環境分析與監測課程系統的建構
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科學技術的迅速發展與社會時代的變化對高等教育的改革與發展產生了全方位的影響，當前的高等教育已經從“精英教育”轉向“大眾教育”，人才培養目標也從對口專業教育轉變為有適應性的專業教育，朝著培養厚基礎、寬口徑的廣泛性和通用型人才方向發展。課程設置及其教學內容也帶來相應的變革，專業課門數及學時大幅精簡，教學內容要求精選優化，推陳出新。面對課堂教學時間相對壓縮而教學內容有增無減的矛盾，相關課程內容缺乏縱橫協調聯系，課程內容重復嚴重，知識陳舊；綜合知識與單科知識以及理論與實踐應用之間明顯失衡等問題，迫切需要對相關課程的教學內容進行整體規劃和融合，而這恰恰屬于課程群建設與研究的范疇。課程群是由若干門內容密切相關，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。[1]以常州大學為例，將環境工程本科專業課程設置體系中涉及環境分析與監測內容的三門課程，即“水分析化學”、“現代檢測儀器與分析技術”和“環境監測”組建為一個課程群。“水分析化學”和“現代檢測儀器與分析技術”構成環境分析方法體系（包括化學分析與儀器分析），而“環境監測”依賴于環境分析方法，各課程在內容上密切相關，前后銜接相承，內在邏輯性強，作為課程群可構成環境分析與監測學科完整的教學內容體系。在課程群的大課程整體設計中，通過內容整合及合理的課程銜接關系可以避免課程內容重復或前后脫節，使之前后連貫、內容融合；同時通過優化教學資源配置，革新教學內容與教學方法，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，更好地為人才培養目標服務。
二、環境分析與監測課程群建設思路
課程群建設是以課程群為對象，對課程群相關內容進行整合設計，將課程設計與課程實施有效結合起來以提高教學效果的過程。[2]環境分析與監測課程群建設的目的是為了更好地實現專業培養目標，培養具有環境科學理論基礎和環境工程技術的創新型、應用型人才，以便更好地適應社會需求。因此，課程群建設必須瞄準專業定位，與行業現狀與發展相適應進行長遠規劃，以人才培養為中心，以課程優化整合為重點，以改革教學內容、教學方法與手段為主要內容，以加強教學基本條件為保障進行課程群建設。本課程群既有系統的理論研究內容，也有實踐性強的實驗內容，在教學上強調理論聯系實際，打破以傳授知識為中心的教學模式，轉移到注重培養學生實踐能力和創新能力、促進學生個性與才能全面發展的教學模式上來，建立傳授知識+培養能力+提高素質的新課程體系。新課程體系由三門理論課程和一門實驗課程組成，在課程內容的優化整合上，依照大課程的布局進行重新規劃設計，打破單門課程內容的完整性，建立大課程體系的完整性，刪除重復及陳舊知識，填補空白，使群內課程由相互隔離變成相互貫通，由相互重疊變為相互補充，由相互矛盾變為相輔相成，[3]真正做到教學內容有機融合，相互關聯與照應。群內各課程雖然相互聯系緊密，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]
環境分析方法是課程群的核心內容。教師需要熟悉各門課程的教學內容并理清課程間的相互關系，依據課程間知識點、方法、問題之間的內在聯系為結合點，在大課程的層次上連貫統一起來，將理論和技能融合成一個面向問題和應用的知識空間，遵循循序漸進的原則，按照由淺入深，先基礎再綜合的方式組織，教學內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具有環境污染檢測與監測知識和技能的專門人才，重在知識的應用與實踐，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合的原則，走知識理解→提出問題→實際操作→總結分析→實習應用→深化學習的路子。
三、環境分析與監測課程群的課程體系
環境分析與監測課程群旨在培養學生對環境污染進行分析與監測的方法和技能，為日后工作打下良好的理論基礎和扎實的實驗技術基礎。課程群的主要內容包括環境樣品的預處理技術，數據分析與質量保證，酸堿、絡合、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、原子發射、紅外、分子發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、放射線監測方法，生物監測和簡易的自動監測技術。在原來各門課程中均包含相關的課程實驗，在實驗內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容抽取出來，經過重新設計，整理綜合為獨立的實驗課程，即“環境分析與監測實驗”，課程群設置體系以及內容分解和課時分配見表1，實驗內容及課時分配見表2。樣品采集、保存及預處理，數據處理和質量保證在各課程中均有涉及，為避免簡單重復，這部分內容全部安排在“水分析化學”中學習，刪除“水分析化學”中關于電化學和色譜等儀器分析的內容，放在“現代檢測儀器與分析技術”課程中，簡化儀器分析原理中高深的理論，強調應用，同時結合學科發展，補充當前環境分析中廣泛使用的一些技術與儀器如總有機碳測定儀，微波消解、膜萃取制樣，儀器聯用技術，化學計量學方法等內容。環境監測的重點是監測點布置以及針對分析項目與內容選擇和應用各類分析方法，通過監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“水分析化學”和“現代檢測儀器與分析技術”，然后是環境監測，實驗課程緊跟其后。
