環(huán)境分析與監(jiān)測課程系統(tǒng)的建構(gòu)

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一、環(huán)境分析與監(jiān)測課程群建設(shè)背景

科學技術(shù)的迅速發(fā)展與社會時代的變化對高等教育的改革與發(fā)展產(chǎn)生了全方位的影響，當前的高等教育已經(jīng)從“精英教育”轉(zhuǎn)向“大眾教育”，人才培養(yǎng)目標也從對口專業(yè)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橛羞m應(yīng)性的專業(yè)教育，朝著培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑的廣泛性和通用型人才方向發(fā)展。課程設(shè)置及其教學內(nèi)容也帶來相應(yīng)的變革，專業(yè)課門數(shù)及學時大幅精簡，教學內(nèi)容要求精選優(yōu)化，推陳出新。面對課堂教學時間相對壓縮而教學內(nèi)容有增無減的矛盾，相關(guān)課程內(nèi)容缺乏縱橫協(xié)調(diào)聯(lián)系，課程內(nèi)容重復嚴重，知識陳舊；綜合知識與單科知識以及理論與實踐應(yīng)用之間明顯失衡等問題，迫切需要對相關(guān)課程的教學內(nèi)容進行整體規(guī)劃和融合，而這恰恰屬于課程群建設(shè)與研究的范疇。課程群是由若干門內(nèi)容密切相關(guān)，前后承接連貫一致的課程集合，一般屬于同一學科甚至同一專業(yè)。[1]以常州大學為例，將環(huán)境工程本科專業(yè)課程設(shè)置體系中涉及環(huán)境分析與監(jiān)測內(nèi)容的三門課程，即“水分析化學”、“現(xiàn)代檢測儀器與分析技術(shù)”和“環(huán)境監(jiān)測”組建為一個課程群?！八治龌瘜W”和“現(xiàn)代檢測儀器與分析技術(shù)”構(gòu)成環(huán)境分析方法體系（包括化學分析與儀器分析），而“環(huán)境監(jiān)測”依賴于環(huán)境分析方法，各課程在內(nèi)容上密切相關(guān)，前后銜接相承，內(nèi)在邏輯性強，作為課程群可構(gòu)成環(huán)境分析與監(jiān)測學科完整的教學內(nèi)容體系。在課程群的大課程整體設(shè)計中，通過內(nèi)容整合及合理的課程銜接關(guān)系可以避免課程內(nèi)容重復或前后脫節(jié)，使之前后連貫、內(nèi)容融合；同時通過優(yōu)化教學資源配置，革新教學內(nèi)容與教學方法，使課程之間相互配合與促進，教學中獲得舉一反三，融會貫通的整體效果，更好地為人才培養(yǎng)目標服務(wù)。

二、環(huán)境分析與監(jiān)測課程群建設(shè)思路

課程群建設(shè)是以課程群為對象，對課程群相關(guān)內(nèi)容進行整合設(shè)計，將課程設(shè)計與課程實施有效結(jié)合起來以提高教學效果的過程。[2]環(huán)境分析與監(jiān)測課程群建設(shè)的目的是為了更好地實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標，培養(yǎng)具有環(huán)境科學理論基礎(chǔ)和環(huán)境工程技術(shù)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，以便更好地適應(yīng)社會需求。因此，課程群建設(shè)必須瞄準專業(yè)定位，與行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展相適應(yīng)進行長遠規(guī)劃，以人才培養(yǎng)為中心，以課程優(yōu)化整合為重點，以改革教學內(nèi)容、教學方法與手段為主要內(nèi)容，以加強教學基本條件為保障進行課程群建設(shè)。本課程群既有系統(tǒng)的理論研究內(nèi)容，也有實踐性強的實驗內(nèi)容，在教學上強調(diào)理論聯(lián)系實際，打破以傳授知識為中心的教學模式，轉(zhuǎn)移到注重培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力、促進學生個性與才能全面發(fā)展的教學模式上來，建立傳授知識+培養(yǎng)能力+提高素質(zhì)的新課程體系。新課程體系由三門理論課程和一門實驗課程組成，在課程內(nèi)容的優(yōu)化整合上，依照大課程的布局進行重新規(guī)劃設(shè)計，打破單門課程內(nèi)容的完整性，建立大課程體系的完整性，刪除重復及陳舊知識，填補空白，使群內(nèi)課程由相互隔離變成相互貫通，由相互重疊變?yōu)橄嗷パa充，由相互矛盾變?yōu)橄噍o相成，[3]真正做到教學內(nèi)容有機融合，相互關(guān)聯(lián)與照應(yīng)。群內(nèi)各課程雖然相互聯(lián)系緊密，但保持相對的獨立性，做到界限清晰，層次分明，各具特色，順序合理。[4]

