翻转课堂在环境监测课程改革中的应用与实践

马艳飞　冯雪冬　卢杰　李梦红　牛晓音　 尚贞晓

摘 要：环境监测课程为环境工程专业必修课之一，联系当前翻转课堂的教育理念，对环境监测课程的课堂教学、实验教学和实践教学等方面进行改革。增设课堂讨论、“兵”教“兵”和实习答辩等实践环节，使学生具备从事环境监测及相关工作的综合素质。

关键词：翻转课堂;課程教学改革;环境监测;教学模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.136

环境监测课程为环境工程专业必修课之一。近年来，我校环境工程专业学生就业方向的统计结果表明，大部分学生直接或间接从事与环境监测相关的工作，如继续深造学习、从事环境影响评价和环境检测等工作。本门课程是保障学生日后择业的重要专业技能手段。

1 课程教学中存在的问题

我校环境工程专业环境监测课程理论教学44学时，配套12学时的环境监测实验课程及两周环境监测实习。课堂上注重讲授理论知识，实验课和环境监测实习着重培养学生实践动手能力。经过教学实践发现仍存在问题，如学生对部分理论掌握不牢，缺乏有效的复习和巩固手段;实验课时短，前期样品采集和预处理等环节省略，学生未熟悉环境监测全过程，掌握知识缺乏系统性;环境监测实习环节学生较少参与监测方案设计，多为被动完成指定任务，根据所学专业知识独立思考和设计监测任务的能力有待提高。针对目前存在的问题，教学团队引入“翻转课堂”教育理念[1]，加强课堂教学、实验教学和实践教学环节改革，以促进学生理解理论知识、系统掌握实验方法、提升基础实践能力和专业综合素质。

1.1 翻转课堂在课堂教学改革中的应用与实践

学生是学习的主体，课堂教学中必须提高学生的参与意识与主动思考能力[2]。本课程教学方法采用问题引入法、案例教学法和项目驱动法等。结合近几年发生的环境问题，引出课程学习内容，如以天津爆炸案为例，引出什么是环境监测—监测什么—环境监测的作用。“项目驱动”模式按照从简到难、从单一技能应用到综合能力训练的顺序，设计工作过程导向、任务项目推动的课程教学环节，如以“为某一企业做大气环境监测方案”为例，围绕企业厂区内以及企业周边大气环境设计监测布点、监测项目、监测时间和频率以及执行环境标准，仅一项任务就可以把书本上所学的几个章节内容串起来，有利于学生系统性掌握知识点并加以应用。通过网络教学平台布置作业，课堂上学生展示和讨论完成作业的成果和思路，学生能够积极发表自己的看法和观点，在讨论中培养了积极思考、发现问题、分析问题的能力，加深了对该部分教学内容的记忆和应用。

1.2 翻转课堂在实验教学改革中实践

在实验教学改革中，建立验证性实验-综合设计性实验-开放性实验三层次的实验模式。鼓励学生操刀将实验过程录制成经典实验视频，指明实验中的操作步骤与关键控制点，学生在录制视频过程中需要准备资料、熟悉实验环节并讲明实验原理，是一个不断学习和提升的过程。代表性实验视频上传到网络教学平台，有利于下届学生提前预习与准备，同时避免在操作过程中出现简单的错误。综合设计实验包括样品采集、预处理、分析测定以及数据分析，学生熟悉环境监测样品处理全过程。开放性实验包括监测目的和任务、监测方案制定、采样点布设、样品采集、预处理、分析测定、数据分析以及环境质量评价等，引导学生积极参与，为从事相关工作打好坚实基础。实验过程中推行“兵”教“兵”的教学模式，即在学生间形成“传帮带”。针对学生学习中暴露出来的问题或实验训练中存在的错误，教师引导学生讨论，让理解力强的学生教不会的学生，让前一批实验小组的学生指导下一组学生，促进学生学习能力、表达能力及分析能力的提高，使学生产生学习兴趣与紧迫感，将所学知识多次构建和消化，为学生提供展现和发挥的舞台，这本身就是学生各种能力的提高。

1.3 翻转课堂在监测实习改革中的应用与实践

学生自主进行监测方案设计与实践是环境监测课程的重点内容与主要目标之一，是整个监测教学目标的核心[3]。我校校园监测实习一般分为土壤、水、大气以及噪声监测。在课堂学习过程中，针对学习内容，引导学生自行成立科研小组根据监测目的设计实习监测方案，在学习中不断讨论修正监测方案，激发了学生的学习积极性，学生能够利用书籍、网络等信息资源充分调研并和教师进行讨论后，设计初级方案。

实习期间，学生会发现先前制定好的监测方案有可能执行不下去，要想办法解决，这个过程也是学生发现问题和解决问题能力的提升过程。监测方案的自主设计使学生熟悉整个监测流程，并且积极性更高。在实习答辩环节发现，自行命题设计监测任务的小组，答辩内容更丰富、条理更清晰，表述更自信，情绪更饱满。通过监测方案的自主设计和答辩，以学生为主体进行的实习改革促进了学生对理论知识的理解和掌握，同时培养了学生发现问题、解决问题的能力。从方案设计和考核效果来看，此项改革达到了预期的目标和效果。

2 结语

实践表明，通过引入翻转课堂模式，在课堂教学、实验教学、实践教学等方面进行应用于实践，提高了环境监测课程的教学质量，充分调动学生的学习积极性，节约了教师的重复劳动，激发学生的学习热情，满足环境工程创新、实践型人才培养的需求。

参考文献：

[1]刘庆禹.信息技术背景下对“翻转课堂”教学的几点思考[J].中国校外教育，2013（11）：191.

[2]陈井影，赵素芬.环境监测课程的教学改革思考与实践[J].东华理工大学学报（社会科学版），2010，29（04）：380-382.

[3]祁建华，米铁柱，甄毓.加强环境监测课程中实践性的改革探索[J].高等理科教育，2011，97（03）：133-136.

基金项目：山东理工大学信息化教学改革项目115298）

作者简介：马艳飞（1978-），女，辽宁葫芦岛人，博士，副教授，研究方向：土壤有机污染机理及修复技术研究。