朱雅蘭，張業(yè)明，吳風(fēng)林，劉橋陽(yáng)，劉紅霞，湯 平

(湖北理工學(xué)院礦區(qū)環(huán)境污染控制與修復(fù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北黃石435003)

“環(huán)境監(jiān)測(cè)”是環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生在課堂和實(shí)驗(yàn)室中只能學(xué)到理論知識(shí)和基本的分析技能，要想很好地掌握環(huán)境污染監(jiān)測(cè)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)及操作技能，則迫切需要一個(gè)與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的環(huán)境來(lái)體會(huì)［1］，縮小與實(shí)際工作的差距。

通過(guò)組織學(xué)生參加科研活動(dòng)和實(shí)際工程項(xiàng)目，使學(xué)生在實(shí)際科研活動(dòng)中獲得知識(shí)的實(shí)踐教學(xué)方法即項(xiàng)目教學(xué)法。我院在“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程設(shè)計(jì)和課程實(shí)習(xí)中，把科研項(xiàng)目引入實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生盡量多接觸科研工作，培養(yǎng)其科研能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣?！碍h(huán)境監(jiān)測(cè)”課程實(shí)習(xí)結(jié)合黃石磁湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)研究項(xiàng)目，讓學(xué)生參與到項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)到了課本中沒(méi)有涉及的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)［2－5］。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)施步驟的構(gòu)建

1.1 實(shí)施內(nèi)容和步驟

學(xué)生在課堂教學(xué)中學(xué)習(xí)了較多的理論知識(shí)，急需通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)來(lái)消化和理解;且學(xué)生學(xué)完專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課，已經(jīng)具備環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)、污染分析的理論基礎(chǔ)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)基礎(chǔ)的能力。在磁湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)研究項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，讓學(xué)生參與磁湖水環(huán)境調(diào)查、布點(diǎn)采樣分析、各個(gè)污染指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)分析，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)方法的選擇和結(jié)果分析等各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生完成各個(gè)環(huán)節(jié)的工作能力，為今后就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具體實(shí)施內(nèi)容如圖1所示。

圖1 磁湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)研究項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)施步驟

1.2 資料收集調(diào)查分析

1.2.1 水資源調(diào)查

讓學(xué)生到水文部門(mén)收集資料，內(nèi)容包括水體的水文、氣候、地質(zhì)、地貌特征;實(shí)地考察了解磁湖的源頭、支流、水流成因(地表水、山谷徑流、降雨量的頻率、降雨歷時(shí)、降雨強(qiáng)度)及磁湖沿岸的資源現(xiàn)狀，特別是植被破壞和水土流失情況;了解水資源的用途、實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)的交通情況、河寬、河床結(jié)構(gòu)、岸邊標(biāo)志等。調(diào)查生物、沉積物的特點(diǎn)，間溫層分布、容積、平均深度、等深線(xiàn)和水的更新時(shí)間等;收集原有的水質(zhì)分析資料、水體歷史或在需要設(shè)置斷面的河段上設(shè)若干調(diào)查斷面進(jìn)行采樣分析。

1.2.2 污染源調(diào)查

1)工業(yè)污染源調(diào)查。調(diào)查了解磁湖沿岸城市工業(yè)布局、污染源分布與排污情況、城市的給排水情況等;了解磁湖周邊企業(yè)概況、周邊企業(yè)所在地的地理位置、地形地貌及所屬環(huán)境功能區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀;對(duì)企業(yè)工藝、能源、水源、原輔材料、生產(chǎn)布局、污染治理情況、管理、排污情況、污染危害及生產(chǎn)發(fā)展等進(jìn)行調(diào)查。重點(diǎn)對(duì)產(chǎn)生污染物的生產(chǎn)工藝、原料、產(chǎn)品、排放量、排放種類(lèi)、排放形式和去向進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。

2)生活污染源調(diào)查。調(diào)查磁湖沿岸生活污染源:住宅、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)及其他公共設(shè)施排放的生活污水、垃圾、廢氣等;對(duì)城市居民用水和排水、垃圾及其處置方法進(jìn)行調(diào)查。