環(huán)境分析方法是課程群的核心內(nèi)容。教師需要熟悉各門課程的教學內(nèi)容并理清課程間的相互關(guān)系，依據(jù)課程間知識點、方法、問題之間的內(nèi)在聯(lián)系為結(jié)合點，在大課程的層次上連貫統(tǒng)一起來，將理論和技能融合成一個面向問題和應(yīng)用的知識空間，遵循循序漸進的原則，按照由淺入深，先基礎(chǔ)再綜合的方式組織，教學內(nèi)容隨教學過程的推進而不斷加深遞進和拓展延伸，以整體、綜合的科學思維方法訓練學生的綜合能力。課程群是教學目標的載體，本課程群的教學目標是培養(yǎng)具有環(huán)境污染檢測與監(jiān)測知識和技能的專門人才，重在知識的應(yīng)用與實踐，故新課程體系突出了課程群的實踐定位，通過擴充實驗內(nèi)容和增加實驗課時加強實踐教學，實驗課時與理論課時之比為1：2。在教學過程中遵循理論和實踐相結(jié)合的原則，走知識理解→提出問題→實際操作→總結(jié)分析→實習應(yīng)用→深化學習的路子。

三、環(huán)境分析與監(jiān)測課程群的課程體系

環(huán)境分析與監(jiān)測課程群旨在培養(yǎng)學生對環(huán)境污染進行分析與監(jiān)測的方法和技能，為日后工作打下良好的理論基礎(chǔ)和扎實的實驗技術(shù)基礎(chǔ)。課程群的主要內(nèi)容包括環(huán)境樣品的預處理技術(shù)，數(shù)據(jù)分析與質(zhì)量保證，酸堿、絡(luò)合、沉淀、氧化還原四大滴定分析方法，紫外-可見吸收光譜法，包括電位分析、伏安分析、庫侖分析和電重量在內(nèi)電化學分析方法，以氣相色譜和高效液相色譜為主的色譜分析法，以原子吸收、原子發(fā)射、紅外、分子發(fā)光為主的光譜分析法，利用上述各類定性定量分析方法及其使用的儀器，開展大氣、水、土壤、固廢等污染物分析，同時掌握噪聲、放射線監(jiān)測方法，生物監(jiān)測和簡易的自動監(jiān)測技術(shù)。在原來各門課程中均包含相關(guān)的課程實驗，在實驗內(nèi)容及分析方法上均有重復，因此在課程群體系中，將原先各門課程的實驗內(nèi)容抽取出來，經(jīng)過重新設(shè)計，整理綜合為獨立的實驗課程，即“環(huán)境分析與監(jiān)測實驗”，課程群設(shè)置體系以及內(nèi)容分解和課時分配見表1，實驗內(nèi)容及課時分配見表2。樣品采集、保存及預處理，數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量保證在各課程中均有涉及，為避免簡單重復，這部分內(nèi)容全部安排在“水分析化學”中學習，刪除“水分析化學”中關(guān)于電化學和色譜等儀器分析的內(nèi)容，放在“現(xiàn)代檢測儀器與分析技術(shù)”課程中，簡化儀器分析原理中高深的理論，強調(diào)應(yīng)用，同時結(jié)合學科發(fā)展，補充當前環(huán)境分析中廣泛使用的一些技術(shù)與儀器如總有機碳測定儀，微波消解、膜萃取制樣，儀器聯(lián)用技術(shù)，化學計量學方法等內(nèi)容。環(huán)境監(jiān)測的重點是監(jiān)測點布置以及針對分析項目與內(nèi)容選擇和應(yīng)用各類分析方法，通過監(jiān)測實例綜合運用所學知識，溫故以知新。在課程安排上先理論學習再動手操作，課程順序是先開設(shè)“水分析化學”和“現(xiàn)代檢測儀器與分析技術(shù)”，然后是環(huán)境監(jiān)測，實驗課程緊跟其后。

環(huán)境分析與監(jiān)測實驗課程旨在培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(tài)度和熟練的實驗操作技能，是理論聯(lián)系實際及知識綜合運用的試驗田，是提高實踐能力和創(chuàng)新能力的催化劑，科學合理地設(shè)計實驗項目和實驗內(nèi)容至關(guān)重要。實驗項目的重點放在水質(zhì)和大氣的常測指標上，方法主要以化學分析和分光光度法為主，考慮到環(huán)境分析與監(jiān)測領(lǐng)域大型儀器的日益廣泛使用以及自動化趨勢，結(jié)合當前環(huán)境污染熱點和敏感問題，增設(shè)了儀器分析和開放性實驗。實驗類型包括基礎(chǔ)性實驗、驗證性實驗、綜合設(shè)計性實驗以及開放性選做實驗各類型，在內(nèi)容上涵蓋大氣、水、土壤、噪聲監(jiān)測?；A(chǔ)實驗、驗證實驗和演示實驗為必修項目，綜合設(shè)計性實驗任選一項。綜合設(shè)計性實驗要求學生在教師指導下，查閱文獻資料，完成實驗方案的設(shè)計、樣品采集、污染物監(jiān)測，進行數(shù)據(jù)處理和提交實驗報告。自選實驗為開放實驗室所開設(shè)，供學生在綜合性設(shè)計實驗及課外科研實踐選做。

