發布時間：2020-05-09所屬分類：教育論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要環境保護是我國的基本國策，隨著環保產業的迅猛發展和新型工業化戰略的實施，需要大量掌握新技術與具備實踐創新能力的新工科專業環保人才作為支撐。圍繞新工科人才培養目標，針對大學環境監測課程，開展優化課程體系、改革教學手段和方法、優化整合環境
摘要環境保護是我國的基本國策，隨著環保產業的迅猛發展和新型工業化戰略的實施，需要大量掌握新技術與具備實踐創新能力的新工科專業環保人才作為支撐。圍繞新工科人才培養目標，針對大學環境監測課程，開展優化課程體系、改革教學手段和方法、優化整合環境監測實踐環節等教改研究，研究成果對環境監測課程改革具有一定的指導意義。
關鍵詞新工科;環境監測;課程改革;MOOC;仿真實驗
1新工科發展背景與環境監測課程特點
隨著我國新型工業化戰略的提出與實施，高校的人才培養體系也須與時俱進，于是教育領域的新工科發展戰略也應時而出。“復旦共識”“天大行動”“北京指南”構成我國新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養創新的主旋律。新工科是相對傳統工科而言的，人才培養主要對接新興產業，如人工智能、智能制造、機器人、云計算等，也包括傳統工科專業的升級改造[1]。
新工科強調學科的實用性、交叉性與綜合性。新工科人才不僅需要在某一學科專業上學業精而專，能運用所掌握的知識去解決現有的問題，有能力學習新知識、新技術以解決未來發展出現的問題，對未來技術和產業起到引領作用;而且應具有學科交叉融合的特征，既在專業技術上優秀，還要懂得經濟、社會和管理，兼具良好的人文素養。簡而言之，新工科教育的核心理念是交叉整合，即強調整合式創新思維，并非對傳統工科培養方式的全盤否定，而是在新的方向上、更高的層次上尋求對理念、結構、模式、質量以及體系的突破[2]。
《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》指出，新工科研究和實踐應該圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質量、新體系開展[3]。面向新工科發展要求，理工科高校開展核心專業課程改革是十分必要且迫切的。
我國設置環境類專業的高校有300余所，而環境監測是環境科學與工程類專業的一門專業主干課，具有應用性和實踐性強的特點。環境監測是一個理論和技術發展日新月異的領域。隨著我國環境保護工作的全面深入展開，環保標準的日趨嚴格，在監測范圍、對象、手段、精度與準確度等方面，現代的環境監測與傳統的環境監測存在很大不同，環境監測的范圍由分散型單點位監測向網絡化、空間立體化監測方向發展，區域內監測向全流域跨界聯合監測的方向發展。因此，新時期高校的環境監測課程的教學內容、教學手段、教學目標以及評價體系等方面都有必要進行調整和改革，以適應新工科教育和環保新形勢的發展。
2環境監測課程體系的優化
傳統的環境監測課程內容主要集中在空氣和廢氣、水質、土壤、固體廢物、物理性污染、生物污染等方面監測方法的教學，對于環境監測的管理、環境監測第三方運維服務模式、新環境標準以及先進的環境監測科技等，在現有教材中都沒有很好的體現。基于新工科人才培養目標，高校的環境監測課程體系優化調整見表1。
與大部分環境監測教材中的章節順序不同，優化后的教學內容中關于環境監測管理和質量保證部分提到緒論之后講授，這樣調整的目的是讓學生對環境監測質量管理和質量控制有一個基本了解，便于后續的講授中關于實驗室用水、試劑、監測方法的檢出限與測定限、數據記錄與處理方法等知識能夠理解并進行應用，可以將理論與實踐更好地結合，提高學生的應用技能。
3環境監測課程教學手段和方法