3)社會(huì)背景與自然背景調(diào)查。向規(guī)劃、統(tǒng)計(jì)、市政、水利、氣象、地質(zhì)、農(nóng)林及工廠(chǎng)主管單位等有關(guān)部門(mén)，收集調(diào)查對(duì)象所在地區(qū)環(huán)境的自然背景及社會(huì)背景資料。自然背景調(diào)查的內(nèi)容包括地質(zhì)、地貌、氣象、水文、土壤、生物所在地區(qū)的行政隸屬、經(jīng)濟(jì)水平、人口分布、社會(huì)功能(如工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、文教區(qū)、游覽區(qū)等)、人體健康以及該區(qū)的污染源密度等。社會(huì)背景調(diào)查的內(nèi)容包括居民區(qū)、水源區(qū)、風(fēng)景區(qū)、名勝古跡、工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)、林業(yè)區(qū)。

1.3 確定磁湖監(jiān)測(cè)斷面，進(jìn)行布點(diǎn)，確定采樣點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo)

判斷磁湖是單一水體還是復(fù)雜水體，需考慮匯入磁湖河流流量、水體的徑流量、季節(jié)變化、沿岸污染源分布、污染物擴(kuò)散與自?xún)粢?guī)律、生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)、磁湖地理位置、周邊各功能區(qū)的分布及進(jìn)出湖的河流小溪渠道匯合的分布點(diǎn)等。按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第4 版)中監(jiān)測(cè)斷面的設(shè)置原則確定監(jiān)測(cè)斷面的位置，進(jìn)行布點(diǎn)，確定采樣點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)的主要指標(biāo):pH 值、SS、DO、COD、BOD5、重金屬、Cr、TP、高錳酸鹽指數(shù)等;然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出指標(biāo)。將不同時(shí)間不同污染物的所在地排成時(shí)間地點(diǎn)序列，分析其長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)、季節(jié)波動(dòng)以及不規(guī)則波動(dòng)，對(duì)各種指標(biāo)進(jìn)行多元分析，找出指標(biāo)間的相互關(guān)系。

1.4 布點(diǎn)采樣，樣品的保存和運(yùn)輸

根據(jù)《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(第4 版)的原則確定采樣點(diǎn)位、采樣頻度、采樣方法及采樣量。采取的水樣除一部分現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定外，大部分要運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)試。在運(yùn)輸過(guò)程中，為繼續(xù)保證水樣的完整性、代表性，使之不受污染、不被損壞和丟失，必須遵守各項(xiàng)保證措施。根據(jù)水樣采樣記錄表清點(diǎn)樣品，塑料容器要塞緊內(nèi)塞、旋緊外塞;玻璃瓶要塞緊磨口塞，然后用細(xì)繩將瓶塞與瓶頸拴緊。需冷藏的樣品，要配備專(zhuān)門(mén)的隔熱容器，放冷卻劑。冬季運(yùn)送樣品時(shí)應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣瓶。

1.5 樣品分析

讓學(xué)生選擇樣品的預(yù)處理方法，自己進(jìn)行樣品預(yù)處理?；氐綄?shí)驗(yàn)室，學(xué)生依據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案，從被測(cè)樣品采集、預(yù)處理、試劑的配制、儀器的選用調(diào)試到樣品的測(cè)試分析等環(huán)節(jié)都親自動(dòng)手操作，各個(gè)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)分組協(xié)調(diào)。這種時(shí)間性較長(zhǎng)的課程實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)，采用開(kāi)放式的教學(xué)方式，即在一定時(shí)間段內(nèi)，將實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)所、儀器設(shè)備、藥品試劑及采樣器等向?qū)W生開(kāi)放，教師在此期間只起解答疑難、監(jiān)督設(shè)計(jì)進(jìn)展和提供后勤保障的作用。這種開(kāi)放式教學(xué)方式可培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)的能力、綜合應(yīng)用知識(shí)的能力和創(chuàng)新能力，為將來(lái)的專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.6 數(shù)據(jù)處理與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

監(jiān)測(cè)結(jié)果的原始數(shù)據(jù)要根據(jù)有效數(shù)字的保留規(guī)則正確書(shū)寫(xiě)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的運(yùn)算要遵循修約運(yùn)算規(guī)則。在數(shù)據(jù)處理中，對(duì)出現(xiàn)的可疑數(shù)據(jù)，首先應(yīng)從技術(shù)上查明原因，然后再用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法處理驗(yàn)證，經(jīng)驗(yàn)證后屬離群數(shù)據(jù)應(yīng)予以剔除，使測(cè)定結(jié)果更符合實(shí)際，保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

