[摘  要]环境质量分析与监测是一门理论与实践并重的应用型课程，为了提高学生自主创新能力和解决目前实验教学中存在的问题，在环境质量分析与监测实验教学中引入了任务驱动型教学法。以激发学生学习兴趣为原则，以提高学生实践能力为目的，设置教学任务时既要发挥教师的指导作用，又要鼓励学生独立完成操作；同时充分发挥教师教学评价的导向作用，调动学生学习的主观能动性，培养学生独立提出问题和解决问题的能力。应用任务驱动型教学法，激发学生主动学习的积极性，达到培养学生创新能力和综合实践能力的目的，为未来从事环境监测工作奠定了良好的基础。
[关键词]环境质量分析与监测；任务驱动法；实验教学
[基金项目]2019年内蒙古自治区教育科学研究“十三五”规划课题“高校理论教学与实践教学深度融合的研究—以环境质量分析与监测课程教学为例”（NGJGH2019390）；2018年内蒙古农业大学教育教学改革研究项目“基于任务驱动法的《环境质量分析与监测》课程实验教学改革探究”（JGYB201810）
[作者简介]许学慧（1982-），男，内蒙古包头人，理学博士，内蒙古农业大学草原与资源环境学院土壤与植物营养系，讲师，研究方向为土壤环境科学
 
一、引言
随着社会经济的发展，对应用技能型人才的需求与日俱增，高等学校教育要满足这一需求就必须加强对学生创新能力和实践能力的培养^[1]。“环境质量分析与监测”是一门理论与实践并重的应用型课程，是农业院校农业资源与环境专业的专业教育核心课程。该课程的主要教学目的是使学生掌握环境监测的基本原理和方法，掌握常规项目的监测技术，学会设计污染监测方案，并对监测过程质量保证的基本知识有一定的了解和认识，同时也使学生能了解监测的新方法、新技术的发展动态，为今后从事环保工作和科学研究打下良好的基础。作为一门环境介质、污染物、监测方法三大块内容纵横交错，监测方法机理复杂、流程多的课程，“环境质量分析与监测”具有基础性强、信息量大、技术性强的特点。课程，涉及的知识面广，领域宽，内容既深又多，且陈新不接。学校目前在实践教学部分仍采用验证性实验的形式，并且实验课采用“保姆式”的教学方法，即上课前老师准备好实验所需的试剂、样品并且调整好实验仪器，学生只需在课上按照实验教材上的步骤一步步完成实验即可。教学效果的评价主要依据学生实验报告的完成情况，对学生在课堂上的表现关注度不高，导致学生学习的积极性普遍不高 ^[2-4]。这种教学模式有悖于现在提倡的以学生为主体的教学理念，过分依赖老师在教学中的作用，并且容易使学生在实验过程中缺乏主观能动性，创新思维和创新能力得不到锻炼，容易使学生忽视实验课的重要性^[5-7]。如何通过改革教学方法与手段，特别是实践教学部分的改革，激发和提高学生对“环境质量分析与监测”《课程学习的积极性与主动性，从而进一步增强学生分析和解决环境监测过程碰到的各种问题，是一个值得深思和探讨的教学问题。
任务驱动教学法强调以学生为中心，充分调动学生主观能动性，把实验教学内容分割成一个个工作任务，学生参与实验方案的设计和执行，并鼓励不同学生设计不同方案来解决相同问题^[8]。该教学方法强调让学生在“做中学”，在完成任务过程中培养学生思考问题、分析问题，解决问题的综合能力，是一种适用于实践性或操作性较强课程的教学方法^[9-10]。鉴于此，为了使学生更好并确实有效地掌握环境监测的相关理论知识，提高学生环境监测工作的实际动手能力，本研究提出了在“环境质量分析与监测”课程的实践教学过程中进行基于任务驱动法的教学方式改革和实践，激发学生主动学习的积极性，达到培养学生创新能力和综合实践能力的目的。
二、 教学任务设置的目的和依据
“环境质量分析与监测”是一门理论教学与实践教学并重的课程，实验课程教学任务的设置主要是让学生在实践中深化对基本概念、基本原理及相关法规，监测方法的科学原理和技术关键、各类监测方法的特点及适用范围等一系列理论与技术问题的掌握；同时通过完成教学任务掌握监测方案设计，优化布点、样品的采集、运输及保存，样品的预处理和分析测定、监测过程的质量保证、数据处理与分析评价的基本技能；了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势。培养学生今后在监测数据收集、整理和评价等方面达到独立开展工作的能力，培养学生具有综合应用多种方法处理环境监测实践问题的能力，进一步培养与时俱进、发展新方法和新技术的创新思维和创新能力。为后期课程和将来的环境科学与工程研究、环境保护工作奠定良好的基础。
三、教学任务设置
（一）任务设置原则
教学任务是教学活动的载体^[5]。传统的实验教学主要以老师讲解和演示为主，学生按照老师的演示重复规定的实验步骤，在整个教学过程中学生往往既不知道为什么这么做也不知道这样做能解决什么问题，学习的目的性不明确。因此在任务驱动教学法中教学任务的设计要遵循以下原则：
1、激励原则：首先要从专业的角度让学生了解开展实验的目的，让学生明白所做的实验能解决生活生产中的什么问题，将实验的教学目的与学生未来的就业出路联系起来，真正让学生觉得所学的东西是有用的，激发学生学习的兴趣。
2、完整性原则：教学任务应该是一个完整的实践过程，从实验准备到实验开展再到实验结果分析与评价，学生发现问题、提出问题、解决问题的能力能够得到充分锻炼。
3、规范性原则：教学任务的设计应该基于环境监测操作、工作过程对知识、能力和素质的要求，参照国家统编实验课教材和相关国家或行业标准方法的内容和要求进行教学内容设计。避免所涉及的方法与现行的实验方法或标准差别太大的情况出现。
4、评价多样化原则：传统的实验教学主要以学生最后提交的实验报告进行教学效果的评价，不能真实反映学生掌握知识的真实情况。任务教学法提倡多样化的教学效果评价方法，教师可以通过学生在任务完成过程中参与度、解决问题的过程、完成情况能方面进行多维度的教学效果评价。
（二）教学任务内容
根据内蒙古农业大学最新修订的“环境质量分析与监测”课程教学大纲，本课程课内实验共计24学时，主要安排在水质监测、大气监测、土壤监测和噪声监测几个章节。实验教学内容分隔成独立的实验任务和子任务，具体安排如下：
表1 《环境质量分析与监测》实验课程教学任务设置

