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摘要：环境监测课程是环境工程技术专业学生从事环境类相关工作岗位的核心课程。本文以区域环境现场监测项目为例，分析了环境监测课程在传统教学中的现状以及存在的问题，阐述了信息化技术在教学中的优势和必要性，评价了信息化背景下环境监测课程的教学效果，并提出了信息化教学的建设性意见。
关键词：环境监测;信息化技术;仿真软件;网络学习平台
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2018）12C-0024-04
一、概述
环境监测是环境工程技术专业的必修课程，也是学生将来从事环境类相关工作岗位的核心课程。通过本课程的学习，学生能够掌握各种介质污染物测定的基本原理和方法，具备监测计划制订、样品采集、测定分析和数据处理的专业技能，培养岗位所需的环保意识、安全意识和责任意识，为毕业后从事环境监测、环境污染分析测试、环境污染治理等工作奠定基础。
在传统教学中，涉及的测定仪器配置有限、维护复杂，导致学生人均操作时间得不到保障。受限于授课时间，教师无法及时、有效地分析评价每位学生的监测计划、测定过程和监测数据。鉴于此，我们在环境监测课程教学中合理引入了信息化技术，为课程教学提供了新的思路，有效弥补了传统教学中的不足。
环境监测课程中的信息化技术，改变了传统课堂教师为主、学生为辅的教学模式，使学生成为学习的主动探索者。通过环境监测网络教学平台，学生能够自主学习微课、交互式动画、国标、电子教材等资源，借助在线测试自我检测、查漏补缺，在讨论版上互动交流。通过环境监测仿真实训平台，学生能够进行有针对性地监测计划检查、有效地仿真操作训练和快速高效地数据分析。
二、环境监测课程在传统教学中的现状分析
环境监测课程通过理论教学，让学生理解环境监测的基本概念和原理;通过实践教学，培养学生的基本操作技能。在传统教学模式中，环境监测课程存在以下问题。
（一）仪器配置有限，设备药品损耗大
区域环境现场监测项目除了要求学生掌握基本化学分析方法以外，还要求学生会操作便携式水质测定仪、便携式大气测定仪、便携式气相色谱仪、微波消解仪、火焰原子吸收光谱仪等多种采样仪器、预处理仪器和测定仪器，涉及仪器种类繁多。在传统教学中以教师操作演示、学生观摩为主要教学形式，学生因操练机会少而对仪器操作步骤不熟悉，无法满足监测企业对现场测定人员的能力要求。现场监测仪器价格昂贵，使用过程中因学生错误操作导致的耗材损耗、设备维护，将大大增加教学成本。
（二） 教学内容抽象，监测情境缺失
本项目涉及的采样仪器、预处理仪器和测定仪器均无法拆分。因此，学生在学习仪器操作的过程中，只能观察仪器的外观和构件，而无法了解其内部构造。在传统教学中，教师仅仅通过语言和图片的形式讲解仪器内部结构及复杂的原理。对于理论基础相对薄弱的高职学生来说，这种教学方式显得枯燥、抽象、难以理解。同时，监测情境的缺失，导致学生对于仪器的学习和对于监测现场的分析是割裂开的。学生能够记住仪器使用步骤，但是无法制订出切实可行的监测计划，尤其是布点方案。当学生前往监测场地时，他们往往对于采样点位的确定手足无措。
（三）缺乏全过程记录，难以进行及时有效的多元评价
在传统教学中，由于缺乏项目的全过程记录，教师难以进行及时有效的多元评价、生成每位学生的个性化成長报告。例如，环境现场监测计划的制订较为复杂，涉及水、大气、土壤等多环境要素的监测，同时还要考虑污染物在不同环境要素之间的相互转移。同时受限于授课时间，教师难以兼顾每位学生的计划细节，导致教师无法准确了解每位学生对于监测知识的掌握情况。
（四）数据真实性难以评判，数据分析耗时较长
近年来，我国环境监测数据造假事件频出，环保部、环境监测行业企业对于员工的数据责任意识愈发重视。传统教学中，学生递交的现场监测异常数据，原因可能是监测方法和步骤的错误、记录抄写的错误、因进度缓慢而直接编造等，教师难以做出准确的判断。学生完成现场测定返回教室后，需要进行数据处理、误差分析和污染物趋势分析。数据的记录和处理、全班数据的置信范围计算和污染物趋势分析均在纸质表格中进行，对学生的计算能力、细心程度要求较高，该任务往往耗时较长。
针对以上问题，将信息化技术合理地引入环境监测的课堂，满足面向信息化社会的需求，使学生由模仿者向探求者转变，可以改善环境监测传统教学的现状。
三、信息化技术在环境监测课程中的应用
（一）促进理实一体化教学，减少教学支出
环境现场监测涉及仪器种类繁多，所包含的水、土壤、大气的采样器、预处理仪器、测定仪器等多达20多种，且部分仪器价格昂贵，若操作有误，可能导致仪器损坏。可以通过仿真软件的模拟监测功能，辅助学生反复练习不同仪器的操作。软件实时记录学生操作步骤并进行评分，若学生违反安全操作或出现严重的步骤性操作问题，学生将重新练习直至通过仿真操作考核。