最后，全班學(xué)生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行討論，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)，選擇環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選定評(píng)價(jià)方法，對(duì)磁湖水環(huán)境進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，判斷各功能區(qū)、監(jiān)測(cè)斷面和采樣點(diǎn)水質(zhì)屬于幾級(jí)，推斷污染物的來(lái)源，對(duì)污染物的種類(lèi)進(jìn)行分類(lèi)，闡明環(huán)境污染現(xiàn)狀，分析污染原因，對(duì)磁湖的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)未來(lái)水質(zhì)變化趨勢(shì)，提出對(duì)磁湖水污染控制與水體修復(fù)技術(shù)的建議及措施。

2 成績(jī)考核

為了提高項(xiàng)目教學(xué)法在“環(huán)境監(jiān)測(cè)”實(shí)踐教學(xué)中的教學(xué)效果，教師應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，檢查并調(diào)試好每臺(tái)儀器，在實(shí)習(xí)中如果出現(xiàn)儀器故障，教師應(yīng)及時(shí)修理，如一時(shí)修理不好，在可能的條件下應(yīng)及時(shí)更換，以保證實(shí)習(xí)正常進(jìn)行。學(xué)生違反操作規(guī)程損壞儀器，按規(guī)定賠償故然有必要，但教師還應(yīng)該經(jīng)常教育學(xué)生愛(ài)護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)，提醒學(xué)生注意容易出事故的儀器，防患于未然，同時(shí)對(duì)學(xué)生在整個(gè)實(shí)習(xí)過(guò)程中的工作態(tài)度、技能熟練程度、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等做出考核［6］。項(xiàng)目教學(xué)法在“環(huán)境監(jiān)測(cè)”實(shí)踐教學(xué)中的考核應(yīng)遵循全程考核的原則，考察學(xué)生的信息獲取能力、文獻(xiàn)檢索能力、綜合設(shè)計(jì)能力、分析監(jiān)測(cè)能力以及創(chuàng)新能力等［7－8］，學(xué)生實(shí)習(xí)成績(jī)分為優(yōu)、良、中、及格、不及格5 個(gè)等級(jí)，教師應(yīng)依據(jù)分析結(jié)果的質(zhì)量、實(shí)習(xí)報(bào)告的水平、使用分析儀器的熟練程度等［9－10］，恰如其分地為每位學(xué)生評(píng)定成績(jī)。

3 實(shí)踐效果

自我院在2007～2010 級(jí)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，4 個(gè)年級(jí)的“環(huán)境監(jiān)測(cè)”實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)法，在不斷調(diào)研、實(shí)踐、總結(jié)和完善中取得了較好的教學(xué)效果。

1)解決了理論與實(shí)際相結(jié)合的問(wèn)題。學(xué)生除了要學(xué)會(huì)書(shū)本上的理論知識(shí)，還必須把理論靈活應(yīng)用于實(shí)踐中，在實(shí)踐中得到升華和提高。采用項(xiàng)目教學(xué)法，縮小了學(xué)生與社會(huì)要求的差距，使學(xué)生能更好地滿(mǎn)足工作、企業(yè)生產(chǎn)的需要，充分發(fā)揮了每個(gè)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

2)培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中要開(kāi)展合作，每個(gè)學(xué)生在完成或操作某一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，都必須關(guān)注別人的觀(guān)點(diǎn)，與他人共同協(xié)作，相互探討，通過(guò)學(xué)生之間的交流與合作，既擴(kuò)大了個(gè)人對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的視野，又完善了所學(xué)知識(shí)的相關(guān)性和完整性。

3)我院每年在課程實(shí)習(xí)期間利用科研項(xiàng)目為提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能提供實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。學(xué)生帶儀器與藥品現(xiàn)場(chǎng)或在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水污染物的測(cè)定，通過(guò)多種有效的方式提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，達(dá)到了查漏補(bǔ)缺和融會(huì)貫通的效果，改善了學(xué)生的知識(shí)完整性和相關(guān)性，全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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