環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程系統(tǒng)的建構(gòu)

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一、環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群建設(shè)背景

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展與社會(huì)時(shí)代的變化對(duì)高等教育的改革與發(fā)展產(chǎn)生了全方位的影響，當(dāng)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(biāo)也從對(duì)口專(zhuān)業(yè)教育轉(zhuǎn)變?yōu)橛羞m應(yīng)性的專(zhuān)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(xué)內(nèi)容也帶來(lái)相應(yīng)的變革，專(zhuān)業(yè)課門(mén)數(shù)及學(xué)時(shí)大幅精簡(jiǎn)，教學(xué)內(nèi)容要求精選優(yōu)化，推陳出新。面對(duì)課堂教學(xué)時(shí)間相對(duì)壓縮而教學(xué)內(nèi)容有增無(wú)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(fù)嚴(yán)重，知識(shí)陳舊；綜合知識(shí)與單科知識(shí)以及理論與實(shí)踐應(yīng)用之間明顯失衡等問(wèn)題，迫切需要對(duì)相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)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(mén)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(xué)科甚至同一專(zhuān)業(yè)。[1]以常州大學(xué)為例，將環(huán)境工程本科專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置體系中涉及環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)內(nèi)容的三門(mén)課程，即“水分析化學(xué)”、“現(xiàn)代檢測(cè)儀器與分析技術(shù)”和“環(huán)境監(jiān)測(cè)”組建為一個(gè)課程群?！八治龌瘜W(xué)”和“現(xiàn)代檢測(cè)儀器與分析技術(shù)”構(gòu)成環(huán)境分析方法體系（包括化學(xué)分析與儀器分析），而“環(huán)境監(jiān)測(cè)”依賴(lài)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(qiáng)，作為課程群可構(gòu)成環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)學(xué)科完整的教學(xué)內(nèi)容體系。在課程群的大課程整體設(shè)計(jì)中，通過(guò)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(fù)或前后脫節(jié)，使之前后連貫、內(nèi)容融合；同時(shí)通過(guò)優(yōu)化教學(xué)資源配置，革新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，使課程之間相互配合與促進(jìn)，教學(xué)中獲得舉一反三，融會(huì)貫通的整體效果，更好地為人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。

二、環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群建設(shè)思路

課程群建設(shè)是以課程群為對(duì)象，對(duì)課程群相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，將課程設(shè)計(jì)與課程實(shí)施有效結(jié)合起來(lái)以提高教學(xué)效果的過(guò)程。[2]環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群建設(shè)的目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)具有環(huán)境科學(xué)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(huì)需求。因此，課程群建設(shè)必須瞄準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)定位，與行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展相適應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，以人才培養(yǎng)為中心，以課程優(yōu)化整合為重點(diǎn)，以改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段為主要內(nèi)容，以加強(qiáng)教學(xué)基本條件為保障進(jìn)行課程群建設(shè)。本課程群既有系統(tǒng)的理論研究?jī)?nèi)容，也有實(shí)踐性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)上強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，打破以傳授知識(shí)為中心的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)移到注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性與才能全面發(fā)展的教學(xué)模式上來(lái)，建立傳授知識(shí)+培養(yǎng)能力+提高素質(zhì)的新課程體系。新課程體系由三門(mén)理論課程和一門(mén)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行重新規(guī)劃設(shè)計(jì)，打破單門(mén)課程內(nèi)容的完整性，建立大課程體系的完整性，刪除重復(fù)及陳舊知識(shí)，填補(bǔ)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(bǔ)充，由相互矛盾變?yōu)橄噍o相成，[3]真正做到教學(xué)內(nèi)容有機(jī)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(duì)的獨(dú)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(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容并理清課程間的相互關(guān)系，依據(jù)課程間知識(shí)點(diǎn)、方法、問(wèn)題之間的內(nèi)在聯(lián)系為結(jié)合點(diǎn)，在大課程的層次上連貫統(tǒng)一起來(lái)，將理論和技能融合成一個(gè)面向問(wèn)題和應(yīng)用的知識(shí)空間，遵循循序漸進(jìn)的原則，按照由淺入深，先基礎(chǔ)再綜合的方式組織，教學(xué)內(nèi)容隨教學(xué)過(guò)程的推進(jìn)而不斷加深遞進(jìn)和拓展延伸，以整體、綜合的科學(xué)思維方法訓(xùn)練學(xué)生的綜合能力。課程群是教學(xué)目標(biāo)的載體，本課程群的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)具有環(huán)境污染檢測(cè)與監(jiān)測(cè)知識(shí)和技能的專(zhuān)門(mén)人才，重在知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐，故新課程體系突出了課程群的實(shí)踐定位，通過(guò)擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)與理論課時(shí)之比為1：2。在教學(xué)過(guò)程中遵循理論和實(shí)踐相結(jié)合的原則，走知識(shí)理解→提出問(wèn)題→實(shí)際操作→總結(jié)分析→實(shí)習(xí)應(yīng)用→深化學(xué)習(xí)的路子。