序号	实验任务	子任务内容	具体要求
1	地表水质监测及评价	1、样品采集、保存和预处理 2、氨氮、总氮、硝酸盐氮测定 3、COD、BOD测定 4、挥发酚测定 5、总Pb、Cd、Cr测定	对现行国标方法进行分析，最终选择与现有教学资源相适应的监测方法；独立完成资料收集、采样点布设、样品采集、运输、储存和前处理；独立完成所需试剂和药品的配制；独立完成监测项目的监测、数据处理、结果分析；根据现行标准，独立完成环境质量的评价
2	校园大气监测及评价	1、样品采集、保存和预处理 2、SO2测定 3、NOx测定 4、TSP测定
3	污染场地土壤重金属监测及评价	1、样品采集、保存和预处理 2、总Pb、Cd、Cr测定 3、Pb、Cd形态测定
4	校园噪声监测及评价	1、宿舍区噪声监测 2、教学区噪声监测 3、校园主干道噪声监测 4、校园周边噪声污染源监测

 
四、教学任务实施
（一）教师教学过程：教学流程大体分为明确任务、引领任务完成、结果评价、反馈和总结。教师是任务教学的引导者，实施任务教学需要教师事先进行大量的综合研究准备，课前准备是否充分是任务教学能否顺利实施的重要保证。首先，教师在教学任务实施前必须制定详尽的教学计划，包括任务开展的时限、任务如何设置、学生如何分组、任务开展的条件保障、实验室质量控制及安全管理等，有序周祥的教学计划是保障任务教学顺利开展的重要措施。其次，任务开展过程中教师要扮演好引导者的角色，必须摒弃传统实验课采用“保姆式”的教学方法，做到以学生为中心，给予学生最大的发挥空间，充分调动学生学习的主动性和创造性思维，引导学生完成教学任务。最后，教师还要发挥教学效果的考评作用。实验结果主要从准确度、相对偏差、作图以及标线线性回归相关系数等方面进行考察评分；还应该将实验课中个人表现、实验后实验室卫生情况等也列入考核内容，最后将考核结果反馈给学生。
（二）学生任务分派:根据授课班级人数先把全班学生以每组4-5人分为若干组，选出组长；然后将实验任务分派给每个小组(每个小组任务相同)，小组内部协商后将具体细化的任务分派组内给各个同学完成，比如收集资料、采集样品、样品前处理、试剂药品配制、绘制标准曲线等任务可以由组内不同同学承担，最后指标测定、数据处理、结果评价所有成员必须都参加。
（三）任务完成：学生在领取实验任务后，首先在小组内展开讨论，明确每个成员任务的内容，制定出完成任务的具体方案，对在任务完成过程中可能出现的问题及困难制定出明确的应对措施和解决方法，必要的时候还可以请老师参与讨论，指导学生解决实验过程中可能存在的专业问题。所有实验任务完成后，小组内要先进性汇总，然后各小组根据我国现行的国家（地方）标准或行业标准对环境质量进行综合评价，以实验报告或评价报告展示实验结果和任务完成情况和质量。
五、实施效果
任务驱动教学法从2017年开始应用到我院农业资源与环境专业“环境质量分析与监测”课程实验教学中，到目前为止已经在2014～2016 级3个年级中应用，在不断调研、实践、总结和完善中取得了较好的教学效果。通过对近三年教学效果的调查发现任务驱动教学法较传统教学法主要有以下优势：
第一，任务驱动教学法解决了理论教学与实践教学相结合的问题。学习的目的主要是为了“学以致用”，学生不仅要学会书本上的理论知识，还必须把理论灵活应用于实践中，在实践中得到锻炼和提高。采用任务驱动教学法，从社会对学生技能的需求出发，让学生在教学中得到锻炼，使学生能更好地满足工作岗位的需要，最大限度的调动了每个学生的主观能动性，让学生真正成为学习的主人。
第二，培养了学生的团队合作精神。任务驱动教学法强调学生在完成实验任务的过程中要开展合作，每个学生在完成或操作某一个环节时，都必须关注别人的观点，与他人共同协作，相互探讨，通过学生之间的交流与合作，既扩大了个人对问题认识的视野，又完善了所学知识的相关性和完整性。
第三，提高了学生综合素质。通过任务驱动教学法提高学生的专业知识水平，达到了查漏补缺和融会贯通的效果，改善了学生的知识完整性和相关性，全面提高了学生的综合素质。
六、结论
