环境监测实验教学改革研究X

环境监测实验教学改革研究Ξ

张　琳　肖　玫　胡将军　张根寿

(武汉大学　资源与环境科学学院　湖北武汉　430072)

摘　要　培养适应社会经济发展需要的厚基础、宽口径、高素质、强能力的创造、创新、创业型复合人才是新武汉大学人才培养目标。实验教学是实现我校所确立的人才培养目标的重要环节。本文围绕“环境监测实验”教学,就如何培养大学生的实验动手能力、创造思维能力、综合能力和科研技能,怎样搞好实验教学进行探讨。

关键词　环境监测　实验教学　改革

中图分类号　G64210 文献标识码　A

“三创”即创造、创新、创业,是推动人类社会发展和进步的永恒动力,是一个国家繁荣强大的推动力和根本保障。大学是培养人才、发展科技的基地,“三创教育”适应了知识经济对人才培养规格的需要,不仅有利于培养大学生的国际竞争力,而且也有利于大学自身的发展,为此新武汉大学提出了“三创教育”新理念,把培养适应经济和社会发展需要的厚基础、宽口径、高素质、强能力的创造、创新、创业型复合人才作为人才培养目标[1]。实验教学是获取新知识的源泉;是知识与能力、理论与实践相结合的关键;是训练技能、培养创新意识的重要手段;在高等教学体系中占有十分重要的地位。“环境监测实验”是环境科学与工程及相关专业必开的一门专业基础课程,它实用性强,涉及的知识面宽,如化学分析、仪器分析、物理测试和生物测试等,操作要求严格,实验现象复杂多变,实验数据处理量大,对数据精密度、准确度要求高,同时影响实验成败的因素多:如环境条件的变化、仪器的精密度和稳定性、试剂的纯度和处理方法、操作者的基本技能和对实验相关知识的掌握情况等,所以它在培养学生基本实验技能,分析、解决问题的能力,正确的思维方式及严谨的研究作风等方面起着不可替代的作用。

一、原环境监测实验教学存在的问题

新武汉大学成立后,学校对学科进行较大调整,院系重新组合。我院在进行一年实验室基础建设后,实验中心为了贯彻“三创”人才培养目标开始狠抓实验教学改革。环境监测实验在原武汉水利电力大学环境工程专业、原武汉大学环境科学专业都有开设,因此具有丰富的实验教学经验和较好的师资队伍。我们在“三创教育”新理念指导下,认真研究了环境监测发展状况,仔细分析了原实验设施、实验教材、课程内容、教学模式等各个教学环节,发现环境监测实验教学存在如下问题:

11在实验室硬件建设上明显表现出经费不足且分散,仪器设备老化且档次较低,某些设备的台套数不够;环境监测实验教学决大多数实验内容仍然依靠传统化学分析、生物分析手段和仪器来实现,新的监测方法和先进设备尚未引入实验教学;从客观上难以保证教学质量。

Ξ收稿日期　2004—04—06

作者简介　张琳(1969-)女,湖北武汉人,工程师,主要从事实验教学与研究1

21在教学内容上停留在以验证性实验为主的阶段、缺乏综合性和设计性实验内容,既难以锻炼学生独立承担具体监测工作的能力,又不利于培养学生的创新思维;教学方法和教学手段等方面也显得单一,计算机在实验教学中的应用还不普及,跟不上学科发展的要求,阻碍了“三创”人才培养。

31原有的实验室运行管理模式在时间上不够机动,缺乏开放性,实验室利用率不高,难以满足综合性和设计性实验的要求。

由此我们提出了在优化组合、整合资源、加大投入为实验教学创造良好硬件环境的基础上,对环境监测实验教材、教学模式进行革新,力争建立一套有利于“三创”人才培养的实验教学体系。

二、实验教学体系的改革

11改革环境监测实验课的课程体系

为适应高等学校人才培养改革与发展的趋势,培养“三创”型复合人才,学校于2001年重新修订了本科学分制培养方案。其指导思想是:拓宽专业口径,淡化专业界限,原则上一级学科内的各专业打通培养,统一设置公共基础课和专业基础课;重组课程体系。在这一指导思想下我们从优化专业培养过程的角度出发,结合专业特点和实际进行了一系列的调研、讨论,最后经专家组论证建立了一套实验教学体系。这不仅有利于集中资源提高教学质量、搞好实验教学改革,而且符合新的人才培养思路。

21教材建设

教材对于保证教学工作的正常开展,提高人才培养质量具有举足轻重的作用。环境监测是一门应用技术,随着科学技术进步它变化、发展特别快,因此环境监测实验教学大纲、教材、实验课程的内容和实验手段要与时俱进,才能保证实验教学的先进性。通过总结多年实验教学经验、针对现有教材的优缺点以及参考其他优秀实验教材[2],我们逐步对现有教材做如下改革:

(1)引入新方法,加强科学性,丰富教学内容。现在使用的实验教材,长期没修订,部分内容陈旧过时、涉及面不够广,跟不上学科的发展,把新方法、新技术、新规范引入到实验教学中,不断完善教学内容。

(2)每个实验都要增加前言。目前绝大部分教材基本上是一种模式,实验内容都是由实验目的、实验原理、实验仪器、试剂、实验步骤、数据处理、思考题几部分组成。这一模式的一个最大缺点是:就事论事,见点不见面,封闭思维,造成学生对实验实用性认识不够,积极性不大,为学习而学习,不能做到学以致用,举一反三。而前言可以在学生做实验之前,向学生介绍该实验的意义、发展状况、应用方向和价值、以及做实验前应了解的相关知识等等,促使学生主动查找文献研究该课题,调动了学生学习积极性,培养了学生的发散思维,提高了教学质量。

31改革实验内容

我们原来的实验基本上包括基础验证性实验(80%)和综合性实验(20%),(见表1)虽然在实验中培养了学生较为扎实的基础知识、熟练的基本操作技能,但对主动学习、探索以及灵活应用知识的能力,掌握处理解决问题的方法以及团结协作的精神,创新能力的培养非常匮乏。为此,我们制定了如下改革方案。

(1)完善基础实验

考虑到学生已具备了无机及分析化学的基本实验技能,结合课程特点,直接选择有代表性的监测项目,包括空气中氮氧化物的测定、地面水中化学需氧量的测定、水中总铬的测定、底质中凯氏氮的测定等等,所选方法全部采用目前环境监测中常规监测项目的国家标准方法,力求训练学生电子天平、分光光度计、样品前处理、滴定等的基本操作,掌握操作规范、环境常规监测、