三、環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群的課程體系

環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行分析與監(jiān)測(cè)的方法和技能，為日后工作打下良好的理論基礎(chǔ)和扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)。課程群的主要內(nèi)容包括環(huán)境樣品的預(yù)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(jiàn)吸收光譜法，包括電位分析、伏安分析、庫(kù)侖分析和電重量在內(nèi)電化學(xué)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(lèi)定性定量分析方法及其使用的儀器，開(kāi)展大氣、水、土壤、固廢等污染物分析，同時(shí)掌握噪聲、放射線監(jiān)測(cè)方法，生物監(jiān)測(cè)和簡(jiǎn)易的自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)。在原來(lái)各門(mén)課程中均包含相關(guān)的課程實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析方法上均有重復(fù)，因此在課程群體系中，將原先各門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抽取出來(lái)，經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，整理綜合為獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程，即“環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)”，課程群設(shè)置體系以及內(nèi)容分解和課時(shí)分配見(jiàn)表1，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及課時(shí)分配見(jiàn)表2。樣品采集、保存及預(yù)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(jiǎn)單重復(fù)，這部分內(nèi)容全部安排在“水分析化學(xué)”中學(xué)習(xí)，刪除“水分析化學(xué)”中關(guān)于電化學(xué)和色譜等儀器分析的內(nèi)容，放在“現(xiàn)代檢測(cè)儀器與分析技術(shù)”課程中，簡(jiǎn)化儀器分析原理中高深的理論，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合學(xué)科發(fā)展，補(bǔ)充當(dāng)前環(huán)境分析中廣泛使用的一些技術(shù)與儀器如總有機(jī)碳測(cè)定儀，微波消解、膜萃取制樣，儀器聯(lián)用技術(shù)，化學(xué)計(jì)量學(xué)方法等內(nèi)容。環(huán)境監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)是監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置以及針對(duì)分析項(xiàng)目與內(nèi)容選擇和應(yīng)用各類(lèi)分析方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)實(shí)例綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，溫故以知新。在課程安排上先理論學(xué)習(xí)再動(dòng)手操作，課程順序是先開(kāi)設(shè)“水分析化學(xué)”和“現(xiàn)代檢測(cè)儀器與分析技術(shù)”，然后是環(huán)境監(jiān)測(cè)，實(shí)驗(yàn)課程緊跟其后。

環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能，是理論聯(lián)系實(shí)際及知識(shí)綜合運(yùn)用的試驗(yàn)田，是提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的催化劑，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重點(diǎn)放在水質(zhì)和大氣的常測(cè)指標(biāo)上，方法主要以化學(xué)分析和分光光度法為主，考慮到環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)領(lǐng)域大型儀器的日益廣泛使用以及自動(dòng)化趨勢(shì)，結(jié)合當(dāng)前環(huán)境污染熱點(diǎn)和敏感問(wèn)題，增設(shè)了儀器分析和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)類(lèi)型包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及開(kāi)放性選做實(shí)驗(yàn)各類(lèi)型，在內(nèi)容上涵蓋大氣、水、土壤、噪聲監(jiān)測(cè)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)為必修項(xiàng)目，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)任選一項(xiàng)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下，查閱文獻(xiàn)資料，完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、樣品采集、污染物監(jiān)測(cè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。自選實(shí)驗(yàn)為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室所開(kāi)設(shè)，供學(xué)生在綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及課外科研實(shí)踐選做。

四、環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群的實(shí)施措施

為了確保課程群建設(shè)目標(biāo)與人才培養(yǎng)目標(biāo)的重合與實(shí)現(xiàn)，需從課程群管理制度、師資隊(duì)伍建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)條件建設(shè)、教學(xué)方法與手段改革等各方面努力。[5]以常州大學(xué)為例，環(huán)境分析與監(jiān)測(cè)課程群通過(guò)人才引進(jìn)和教師的培訓(xùn)進(jìn)修，組建了一只以中青年、中高級(jí)職稱(chēng)和研究生學(xué)歷為主的穩(wěn)定的師資隊(duì)伍，團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)教學(xué)和科研意識(shí)，具有較高的教學(xué)水平和發(fā)展?jié)摿?。課程組在教師培訓(xùn)上做了很多工作。通過(guò)老教師的“傳幫帶”，青年教師開(kāi)展課堂技藝競(jìng)賽，專(zhuān)任教師積極參與“講、聽(tīng)、評(píng)”活動(dòng)，相互聽(tīng)課和集體備課等一系列有計(jì)劃的教學(xué)活動(dòng)，切實(shí)提高了教師的授課水平。

