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一、環(huán)境分析與監(jiān)測課程群建設(shè)背景
科學(xué)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(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(xué)內(nèi)容也帶來相應(yīng)的變革,專業(yè)課門數(shù)及學(xué)時大幅精簡,教學(xué)內(nèi)容要求精選優(yōu)化,推陳出新。面對課堂教學(xué)時間相對壓縮而教學(xué)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(fù)嚴(yán)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(xué)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(xué)科甚至同一專業(yè)。[1]以常州大學(xué)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(xué)”、“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。“水分析化學(xué)”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(xué)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(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(fù)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(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,教學(xué)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(biāo)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(xué)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(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)社會需求。因此,課程群建設(shè)必須瞄準(zhǔn)專業(yè)定位,與行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展相適應(yīng)進行長遠(yuǎn)規(guī)劃,以人才培養(yǎng)為中心,以課程優(yōu)化整合為重點,以改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段為主要內(nèi)容,以加強教學(xué)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(xué)上強調(diào)理論聯(lián)系實際,打破以傳授知識為中心的教學(xué)模式,轉(zhuǎn)移到注重培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力、促進學(xué)生個性與才能全面發(fā)展的教學(xué)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(fù)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(xué)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(xué)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(xué)內(nèi)容隨教學(xué)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(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(xué),實驗課時與理論課時之比為1:2。在教學(xué)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(xí)應(yīng)用→深化學(xué)習(xí)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(xué)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(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(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(fù),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(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(xué)科發(fā)展,補充當(dāng)前環(huán)境分析中廣泛使用的一些技術(shù)與儀器如總有機碳測定儀,微波消解、膜萃取制樣,儀器聯(lián)用技術(shù),化學(xué)計量學(xué)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(xué)知識,溫故以知新。在課程安排上先理論學(xué)習(xí)再動手操作,課程順序是先開設(shè)“水分析化學(xué)”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(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)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(xué)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(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(dāng)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。基礎(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(xué)生在教師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)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(xué)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(biāo)與人才培養(yǎng)目標(biāo)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(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)測課程群通過人才引進和教師的培訓(xùn)進修,組建了一只以中青年、中高級職稱和研究生學(xué)歷為主的穩(wěn)定的師資隊伍,團隊強調(diào)教學(xué)和科研意識,具有較高的教學(xué)水平和發(fā)展?jié)摿ΑUn程組在教師培訓(xùn)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(xué)活動,切實提高了教師的授課水平。
課程組實行組長負(fù)責(zé)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(xué)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(xué)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(rèn)同后即付諸實施。課程組從長遠(yuǎn)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(xué)參考資料均為國家精品教材、二十一世紀(jì)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(xué)內(nèi)容。不斷總結(jié)教學(xué)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(xué)研究,積極參與網(wǎng)絡(luò)課堂、精品課程、教學(xué)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(xué)效果,必須對教學(xué)方法和手段,教學(xué)內(nèi)容進行改進和改革。在課程組內(nèi)部定期開展教學(xué)研討活動,學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)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(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、實物等,經(jīng)過摸索總結(jié)再使用到實際授課過程中,學(xué)生對這些變化的反應(yīng)較好。在教學(xué)內(nèi)容改革上,刪除了陳舊過時的知識點,注重學(xué)科前沿、研究熱點、發(fā)展趨勢,補充反映學(xué)科變化和發(fā)展的新理論、新觀點、新技術(shù),對教學(xué)內(nèi)容精選優(yōu)化,突出重難點,合理分配學(xué)時,精講教學(xué)內(nèi)容,精用教學(xué)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(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(xué)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(xué)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(xí)基地,校企聯(lián)合和產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合等平臺,讓學(xué)生在校園里學(xué)到的知識和技能應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當(dāng)中,鞏固所學(xué)并根據(jù)實踐中出現(xiàn)的新問題研究解決辦法,深化學(xué)習(xí)。
五、結(jié)語
課程群建設(shè)的實踐活動與理論研究在當(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、實驗室建設(shè),內(nèi)容整合與學(xué)時分配,教學(xué)研究與改革,以至于學(xué)科發(fā)展和專業(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,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(xué)實踐中不斷地試驗,才能找到一條到達(dá)教學(xué)目標(biāo)的新航線。