段凤魁， 余 刚， 黄 俊

(清华大学 环境学院，北京100084)

0 引 言

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，环境污染所引发的诸多问题日益复杂化并引起国际社会的普遍关注。面对这一现状，培养研究型、复合型创新人才成为当前高校环境专业人才培养的重要目标。实验和实践教学则是实现这一人才培养目标的重要途径和环节［1-2］。作为高校环境专业学生的必修课，环境监测及其实验课程在培养专业人才方面起到了重要作用［3-4］。该课程具有两大突出特点:涉及知识面广、应用性强。即:既涉及化学学科和生物学科一些基本知识和技能，又要对水、气、固等不同环境介质的特点有所了解，从而充分掌握相应的各种测定方法并加以应用。因此，环境监测课程在环境学科人才培养过程中起到了承上启下的作用:不但使本科生对以往所学化学基本操作技能进行巩固和运用，更重要的是，通过该课程，促使学生养成良好科研习惯，培养学生的科研思维及创新意识，培养分析问题、解决问题的综合能力，为今后本科期间专业课学习以及后续的科研训练、科学研究打下坚实基础。

清华大学自上世纪90 年代设置环境监测课程以来，经过多年的建设与探索，已经逐步形成了一套涵盖理论、实验与实践三个重要环节的课程体系，并于2008 年被评为北京市精品课程，2009 年被评为国家级精品课。过去由于受实验场地、经费等客观条件所限，环境监测实验课程存在很多需要改进却难以实现的环节。在985 二期经费、校教学经费等的大力支持下，环境学院成立了“环境科学与工程实验实践教学中心”，并对实验场地进行了大规模扩建，对仪器设备进行了大量补充。目前已经形成了硬件设施一流、师资力量雄厚、管理水平先进的实验教学中心［5-9］，于2009 年被评为“国家级实验教学示范中心”。

尽管我校环境监测课程已经取得了不少建设成果，然而，为了更好地适应我国环境问题不断恶化以及科研高速发展的现状，有必要对环境监测实验课程中的一些重要环节进行改革与完善，使其更好地为培养高质量环境专业人才服务［10］。目前国内高校环境专业大多设置了环境监测课程，课程类型一般为必修课。我们调研了国内十几所重点高校环境监测实验实践教学情况，并从课时与学分、课程类型、实验项目设置等几方面进行了比较。以期通过比较，取长补短，使我校环境监测实验教学更上新台阶。

1 高校环境监测实验教学特点与存在问题

从调查结果来看，目前国内重点高校在环境监测实验实践教学建设上存在以下特点:

(1)实验类型设置较全面，但实验项目数及实验内容差别较大。各高校环境监测实验项目类型主要包括基础型、综合型两大类，能够兼顾基础训练与综合能力的培养。其中综合类实验所占比例一般较大。多数高校结合校园环境质量监测开展实验训练，但不同高校对该类实验的分类不同。如清华大学将校园环境监测作为环境监测课程体系中的实践环节，结合真实校园环境，由学生自由组合、自主选题，经过文献调研、与教师和助教讨论确定实施方案，于夏季学期一周内完成实验方案，并进行汇报展示，以获得最终成绩。通过这种形式，使学生受到了从选题到成果汇报整个过程的完整训练，为以后顺利开展SRT 项目乃至研究生阶段打下了良好基础。

此外，不同高校研究型或创新型实验的分类方法也不尽相同。如同济大学将SRT 项目作为一类创新型实验，与基础型、综合型实验并列;清华大学、浙江大学、哈工大等实验教学中心则将SRT 项目作为课外科技创新或实践活动。

(2)重视教学管理，硬件水平得以不断提升。目前很多重点高校都通过独立的环境实验教学中心这一模式实现实验教学的运行与管理，包括承担和安排全部(本科、研究生)实验教学任务、由专职实验教师进行实验课程的建设及实验室维护，等等。多数实验教学中心在硬件设施上投入很大，很多过去主要用于科研的大中型分析仪器如气相色谱、液相色谱、离子色谱、TOC 分析仪、原子吸收光谱仪、分光光度计等，目前也能专用于实验教学。这些分析仪器的配置，极大促进了研究型、创新型环境监测实验项目的开设。但由于课时限制，这些先进设备在环境监测实验上的应用还比较有限。

(3)正式出版实验教材严重不足。这是各高校环境监测实验教学中普遍存在的问题。目前绝大多数高校都是根据自己的实际情况，结合《环境监测》(奚旦立等著)和《水和废水监测分析方法》、《空气和废气监测分析方法》等经典教材或标准指南而自编形成实验讲义，仅有少数大学如南京大学正式出版了环境监测实验教材。因此，如何结合我国环境监测学科发展现状及趋势，编著出优秀的实验教材是当前亟需解决的问题。