通过仿真软件的有效使用，学生能快速掌握各种仪器的操作过程，具备现场监测的技能，使理论知识与实践操作有机结合。同时，通过模拟练习降低了学生的操作错误，减少了实验耗材和设备维护成本，加强了学生绿色实验和安全实验的意识。
（二）辅助理论教学，基于工作导向
针对环境现场监测仪器内部结构不可见、原理抽象的问题，我们在仿真软件中嵌入了相应的微课、交互式动画等学习资源，为学生提供动静结合、生动逼真的学习内容，激发学生的学习兴趣，调动其学习积极性。通过手机结构拆分APP，学生可以将仪器内部结构以3D爆炸图的形式展开，辅以原理动画学习，促进学生对仪器结构和原理的认知，有助于测定分析工作的高效开展。
基于真实的工作任务，我们在现有虚拟仿真软件的基础上，融入了布点、指标和仪器选择、质量控制等监测内容，并与本课程对应，将所有仪器置于同一场景中，实现了真实工作情境的高度仿真，有助于学生根据工作场景制订计划。例如，学生可以根据布点方案，在企业版互动地图软件上标注监测点位，在现场测定时直接锁定监测点位，节省了监测时间。 （三）记录项目全过程，进行及时有效的多元评价
区域环境现场监测项目以学校二期建设区域环境现场监测为主线开展教学，学生接到工作单后，信息的收集、监测计划的制订和检查、现场监测的实施、信息的反馈及评价拓展，都由学生自主完成。通过信息化手段的合理运用，我们可以记录项目的全过程，有助于开展及时有效的多元评价。
课前，学生通过学习平台预习并通过考核，教师根据平台数据了解学生预习情况。课中，学生借助仿真软件进行针对性的计划检查和有效的操作技能训练，系统记录学生操作过程并进行过程性评价。在实地监测中，教师通过环境监测车整体把握学生布点情况，质控组详细记录测定组的测定情况并对测定数据进行抽查。教师巡视指导，对测定组数据准确性、操作规范性以及质控组的记录过程进行评价，并判断抽查准确性。课后，教师对每个小组的实验报告进行评价。
（四）引入企业质量控制理念，提高数据分析效率
本项目通过引入环境监测第三方企业质量控制理念，设置质控组记录测定组的实操过程并抽查其测定数据。测定组将原始测定数据第一时间上传平台，供教师监督，从而培养学生实事求是的数据责任意识。
在数据分析过程中，学生将平台的实验数据导出，通过Excel进行置信范围计算、剔除可疑值，选择可靠的数据进行污染趋势分析。教师提供电子模板帮助学生梳理繁杂的数据，整理污染物在各介质中的变化趋势。一系列信息化手段的使用，提高了学生数据分析的效率和准确性。
四、教学效果与反思
在信息化技术日益发展的今天，改革传统的环境监测课程教学模式势在必行。在区域环境现场监测项目中，我们运用合理的信息技术手段，帮助学生进行针对性的計划检查、有效的操作技能训练、快速的数据分析，使学生通过探究、自主完成复杂环境下的项目学习。
在今后的教学中，我们将进一步整合校企合作资源，丰富软件的监测场景，增加应急监测、事故模拟等功能，提高学生综合运用知识解决问题的能力。同时，我们将用好环境监测名师工作室这一平台，深入进行行业企业调研，开发综合性项目，为企业培养更多综合性、全面型的人才。
责任编辑：冯志军
Application of Information Technology in the Environmental Monitoring Course： A Case Study
YUE Wen-qi
（Nanjing Technical Vocational College， Nanjing 210019， Jiangsu Province）
Abstract： Environmental Monitoring is the core course for the students majoring in Environmental Engineering Technology to engage in the environmental related jobs. Taking the project of regional environmental field monitoring as an example， this paper analyses the current situation and problems of Environmental Monitoring course in traditional teaching， expounds the advantages and necessity of information technology in teaching， evaluates the teaching effect of Environmental Monitoring course under the background of information technology， and puts forward constructive suggestions for the information-based teaching.
