速發展並廣泛應用的儀器分析差距較大。另外實驗課程專案的設定往往受到各高校對於環境學科方向的發展偏好的影響，專案設定大都集中在某一種或者幾種研究方向，具有很大的片面性，專案設定缺乏系統性。比如：大多數學校的環境科學與工程專業在水汙染控制方面研究比較突出，因此環境監測專案的設定基本集中在水體汙染物的`分析，而大氣、固廢相關的汙染物分析就相對很少。
1.3實驗課程的教學方式問題
目前的專業實驗課大多數仍然採用傳統的實驗課教學方法，多數實驗（驗證性實驗）仍然以老師先詳細講授，然後學生再機械地進行操作、填寫實驗報告的形式。綜合性、設計性和開放性實驗受到實驗課時和實驗條件的限制，較少開設或根本沒有開設。這樣，環境監測實驗課程幾乎就成為了基礎化學實驗、分析技術課程等大學基礎課程的簡單重複，沒有能夠突出環境專業課程的特點，也難以達到卓越工程師培養目標的要求。環境監測應包括現場調查、監測方案制定、最佳化布點、樣品採集、運輸儲存、分析測試、資料處理和綜合評價等一系列專業過程，目前的教學方式只是抓住了“點”，而忽略了“面”。綜上所述，在現行的教育條件和形式下，目前的環境監測實驗教學仍然存在諸多問題，對環境監測實驗教學體系進行教學改革、探索與創新嘗試，是提高教學質量，培養符合卓越工程師培養目標的綜合型、研究型、創新型複合環境專業人才的必要環節。
2實踐教學的改革措施
2.1增加實踐性
為了能夠保證學生在實驗課程中能夠充分地發揮主觀能動性，需要最大限度地提高教學實驗的實踐性。首先，讓學生分組各自配置藥品，親自動手去查詢藥品、稱量、定量，這樣不僅提高了學生做實驗的積極性，也提高了學生的動手能力。其次，儘可能地讓每一個學生參與實驗操作，掌握實驗方法，體會到每個實驗的關鍵步驟和需要規避的錯誤。最後，結合實驗室現有的儀器及監測手段，鼓勵學生能夠自主選取測定方法，對監測得出的結果結合實際進行合理詳細的分析。透過對環境監測實驗課程實踐性的增加，提高學生髮現問題、分析問題和解決問題的能力。
2.2強化綜合能力
傳統的環境監測實驗課教學方式通常由教學老師給學生布設好取樣點，選擇好評價指標，取樣及測定方法等。這種方式忽略了學生在環境監測實驗綜合能力的培養。本文建議：首先，學生進行對監測區的現場調查制定環境監測方案，合理進行功能區劃分，確定合理的取樣點，依據汙染源，選取合理的評價因子；其次，學生自主確定樣品採集、運輸、儲存等一列過程，讓學生學以致用，把學到的理論知識應用到具體的實踐當中；最後，學生根據採集的資料運用環境質量評價的方法原理對監測區的環境質量進行綜合評價，鼓勵學生採用Excel、SPSS和Origin等資料分析方法寫出評價報告。
2.3提高方法的前沿性與先進性
結合目前環境監測發展的前言，充分依託本科實踐教學平臺的建設，積極與學院公共資源平臺的合作，逐步提高儀器分析在環境監測實驗教學專案中的比重，保持課程內容的先進性以及與目前行業發展的一致性。開展基於大型分析測試儀器為手段的演示型專案。讓學生充分了解高效液相色譜-質譜聯用（HPLC-MS）、氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）、離子色譜（IC）、電感耦合等離子體原子發射光譜（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汙染物定性和定量的綜合實驗教學研究。使學生能夠在保證基礎實驗分析和造作的前提下，進一步和本領域研究和應用前沿接軌，達到了卓越工程師培養目標的要求。
2.4完善實踐教學的考核機制
傳統的環境監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生的實驗出勤率、遵守實驗室紀律、實驗操作規範性等；期末成績主要以學生的實驗報告為依據，考核其資料的準確性、報告的完整性等。實驗課程考核成績設定是否合理直接影響成績的公平性以及學生學生的積極性。在以上課程改革的基礎上，增加考核學生對於環境監測方案設定的合理性、實踐教學中監測過程的規範性、演示型教學專案中學生對方法和操作理解的深入程度以及實驗報告體現出的資料分析的綜合性等。避免學生實驗報告的抄襲現象，使成績能夠確實反應學生在課程中學到的知識和掌握的能力。
3結論
環境監測實驗課程是環境相關專業的一門重要的實踐環節，是涉及化學分析、儀器分析、物理分析、生物測試等內容的具有實踐性、應用性、綜合性的課程。為適應卓越工程師培養目標的要求，必須在課程實踐中強化學生的動手能力、綜合分析能力和解決問題能力，鼓勵學生理論聯絡實際、充分運用所學基本知識，全面提高學生綜合素質。實踐表明，以能力培養為核心的環境監測實驗教學模式的建立提高了學生的綜合素質，對實現卓越工程師的培養目標起著至關重要的作用。