課程組實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制統(tǒng)一管理，從制度上加強(qiáng)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(xué)術(shù)氛圍和固定的交流制度，共商設(shè)計(jì)思路、實(shí)施方案。課程組對(duì)于教學(xué)大綱的修訂，課程規(guī)劃、內(nèi)容整合、課時(shí)調(diào)整、順序安排、教師選派、設(shè)備使用、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、教研教改等一系列問(wèn)題都進(jìn)行了集體討論，獲得大家認(rèn)同后即付諸實(shí)施。課程組從長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃每門(mén)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(xué)參考資料均為國(guó)家精品教材、二十一世紀(jì)優(yōu)秀教材或獲獎(jiǎng)教材，要求專(zhuān)任教師透徹理解教材內(nèi)容，博采眾長(zhǎng)，靈活把握教學(xué)內(nèi)容。不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，自編本土教材和講義，目前已有三門(mén)教材正式出版。課程組主動(dòng)開(kāi)展教學(xué)研究，積極參與網(wǎng)絡(luò)課堂、精品課程、教學(xué)改革等項(xiàng)目的申報(bào)，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(xué)效果，必須對(duì)教學(xué)方法和手段，教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和改革。在課程組內(nèi)部定期開(kāi)展教學(xué)研討活動(dòng)，學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)新理念，通過(guò)公開(kāi)課和示范課的形式，探討如何靈活開(kāi)展案例式、啟發(fā)式、討論式、開(kāi)放式、探究式等各種教學(xué)方法，切磋如何熟練合理使用各種教學(xué)手段如幻燈片、黑板、多媒體、網(wǎng)絡(luò)課堂、實(shí)物等，經(jīng)過(guò)摸索總結(jié)再使用到實(shí)際授課過(guò)程中，學(xué)生對(duì)這些變化的反應(yīng)較好。在教學(xué)內(nèi)容改革上，刪除了陳舊過(guò)時(shí)的知識(shí)點(diǎn)，注重學(xué)科前沿、研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)，補(bǔ)充反映學(xué)科變化和發(fā)展的新理論、新觀點(diǎn)、新技術(shù)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容精選優(yōu)化，突出重難點(diǎn)，合理分配學(xué)時(shí)，精講教學(xué)內(nèi)容，精用教學(xué)時(shí)間，追求內(nèi)容精，概念清，效果好。

實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于培養(yǎng)具有實(shí)際動(dòng)手能力的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才具有重要作用，實(shí)踐教學(xué)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(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)條件得到了很大的改善，從基本的實(shí)驗(yàn)教具到大型儀器都比較齊全，可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，可使學(xué)生技能強(qiáng)化、開(kāi)拓思維。課程群開(kāi)設(shè)了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，減少了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了綜合性、研究性和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的比例，促進(jìn)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和實(shí)際動(dòng)手的綜合能力。實(shí)驗(yàn)課程采用綜合考核方式評(píng)分：平時(shí)成績(jī)20％，報(bào)告成績(jī)40％，操作技能30％，創(chuàng)新意識(shí)10％，操作技能成績(jī)由實(shí)驗(yàn)考試確定，一般選擇一項(xiàng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)作為考試項(xiàng)目。此外，通過(guò)建立校外實(shí)習(xí)基地，校企聯(lián)合和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合等平臺(tái)，讓學(xué)生在校園里學(xué)到的知識(shí)和技能應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中，鞏固所學(xué)并根據(jù)實(shí)踐中出現(xiàn)的新問(wèn)題研究解決辦法，深化學(xué)習(xí)。

五、結(jié)語(yǔ)

課程群建設(shè)的實(shí)踐活動(dòng)與理論研究在當(dāng)前高等教育領(lǐng)域相當(dāng)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(shí)驗(yàn)室建設(shè)，內(nèi)容整合與學(xué)時(shí)分配，教學(xué)研究與改革，以至于學(xué)科發(fā)展和專(zhuān)業(yè)建設(shè)，是一件任務(wù)繁重、頭緒復(fù)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(rèn)識(shí)，對(duì)于課程群的設(shè)計(jì)與實(shí)施還有很多地方需要研究，在建設(shè)中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，例如如何保證課程群建設(shè)取得大于單門(mén)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(cè)課程群的建設(shè)也必然要不斷地摸索，在教學(xué)實(shí)踐中不斷地試驗(yàn)，才能找到一條到達(dá)教學(xué)目標(biāo)的新航線。