四、環(huán)境分析與監(jiān)測課程群的實施措施

為了確保課程群建設(shè)目標與人才培養(yǎng)目標的重合與實現(xiàn)，需從課程群管理制度、師資隊伍建設(shè)、教材建設(shè)、教學條件建設(shè)、教學方法與手段改革等各方面努力。[5]以常州大學為例，環(huán)境分析與監(jiān)測課程群通過人才引進和教師的培訓進修，組建了一只以中青年、中高級職稱和研究生學歷為主的穩(wěn)定的師資隊伍，團隊強調(diào)教學和科研意識，具有較高的教學水平和發(fā)展?jié)摿?。課程組在教師培訓上做了很多工作。通過老教師的“傳幫帶”，青年教師開展課堂技藝競賽，專任教師積極參與“講、聽、評”活動，相互聽課和集體備課等一系列有計劃的教學活動，切實提高了教師的授課水平。

課程組實行組長負責制統(tǒng)一管理，從制度上加強課程群建設(shè)的管理和監(jiān)督。群內(nèi)形成了比較自由的學術(shù)氛圍和固定的交流制度，共商設(shè)計思路、實施方案。課程組對于教學大綱的修訂，課程規(guī)劃、內(nèi)容整合、課時調(diào)整、順序安排、教師選派、設(shè)備使用、實驗設(shè)計、教研教改等一系列問題都進行了集體討論，獲得大家認同后即付諸實施。課程組從長遠規(guī)劃每門課程，重視教材研究和教材建設(shè)，各課程選用的教材和教學參考資料均為國家精品教材、二十一世紀優(yōu)秀教材或獲獎教材，要求專任教師透徹理解教材內(nèi)容，博采眾長，靈活把握教學內(nèi)容。不斷總結(jié)教學經(jīng)驗，自編本土教材和講義，目前已有三門教材正式出版。課程組主動開展教學研究，積極參與網(wǎng)絡(luò)課堂、精品課程、教學改革等項目的申報，為教研教改創(chuàng)造了良好的氛圍和條件。

為了提高課程群的教學效果，必須對教學方法和手段，教學內(nèi)容進行改進和改革。在課程組內(nèi)部定期開展教學研討活動，學習現(xiàn)代教育教學新理念，通過公開課和示范課的形式，探討如何靈活開展案例式、啟發(fā)式、討論式、開放式、探究式等各種教學方法，切磋如何熟練合理使用各種教學手段如幻燈片、黑板、多媒體、網(wǎng)絡(luò)課堂、實物等，經(jīng)過摸索總結(jié)再使用到實際授課過程中，學生對這些變化的反應(yīng)較好。在教學內(nèi)容改革上，刪除了陳舊過時的知識點，注重學科前沿、研究熱點、發(fā)展趨勢，補充反映學科變化和發(fā)展的新理論、新觀點、新技術(shù)，對教學內(nèi)容精選優(yōu)化，突出重難點，合理分配學時，精講教學內(nèi)容，精用教學時間，追求內(nèi)容精，概念清，效果好。

實踐環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)具有實際動手能力的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才具有重要作用，實踐教學環(huán)節(jié)改革是課程建設(shè)的重要內(nèi)容之一。利用中央與地方共建項目，實驗條件得到了很大的改善，從基本的實驗教具到大型儀器都比較齊全，可開設(shè)的實驗項目較多，可使學生技能強化、開拓思維。課程群開設(shè)了獨立的實驗課程，在實驗內(nèi)容設(shè)計上，減少了驗證性實驗，增加了綜合性、研究性和開放性實驗的比例，促進了學生分析問題、解決問題和實際動手的綜合能力。實驗課程采用綜合考核方式評分：平時成績20％，報告成績40％，操作技能30％，創(chuàng)新意識10％，操作技能成績由實驗考試確定，一般選擇一項驗證實驗作為考試項目。此外，通過建立校外實習基地，校企聯(lián)合和產(chǎn)學研聯(lián)合等平臺，讓學生在校園里學到的知識和技能應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當中，鞏固所學并根據(jù)實踐中出現(xiàn)的新問題研究解決辦法，深化學習。

五、結(jié)語

課程群建設(shè)的實踐活動與理論研究在當前高等教育領(lǐng)域相當活躍，課程群建設(shè)和研究的內(nèi)容非常寬泛，涉及師資、教材、課程、實驗室建設(shè)，內(nèi)容整合與學時分配，教學研究與改革，以至于學科發(fā)展和專業(yè)建設(shè)，是一件任務(wù)繁重、頭緒復雜的工作；作為一種新興事物，關(guān)于課程群還有一些地方?jīng)]有形成一致的認識，對于課程群的設(shè)計與實施還有很多地方需要研究，在建設(shè)中也出現(xiàn)了一些問題，例如如何保證課程群建設(shè)取得大于單門課程建設(shè)之和的整體效果，[6]還有很多值得探索的地方，環(huán)境分析與環(huán)境監(jiān)測課程群的建設(shè)也必然要不斷地摸索，在教學實踐中不斷地試驗，才能找到一條到達教學目標的新航線。