Key words： environmental monitoring; information technology; simulation software; network learning platform
关键词：环境监测;信息化技术;仿真软件;网络学习平台
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2018）12C-0024-04
一、概述
环境监测是环境工程技术专业的必修课程，也是学生将来从事环境类相关工作岗位的核心课程。通过本课程的学习，学生能够掌握各种介质污染物测定的基本原理和方法，具备监测计划制订、样品采集、测定分析和数据处理的专业技能，培养岗位所需的环保意识、安全意识和责任意识，为毕业后从事环境监测、环境污染分析测试、环境污染治理等工作奠定基础。
在传统教学中，涉及的测定仪器配置有限、维护复杂，导致学生人均操作时间得不到保障。受限于授课时间，教师无法及时、有效地分析评价每位学生的监测计划、测定过程和监测数据。鉴于此，我们在环境监测课程教学中合理引入了信息化技术，为课程教学提供了新的思路，有效弥补了传统教学中的不足。
环境监测课程中的信息化技术，改变了传统课堂教师为主、学生为辅的教学模式，使学生成为学习的主动探索者。通过环境监测网络教学平台，学生能够自主学习微课、交互式动画、国标、电子教材等资源，借助在线测试自我检测、查漏补缺，在讨论版上互动交流。通过环境监测仿真实训平台，学生能够进行有针对性地监测计划检查、有效地仿真操作训练和快速高效地数据分析。
二、环境监测课程在传统教学中的现状分析
环境监测课程通过理论教学，让学生理解环境监测的基本概念和原理;通过实践教学，培养学生的基本操作技能。在传统教学模式中，环境监测课程存在以下问题。
（一）仪器配置有限，设备药品损耗大
区域环境现场监测项目除了要求学生掌握基本化学分析方法以外，还要求学生会操作便携式水质测定仪、便携式大气测定仪、便携式气相色谱仪、微波消解仪、火焰原子吸收光谱仪等多种采样仪器、预处理仪器和测定仪器，涉及仪器种类繁多。在传统教学中以教师操作演示、学生观摩为主要教学形式，学生因操练机会少而对仪器操作步骤不熟悉，无法满足监测企业对现场测定人员的能力要求。现场监测仪器价格昂贵，使用过程中因学生错误操作导致的耗材损耗、设备维护，将大大增加教学成本。
（二） 教学内容抽象，监测情境缺失
本项目涉及的采样仪器、预处理仪器和测定仪器均无法拆分。因此，学生在学习仪器操作的过程中，只能观察仪器的外观和构件，而无法了解其内部构造。在传统教学中，教师仅仅通过语言和图片的形式讲解仪器内部结构及复杂的原理。对于理论基础相对薄弱的高职学生来说，这种教学方式显得枯燥、抽象、难以理解。同时，监测情境的缺失，导致学生对于仪器的学习和对于监测现场的分析是割裂开的。学生能够记住仪器使用步骤，但是无法制订出切实可行的监测计划，尤其是布点方案。当学生前往监测场地时，他们往往对于采样点位的确定手足无措。
（三）缺乏全过程记录，难以进行及时有效的多元评价
在传统教学中，由于缺乏项目的全过程记录，教师难以进行及时有效的多元评价、生成每位学生的个性化成長报告。例如，环境现场监测计划的制订较为复杂，涉及水、大气、土壤等多环境要素的监测，同时还要考虑污染物在不同环境要素之间的相互转移。同时受限于授课时间，教师难以兼顾每位学生的计划细节，导致教师无法准确了解每位学生对于监测知识的掌握情况。
（四）数据真实性难以评判，数据分析耗时较长
近年来，我国环境监测数据造假事件频出，环保部、环境监测行业企业对于员工的数据责任意识愈发重视。传统教学中，学生递交的现场监测异常数据，原因可能是监测方法和步骤的错误、记录抄写的错误、因进度缓慢而直接编造等，教师难以做出准确的判断。学生完成现场测定返回教室后，需要进行数据处理、误差分析和污染物趋势分析。数据的记录和处理、全班数据的置信范围计算和污染物趋势分析均在纸质表格中进行，对学生的计算能力、细心程度要求较高，该任务往往耗时较长。
针对以上问题，将信息化技术合理地引入环境监测的课堂，满足面向信息化社会的需求，使学生由模仿者向探求者转变，可以改善环境监测传统教学的现状。
三、信息化技术在环境监测课程中的应用
（一）促进理实一体化教学，减少教学支出