任务驱动教学法是一种以实验教学任务为载体，同时体现了实践教学中教师主导作用和学生主体地位的新型教学方法。在教学过程中，学生从开始接受实验任务，到在教师的指导下完成实验任务，再到实际环境监测问题的解决和能力提升，在这种循序渐进的过程中，教师通过设置一个个实验任务引导学生主动参与到实验教学中，并为学生今后解决类似或相关问题导向、指路。学生通过任务驱动式课堂教学活动变被动接受知识为主动参与，养成自主学习的习惯，在实践中不断挑战自我，提高技能。任务驱动教学法在“环境质量分析与监测”课程教学中的应用还有待于进一步深入，需要根据学生反馈的教学效果情况不断去改进、完善和提高，最终实现学生的自学能力、探究问题的能力和创新思维能力的有效提高，为未来其从事环境监测工作奠定良好的基础。
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Research on the Experimental Teaching Reform of Environmental Quality Analysis and Monitoring Based on Task-Driven Method —— Taking Inner Mongolia Agricultural University as an Example
 
Xuehui Xu, Zhaobayin Namula, Si Qin, Li Fei
 
(College of Grassland, Resources and Environment, Inner Mongolia Agricultural University, Inner Mongolia Key Laboratory of Soil Quality and Nutrient Resource, Hohhot 010019, China)
 
Abstract: Environmental quality analysis and monitoring is an applied course that attaches equal importance to both theory and practice. In order to improve students' ability of independent innovation and solve the problems existing in the current experimental teaching, task-driven teaching method is introduced in the experimental teaching of environmental quality analysis and monitoring. In order to stimulate students' learning interest as the principle, to improve students' practical ability as the purpose, the teaching task should not only play the guiding role of teachers, but also encourage students to complete the operation independently; At the same time, give full play to the guiding role of teachers' teaching evaluation, mobilize students' learning subjective initiative, and cultivate students' ability to raise and solve problems independently. The application of task-driven teaching method can stimulate students' initiative in learning, achieve the goal of cultivating students' innovative ability and comprehensive practical ability, and lay a good foundation for future environmental monitoring work.
 
Key words: environmental quality analysis and monitoring; task-driven method; experimental teaching