環境分析與監測實驗課程旨在培養學生嚴謹認真的科學態度和熟練的實驗操作技能，是理論聯系實際及知識綜合運用的試驗田，是提高實踐能力和創新能力的催化劑，科學合理地設計實驗項目和實驗內容至關重要。實驗項目的重點放在水質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，考慮到環境分析與監測領域大型儀器的日益廣泛使用以及自動化趨勢，結合當前環境污染熱點和敏感問題，增設了儀器分析和開放性實驗。實驗類型包括基礎性實驗、驗證性實驗、綜合設計性實驗以及開放性選做實驗各類型，在內容上涵蓋大氣、水、土壤、噪聲監測。基礎實驗、驗證實驗和演示實驗為必修項目，綜合設計性實驗任選一項。綜合設計性實驗要求學生在教師指導下，查閱文獻資料，完成實驗方案的設計、樣品采集、污染物監測，進行數據處理和提交實驗報告。自選實驗為開放實驗室所開設，供學生在綜合性設計實驗及課外科研實踐選做。
四、環境分析與監測課程群的實施措施
為了確保課程群建設目標與人才培養目標的重合與實現，需從課程群管理制度、師資隊伍建設、教材建設、教學條件建設、教學方法與手段改革等各方面努力。[5]以常州大學為例，環境分析與監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定的師資隊伍，團隊強調教學和科研意識，具有較高的教學水平和發展潛力。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一管理，從制度上加強課程群建設的管理和監督。群內形成了比較自由的學術氛圍和固定的交流制度，共商設計思路、實施方案。課程組對于教學大綱的修訂，課程規劃、內容整合、課時調整、順序安排、教師選派、設備使用、實驗設計、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。課程組從長遠規劃每門課程，重視教材研究和教材建設，各課程選用的教材和教學參考資料均為國家精品教材、二十一世紀優秀教材或獲獎教材，要求專任教師透徹理解教材內容，博采眾長，靈活把握教學內容。不斷總結教學經驗，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，積極參與網絡課堂、精品課程、教學改革等項目的申報，為教研教改創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，教學內容進行改進和改革。在課程組內部定期開展教學研討活動，學習現代教育教學新理念，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、網絡課堂、實物等，經過摸索總結再使用到實際授課過程中，學生對這些變化的反應較好。在教學內容改革上，刪除了陳舊過時的知識點，注重學科前沿、研究熱點、發展趨勢，補充反映學科變化和發展的新理論、新觀點、新技術，對教學內容精選優化，突出重難點，合理分配學時，精講教學內容，精用教學時間，追求內容精，概念清，效果好。
實踐環節對于培養具有實際動手能力的應用型和創新型人才具有重要作用，實踐教學環節改革是課程建設的重要內容之一。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，可開設的實驗項目較多，可使學生技能強化、開拓思維。課程群開設了獨立的實驗課程，在實驗內容設計上，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，校企聯合和產學研聯合等平臺，讓學生在校園里學到的知識和技能應用到生產實踐當中，鞏固所學并根據實踐中出現的新問題研究解決辦法，深化學習。
五、結語
課程群建設的實踐活動與理論研究在當前高等教育領域相當活躍，課程群建設和研究的內容非常寬泛，涉及師資、教材、課程、實驗室建設，內容整合與學時分配，教學研究與改革，以至于學科發展和專業建設，是一件任務繁重、頭緒復雜的工作；作為一種新興事物，關于課程群還有一些地方沒有形成一致的認識，對于課程群的設計與實施還有很多地方需要研究，在建設中也出現了一些問題，例如如何保證課程群建設取得大于單門課程建設之和的整體效果，[6]還有很多值得探索的地方，環境分析與環境監測課程群的建設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。