2 环境监测实验课程建设探讨

2.1 大力促进科研成果的转化，增加综合型实验

随着环境污染形势日益严峻，许多环境科学问题暴露出来。这些问题的存在在一定程度上促进了环境学科的发展。把成熟或具有创新性的科研成果与内容转化为实验教学项目，是提高学生科研兴趣，培养创新型人才的重要途径［11-15］。

目前我校环境监测课程共3 学分、48 学时，其中实验课占1 学分、16 学时。该课程开设10 多年以来，实验课主要以水和废水的监测项目为主。为了与理论课配套并体现科研成果，2007 年对实验项目进行了调整，去掉了常规的水的碱度、硬度的测定，保留有特色的水的物理生化指标的测定;根据近10 年在有毒有害污染物监测方面的进展，并增加了固体中有害物质的测定，使得实验项目覆盖了水、气、固等不同领域，即包括:水的物理性质、水中阴阳离子的测定-离子色谱法、水中溶解氧的测定-碘量法、高锰酸盐指数的测定、化学需氧量的测定、生化需氧量测定、大气中二氧化氮的测定、固体中有害物质的测定。

在上述实验项目中，水中溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、生化需氧量及总悬浮颗粒物等5 个指标的测定，我们要求学生以实际污水管道废水为研究对象，在规定的课时内完成“实际污水水质的综合测定”。通过该综合实验，使学生在掌握基本原理与操作的同时，提高了实验与科研兴趣，并对水质污染有了全面的认识。“固体中有害物质的测定”可根据实验室条件和课程需求，以土壤、大气颗粒物或固体废物为研究对象，选择其中的有毒组分如重金属、多环芳烃、二恶英等进行测定。以近10 年来我院在大气污染领域的研究成果为基础，我们设立了“大气颗粒物中Pb的测定”这一实验项目，采用微波消解快速提取重金属Pb，并采用ICP-AES 测定其浓度。该实验目的是:①让学生掌握某类固体研究对象的采样方法;②了解传统固体物质的前处理方法，同时学会最新的快速提取技术，并举一反三;③掌握电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)这一大型分析仪器的使用。

即便如此，不难看出，环境监测实验仍然是以水质监测为主，大气实验所占比例较少，并缺少噪声、辐射等物理污染相关实验项目。今后我们将结合当前环境污染现状，紧跟科研发展前沿，大力促进科研内容及成果向教学的转化，增设综合型实验项目，使其基本覆盖水、气、固、噪声与辐射等重要领域。

2.2 将先进监测与分析仪器引进实验教学

近10 年来，在国家的大力支持下，环境学科发展迅猛，科研综合实力不断增强。与此同时，经济的高速发展导致了严峻的环境污染形势，从而对环境学科的发展提出了更高的要求。以此为背景，我校环境学院加速科研硬件建设，在985、211、专项经费以及外界捐赠、自筹等多方经费支持下，逐步建成了由“环境分析与测试平台”、“环境生物技术平台”、“环境材料平台”、“环境信息平台”和“质量检测中心”五部分组成院公共研究平台。该平台拥有百万以上仪器近10 台，10 万以上大型仪器40 余台，固定资产价值超过4 000万元人民币。借助于公共研究平台的微波消解仪和ICP-AES，环境监测实验项目“固体中有害物质的测定”实验开展顺利，取得很好的实验效果。此外，哈希公司赞助建立的“清华-哈希水质监测联合实验室”能够提供多种先进的便携式在线水质分析仪，已在开展项目训练课“校园环境质量监测”方面发挥重要作用。为适应日益发展的科研形势，应当结合理论课程内容，编制出有特色的实验项目，将色谱、质谱与光谱类典型分析仪器更多更快地引入环境监测实验教学。

2.3 加快实验教材编写与出版

结合理论课程体系及国家环境监测相关标准，编写正规实验教材是当前环境监测实验教学的重要任务。教材应该既能涵盖经典实验，又能反映最新学科与社会发展需求;使学生既能学习到专业基础知识，又能掌握最新监测技术与方法。

3 结 语

环境监测是高校环境专业的必修课之一，在课程设置中起着承上启下的作用，是一门集理论性和应用性于一体的课程。环境监测实验是培养学生基本操作能力、培养科研素质、启发创新思维的有力平台。目前国内各高校在实验硬件条件建设上投入很大，但在科研成果转化、正规实验教材编写上存在很大发展空间，在实验内容与科学前沿的衔接上存在很大不足。今后应以环境污染的严峻形势为契机，加大研究型实验项目的开发，探讨更科学的教学方法，编制能体现学科前沿的正规实验教材，以满足环保事业对环境专业人才培养的需求。

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