面向“应用型”高校的《环境监测及实验》教学改革探索
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摘要：环境监测及实验课程是环境专业的核心课程，在环境专业人才培养方面有着重要作用。浙江万里学院环境科学系教研组根据实际情况，对环境监测、环境监测实验、实习和相关素拓项目进行了课程整合，集中力量对课程结构、内容、教学方法和手段、评价体系等方面进行系统性改革，进而获得课程设置、教学内容、教学方法和手段的整体优化，提高了教学质量，极好地培养了环境监测高级技能型和应用型人才。
关键词：实验教学；环境监测；应用型；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）35-0115-03
近年来，越来越多的本科高校定位为“应用型”教育基地，但人才质量却远不能满足社会需求，其直接表现就是人才市场中高级技能型人才处于紧缺状态，经济社会发展中高端应用型人才的需求得不到满足。纵观以往课程建设，基本上是单门课程结构的整合与改革，忽视相关课程间的横向联系和交叉综合，从而导致专业课程间的教学合力不能发挥，专业培养优势不能凸显，教学效果也得不到最大限度的提升。2011年，教育部高等教育司颁布了《关于启动实施“本科教学工程”“专业综合改革试点”项目工作的通知》，通知中的主要内容是“充分利用现代信息技术，更新完善教学内容，优化课程设置，形成具有鲜明特色的专业核心课程群”。因此，以课程群建设与改革为切入点，开展课程整合以及专业综合改革与实践，既是应用型人才培养和专业建设的需求，也符合当前高校教学改革与质量提升的需要[1-4]。
课程整合改革不是简单的课程累加，而是基于专业知识体系内容的相互渗透、互补与有机组合。近几年，我校面向“应用型”高校的《环境监测及实验》的教学改革已取得了一些成效，整合了环境监测理论课和实验课，实习实训和素拓项目，集中力量对课程结构、内容、教学方法和手段、评价体系等方面进行系统性改革，获得了课程设置、教学内容、教学方法和手段的整体优化，提高了教学质量，极好地培养了环境监测高级技能型和应用型人才。
一、《环境监测及实验》的教学现状及存在问题
建设“高水平应用型本科院校”已成为我国众多地方本科院校所普遍追求的办学目标。在整个高等教育系统面临应用转型这一时代背景下，建设“高水平应用型本科”产生了很多问题，主要表现在：（1）课程设计较为松散，课程培养目标与专业整体培养目标之间的关联不够；（2）课程与学生未来就业之间的匹配度较低；（3）课程的开发没有找准“就业”这个落脚点；（4）课程开设的面不广，缺乏选择性和方向性等。虽然现在对“应用型本科”的课程建设与改革已有较多研究和实践，但所进行的课程建设往往强调单门课程知识结构的系统性和完整性，而忽视了相关课程间的横向联系和交叉综合，从而导致课程间的教学合力和整体培养优势不能最大程度发挥[5-10]。
环境科学与工程专业的“环境监测及实验”课程主要包括以往教学过程中的《环境监测》、《环境监测实验》以及《毕业实习》和素质拓展中的环境样品分析与监测训练等，课内学习96学时，课外及延伸学习64学时。它们之间关系异常密切，但在日常的教学过程中，上述课程任课教师也存在诸多困惑：（1）虽然每门课都有各自独立的课程体系，但课程设计较为松散，怎样提高与专业培养目标之间的关联？（2）怎样合理衔接课程之间的联系与互动？（3）环境监测理论课和实验课怎样为毕业实习及素质拓展项目服务？因此，对《环境监测及实验》课程进行系统的建设与改革，使其教学内容具备内在逻辑联系，优化教学方法、教学手段和教学资源配置是当务之急。
二、《环境监测及实验》课程改革内容探讨
（一）整合环境监测及实验课程教学内容，构建新的教学体系
根据学校的办学定位，贯彻教育部深入探索“具有较强适应性和实践能力的应用型人才”培养目标，对现有教学体系中相关课程进行优化重组，构建以培养高级技能型和高端应用型的环境监测人才为目标的环境监测及实验课程教学体系，《环境监测及实验》课程由理論教学、实验教学、实习实训、素质拓展四大环节组成。理论教学环节包括原有《环境监测》一门理论课程，共设置48学时；实验教学环节与之相对应，即原有的《环境监测实验》课程，共设置48学时，训练学生环境监测相关的技能；实习实训环节培养学生实际样品采集、分析监测、报告评价能力，共设置32学时；素质拓展环节包括大气、水环境监测技能以及水质分析化验技能三个国家人力资源和社会保障部证书的考证以及学生参加教师科研、学科竞赛等，培养学生社会实践、解决行业实际问题和基本的科学研究能力，共设置32学时。
（二）改革教学方法和教学手段
1.积极进行教学方法改革。环境监测理论教学采用“问题解决式”的研究性教学方法。“问题解决式”的教学方法包括实例的引入、问题的提出、问题的解决、应用的拓展四个过程。整个过程的实施强调以问题解决为主线，倡导学生积极、主动地参与问题解决的全过程，让学生亲历知识产生与形成的过程，使学生学会独立思考，通过问题解决使学生获取知识、解决问题的能力得到提升。学生在进行“问题解决式”学习之前，教师需先将课程内容、学习方法和参考资料给学生，并提出目标要求。