環境監測的實踐性很強，監測技術與設備的自動化、智能化、網絡化發展很好地貫徹了新工科理念，因此，其教學模式必然進行變化和調整。
現代多媒體技術和傳統教學手段有機結合綜合運用電化教學和傳統教學手段，根據教學內容，一次課中可以將板書、掛圖、幻燈機、投影儀、錄音機、錄像機、電視機、電影機、VCD機、DVD機、計算機等多種教具和媒體組合使用，打破傳統的教師滿堂灌的授課方式;可采用任務教學法、課題討論、辯論、實際問題引導等多種方法，增加課堂互動，提高學生學習興趣和自覺思考意識。特別是可以將手機作為學習工具，讓學生在課堂中查閱教師指定信息，強化手機輔助學習的意識。
如講授空氣污染監測時，以學校校園為研究對象，讓學生制訂校園空氣質量監測方案。在制訂方案過程中，學生首先通過在線地圖了解學校周邊污染源情況，接著進行優化布點、確定監測項目、選擇樣品采集的方法及測定方法等，最終形成監測方案，然后課堂以小組形式進行展示和討論。最后，教師進行評價。這個方案就可以作為校園空氣質量監測實驗的一部分內容，很好地將理論與實踐進行結合，讓學生自己解決實際環境監測問題，很好地激發學生的學習積極性。
網絡課堂與教室課堂有機結合隨著現代信息技術的發展，計算機和網絡技術已經全面滲透到教學中，代表模式就是慕課(MOOC)。目前，很多高校開設了MOOC，方便校內和校外的學生自主學習。中國大學MOOC(慕課)—國家精品課程在線學習平臺已經擁有包括985高校在內的高校提供的千余門課程。教師可以開設自己的MOOC，也可以讓學生使用現有的MOOC資源，這樣一些可以讓學生自學的知識點就不用面對面課堂講授，從而節約課本教學時間，補充新的課本外的知識，豐富教學內容。
4優化課程實踐環節
環境監測的實踐環節包括實習、實驗和畢業論文。實習包括課程實習和畢業實習，一般是去環境監測站和大型檢測公司等單位進行參觀學習，了解大型的監測儀器、自動監測網絡、智慧環保平臺運行等;畢業實習中安排有環境監測的實習內容，一般是去兩個單位參觀。
實驗包括基礎驗證性實驗、綜合性實驗和仿真實驗三個層次。前面提到的校園空氣質量監測實驗即為綜合性實驗，綜合性體現在操作環節的綜合，即包括方案設計、布點、采樣、預處理、測定與評價的完整環節。仿真實驗是讓學生通過仿真軟件操作物質檢測的完整流程。本科實驗教學實驗儀器較難普及一些大型儀器設備如GC-MS、ICP-AES-MS等，因此可以借助仿真實驗，讓學生熟悉操作流程和實驗內容與原理，讓學生對大型實驗操作程序有一個基本了解。
畢業論文/設計是學生最后的實踐環節。部分學生選擇完成實驗論文，指導教師安排學生查閱相關文獻、設計實驗方案、完成實驗、最后進行數據處理以完成論文;部分學生選擇做污水廠設計，指導教師指導學生完成設計說明書時，將污水廠的水質監測、臭氣監測等內容納入其中，讓學生將所學知識進行實際應用，培養解決實際問題的能力。
5結語
基于新工科人才培養目標對環境監測課程教學進行改革，優化后的課程體系融合了當前最新的環境熱點問題、環境科技、監測技術與設備;以現代多媒體技術和傳統教學手段有機結合、網絡課堂與教室課堂有機結合，改革環境監測課程教學手段和方法，充分發揮現代電化教學手段的強大功能;整合實習、實驗和畢業論文等實踐環節，優化環境監測的實踐教學環節，提升學生動手操作技能和拓展學生對智能化監測網絡平臺構建、運行的認知與熟悉。
相關期刊推薦：《中國教育技術裝備》雜志創刊于1987年,由中華人民共和國教育部主管、中國教學儀器設備行業協會主辦的中國教育技術裝備領域內的專業權威期刊。介紹和研究國內外教育技術與裝備建設之理論與實務，交流教育技術與裝備在教育教學過程中整合互動的實踐經驗，引導和促進各級各類學校教育裝備工作的科學發展，及時報道現代教育技術與裝備的動態，架設供需雙方信息橋梁，多視角、多功能、多層次貼近現代教育，貼近廣大讀者。讀者為各級教育主管單位、各級教育裝備管理部門、各級各類學校、實驗室、政府采購部門、各級教育科研單位。
SCISSCIAHCI
