环境工程实践教学研究论文

　　环境监测是环境科学与工程学科的重要组成部分，亦是目前面向高等院校环境类专业学生所开设的一门专业主干或者平台课程。而环境监测实验作为该课程的实践类教学的重要环节，对于学生实际操作和动手能力的提高、数据整理和分析能力的强化起着重要的作用。同时，该课程具有很强的实践性和实用性，对于学生学习能力、实践能力和创新能力的培养也具有积极意义。＂卓越工程师教育培养计划＂是我国基于现阶段自身发展特点提出的重大改革项目，其目标主要在于：面向社会需求培养人才、调整人才培养结构、提高人才培养质量、推动教育教学改革、增强毕业生就业能力。因此，改革和创新高校的实践类课程，有针对性地制定适合社会发展需要的卓越工程师培养目标、培养出具有很强工程岗位适应能力的卓越环境工程师，是亟待解决的问题和研究的重点。本文以环境监测实验课程为例，通过分析社会对环境工程专业的需求、环境监测理论计环境监测实验的教学特征，总结目前环境监测实验教学的现状和存在的问题，提出基于卓越工程师培养目标的实践教学的改革措施。
　　1现状与问题
　　1.1实验课程课的时设置问题
　　我国的环境监测实验教学大多参照《环境监测》教材，教学目的仍以验证性实验为主要目的，本质上来说是从属于环境监测课程的。因此，在环境监测实验课程的课时安排上面，很多高校安排为32 36课时（1.5 2个学分）。而这样的课时设置对于环境监测课程相对全面的内容（水体、大气、土壤、固废、生物、噪声及辐射），显得课时设置过短，实验过程太过于目的性和形式性，缺少了应有的实验操作能力的培养过程。比如：由于课时设置过短，实验前许多的准备工作（方案制定、试剂配制和设备调试等）往往都是由实验指导教师来完成，而学生只能机械地完成实验规定的试验方法和程序。
　　1.2实验课程的项目设置问题
　　环境监测实验主要是解决对水体、大气、土壤、固废、生物、噪声和辐射等不同介质中监测过程的布点、采样、样品保存、分析方法、数据处理和结果分析等实际问题。然而目前的多数高校在对环境监测实验课程的项目设置过程中，通常局限于本学科教学平台硬件配置，通常以化学分析为基础，利用现有的实验基础器皿和设备，对简单的几种污染物进行检测分析（比如化学需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）、氟化物等（F-）），和目前快速发展并广泛应用的仪器分析差距较大。另外实验课程项目的设置往往受到各高校对于环境学科方向的发展偏好的影响，项目设置大都集中在某一种或者几种研究方向，具有很大的片面性，项目设置缺乏系统性。比如：大多数学校的环境科学与工程专业在水污染控制方面研究比较突出，因此环境监测项目的设置基本集中在水体污染物的分析，而大气、固废相关的污染物分析就相对很少。
　　1.3实验课程的教学方式问题
　　目前的专业实验课大多数仍然采用传统的实验课教学方法，多数实验（验证性实验）仍然以老师先详细讲授，然后学生再机械地进行操作、填写实验报告的形式。综合性、设计性和开放性实验受到实验课时和实验条件的限制，较少开设或根本没有开设。这样，环境监测实验课程几乎就成为了基础化学实验、分析技术课程等大学基础课程的简单重复，没有能够突出环境专业课程的特点，也难以达到卓越工程师培养目标的要求。环境监测应包括现场调查、监测方案制定、优化布点、样品采集、运输保存、分析测试、数据处理和综合评价等一系列专业过程，目前的教学方式只是抓住了＂点＂，而忽略了＂面＂。综上所述，在现行的教育条件和形式下，目前的环境监测实验教学仍然存在诸多问题，对环境监测实验教学体系进行教学改革、探索与创新尝试，是提高教学质量，培养符合卓越工程师培养目标的综合型、研究型、创新型复合环境专业人才的必要环节。
　　2实践教学的改革措施
　　2.1增加实践性
　　为了能够保证学生在实验课程中能够充分地发挥主观能动性，需要最大限度地提高教学实验的实践性。首先，让学生分组各自配置药品，亲自动手去查询药品、称量、定量，这样不仅提高了学生做实验的积极性，也提高了学生的动手能力。其次，尽可能地让每一个学生参与实验操作，掌握实验方法，体会到每个实验的＂关键步骤和需要规避的错误。最后，结合实验室现有的仪器及监测手段，鼓励学生能够自主选取测定方法，对监测得出的结果结合实际进行合理详细的分析。通过对环境监测实验课程实践性的增加，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
　　2.2强化综合能力
　　传统的环境监测实验课教学方式通常由教学老师给学生布设好采样点，选择好评价指标，采样及测定方法等。这种方式忽略了学生在环境监测实验综合能力的培养。本文建议：首先，学生进行对监测区的现场调查制定环境监测方案，合理进行功能区划分，确定合理的采样点，依据污染源，选取合理的评价因子；其次，学生自主确定样品采集、运输、保存等一列过程，让学生学以致用，把学到的理论知识应用到具体的实践当中；最后，学生根据采集的数据运用环境质量评价的方法原理对监测区的环境质量进行综合评价，鼓励学生采用Excel、SPSS和Origin等数据分析方法写出评价报告。
　　2.3提高方法的前沿性与先进性
　　结合目前环境监测发展的前言，充分依托本科实践教学平台的建设，积极与学院公共资源平台的合作，逐步提高仪器分析在环境监测实验教学项目中的比重，保持课程内容的先进性以及与目前行业发展的一致性。开展基于大型分析测试仪器为手段的演示型项目。让学生充分了解高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、离子色谱（IC）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）、原子吸收光谱（AAS）、总有机碳分析（TOC）等仪器分析的原理、操作和注意事项，突出其在水和大气等污染物定性和定量的综合实验教学研究。使学生能够在保证基础实验分析和造作的前提下，进一步和本领域研究和应用前沿接轨，达到了卓越工程师培养目标的要求。
　　2.4完善实践教学的考核机制
　　传统的环境监测实验课程的考核方式主要以平时成绩和期末成绩2项作为课程考核的方式。其中，平时成绩主要考核学生的实验出勤率、遵守实验室纪律、实验操作规范性等；期末成绩主要以学生的实验报告为依据，考核其数据的准确性、报告的完整性等。实验课程考核成绩设置是否合理直接影响成绩的公平性以及学生学生的积极性。在以上课程改革的基础上，增加考核学生对于环境监测方案设置的合理性、实践教学中监测过程的规范性、演示型教学项目中学生对方法和操作理解的深入程度以及实验报告体现出的数据分析的综合性等。避免学生实验报告的抄袭现象，使成绩能够确实反应学生在课程中学到的知识和掌握的能力。
　　3结论
　　环境监测实验课程是环境相关专业的一门重要的实践环节，是涉及化学分析、仪器分析、物理分析、生物测试等内容的具有实践性、应用性、综合性的课程。为适应卓越工程师培养目标的要求，必须在课程实践中强化学生的动手能力、综合分析能力和解决问题能力，鼓励学生理论联系实际、充分运用所学基本知识，全面提高学生综合素质。实践表明，以能力培养为核心的环境监测实验教学模式的建立提高了学生的综合素质，对实现卓越工程师的培养目标起着至关重要的作用。