环境监测实验教学采用以学生为主体的“全程参与、自主、合作、研究”的实践教学方法。实验实施的主体是学生，教师仅仅是出题者、组织者、指导者与裁判员。基础技能实验的实施突出“全程参与，规范标准”，目的是使学生规范、牢固地掌握标准的操作技能。在实验过程中，教师对实验目标提出要求、示范关键操作步骤，并指导学生的实验方案和操作技术；而学生作为实验主体参与实验准备，完成实验操作、数据处理、实验分析和总结等全过程。既要注重培养学生扎实的基本功，又要培养学生严谨、细致的实验作风和责任感。综合和研究性实验则围绕“自主、合作、研究”的方式开展，培养学生应用基本知识和基本技能的综合能力，以及创新研究的素质。操作过程如下：教师提出实验的目标，学生查阅资料，设计实验方案，完成实验过程，撰写实验总结或实验小论文。经过系统训练，提高学生分析问题、解决问题的能力。 素质拓展和实习实训课程实行“自主性、协作性和开放式”教学模式。依据“优化课内、强化课外”原则，全面开放实验室，健全“环境监测”方向的实验室开放制度。在每学期初，公布本学期所有的素拓项目，学生组成团队，自主选择，有计划地训练环境监测能力，以有效地促进学生自主协作能力与应用技能的发展。另外，与当地合作紧密型的环境监测类企业建立校企实习基地，以更好地满足环境监测方向的实习需求。
2.现代化教学手段改革。借鉴其他高校采用的网上平台协同教学的成功经验[11-12]，近两年，我校基于建构主义教育理论开发的课程管理系统——“Moodle”交互平台也不断完善。《环境监测及实验》以“Moodle”为网络环境下的交互平台，充分应用现代化手段进行教学，这样不仅能打破学生学习和师生互动交流的时空限制，促进沟通交流，且加大信息量，拓宽学生的专业视野，提高教学的质量和效率。
利用“Moodle”网络学习平台，主要包括资源下载、互动交流和成果提交三大板块。其中资源下载板块包括课程学习指导、课程进度及安排、课件以及视频、动画、软件等。课前，教师在“Moodle”平台上将需要解决的问题和实验预习提前发布，学生根据平台上提供的资料、讲义和其他扩展性的学习资源，如网站链接等，提前做好预习准备。互动交流板块设置多个功能区供师生之间互相交流，如：问题讨论区、在线抢答区、测试和评价反馈等，以达到师生、生生有效互动，提高学生学习兴趣，提升学习效果；也使教师能及时了解学生对学习内容掌握的整体水平，适时调整教学设计。成果提交板块，使学生可以方便提交各项任务成果，教师可以随时随地批阅成果。目前，该教学手段在《环境监测及实验》中应用效果良好。
（三）改革考核方法，建立“全过程、多元化”评价体系
考核是教学过程的一个重要环节，是评定学生对所学知识理解程度与运用能力的一种方法。以“掌握基础知识，提高能力，培养技能型和应用型为”核心，建立既注重过程又注重结果的课程考核方法。理论课程評价改变一纸试卷定乾坤的考核办法，强化教学过程管理。实验课程也采用平时表现、实验预习、实验操作、合作研讨、实验结果、实验报告（或实验论文）等多种形式相结合的考核方法，同时对有创新表现的学生给予额外加分，多方面、多角度对学生学习效果进行评价，全面衡量学生的理论知识、实验技能与创新能力，激发学生实验兴趣，促进学生全面发展。例如《环境监测及实验》包括理论课程、实验课程两部分，具体评价分为平时成绩和期末成绩两部分。平时成绩占总成绩的50%，包括自主性评价和过程性评价，自主性评价包括实验报告或论文等自主性材料，占总成绩的30%；过程性评价包括平时作业、出勤和课堂表现等，占总成绩的20%；期末考核以闭卷方式进行，考核要点为环境监测及实验的基本知识、基本理论，占总成绩的50%。
（四）《环境监测及实验》教材的选用和建设
目前，《环境监测及实验》课程中的理论课采用的是成熟的教材，环境监测实验、毕业实习及素拓项目中涉及的实验项目由于要符合当地产业实际需求，实验技术和应用领域更新发展较快，现有教材不能满足需要，均为自编讲义。自编讲义的编写突出技能型和应用型人才培养的思路：教材中基础性、综合性、研究设计性实验项目并存；设计的具体实验项目与当前的实际应用紧密相连；基础性和综合性实验在实验步骤和实验内容的关键处留白，要求学生在实验前和实验过程中能真正地自主学习，自主研究，并提供给学生尝试多种实验方法的空间。对于研究设计性实验仅给出课题的研究背景、设计提示和参考文献，留足学生思考和创新研究的空间。
三、结语
根据学校的办学定位和“具有较强适应性和实践能力的应用型人才”的培养规律，构建以高级技能型和高端应用型的环境监测人才培养为核心的《环境监测及实验》课程教学体系，对相关课程的知识内容进行优化重组；加强教学手段与方法的改革；建立以“教师讲授与学生自主学习相结合”的“问题解决式”的研究性教学方法和手段，以及以学生为主体的“全程参与、自主、合作、研究”的研究性实践教学方法；建立一套既注重过程又注重结果的合理、科学的课程考核方法。通过几年的教学实践，我校高级技能型和高端应用型的环境监测人才培养有了较大提高，学生自主设计和学习能力提升，动手实验能力增强，在近几年的毕业实习与就业中明显感觉到用人单位对我校毕业生的肯定和好评。但面向“应用型”高校的《环境监测及实验》的教学改革是一个长期任务，专业教师要不断探索并完善相关教学方法和模式，坚持教学内容的前瞻性与应用性，关注对学生综合能力和创新能力的培养，不断积累经验，使以应用型为目标的环境监测人才培养教学实践能上一个更大的台阶。
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