环境现场监测涉及仪器种类繁多，所包含的水、土壤、大气的采样器、预处理仪器、测定仪器等多达20多种，且部分仪器价格昂贵，若操作有误，可能导致仪器损坏。可以通过仿真软件的模拟监测功能，辅助学生反复练习不同仪器的操作。软件实时记录学生操作步骤并进行评分，若学生违反安全操作或出现严重的步骤性操作问题，学生将重新练习直至通过仿真操作考核。
通过仿真软件的有效使用，学生能快速掌握各种仪器的操作过程，具备现场监测的技能，使理论知识与实践操作有机结合。同时，通过模拟练习降低了学生的操作错误，减少了实验耗材和设备维护成本，加强了学生绿色实验和安全实验的意识。
（二）辅助理论教学，基于工作导向
针对环境现场监测仪器内部结构不可见、原理抽象的问题，我们在仿真软件中嵌入了相应的微课、交互式动画等学习资源，为学生提供动静结合、生动逼真的学习内容，激发学生的学习兴趣，调动其学习积极性。通过手机结构拆分APP，学生可以将仪器内部结构以3D爆炸图的形式展开，辅以原理动画学习，促进学生对仪器结构和原理的认知，有助于测定分析工作的高效开展。
基于真实的工作任务，我们在现有虚拟仿真软件的基础上，融入了布点、指标和仪器选择、质量控制等监测内容，并与本课程对应，将所有仪器置于同一场景中，实现了真实工作情境的高度仿真，有助于学生根据工作场景制订计划。例如，学生可以根据布点方案，在企业版互动地图软件上标注监测点位，在现场测定时直接锁定监测点位，节省了监测时间。 （三）记录项目全过程，进行及时有效的多元评价
区域环境现场监测项目以学校二期建设区域环境现场监测为主线开展教学，学生接到工作单后，信息的收集、监测计划的制订和检查、现场监测的实施、信息的反馈及评价拓展，都由学生自主完成。通过信息化手段的合理运用，我们可以记录项目的全过程，有助于开展及时有效的多元评价。
课前，学生通过学习平台预习并通过考核，教师根据平台数据了解学生预习情况。课中，学生借助仿真软件进行针对性的计划检查和有效的操作技能训练，系统记录学生操作过程并进行过程性评价。在实地监测中，教师通过环境监测车整体把握学生布点情况，质控组详细记录测定组的测定情况并对测定数据进行抽查。教师巡视指导，对测定组数据准确性、操作规范性以及质控组的记录过程进行评价，并判断抽查准确性。课后，教师对每个小组的实验报告进行评价。
（四）引入企业质量控制理念，提高数据分析效率
本项目通过引入环境监测第三方企业质量控制理念，设置质控组记录测定组的实操过程并抽查其测定数据。测定组将原始测定数据第一时间上传平台，供教师监督，从而培养学生实事求是的数据责任意识。
在数据分析过程中，学生将平台的实验数据导出，通过Excel进行置信范围计算、剔除可疑值，选择可靠的数据进行污染趋势分析。教师提供电子模板帮助学生梳理繁杂的数据，整理污染物在各介质中的变化趋势。一系列信息化手段的使用，提高了学生数据分析的效率和准确性。
四、教学效果与反思
在信息化技术日益发展的今天，改革传统的环境监测课程教学模式势在必行。在区域环境现场监测项目中，我们运用合理的信息技术手段，帮助学生进行针对性的計划检查、有效的操作技能训练、快速的数据分析，使学生通过探究、自主完成复杂环境下的项目学习。
在今后的教学中，我们将进一步整合校企合作资源，丰富软件的监测场景，增加应急监测、事故模拟等功能，提高学生综合运用知识解决问题的能力。同时，我们将用好环境监测名师工作室这一平台，深入进行行业企业调研，开发综合性项目，为企业培养更多综合性、全面型的人才。
责任编辑：冯志军
Application of Information Technology in the Environmental Monitoring Course： A Case Study
YUE Wen-qi
（Nanjing Technical Vocational College， Nanjing 210019， Jiangsu Province）
Abstract： Environmental Monitoring is the core course for the students majoring in Environmental Engineering Technology to engage in the environmental related jobs. Taking the project of regional environmental field monitoring as an example， this paper analyses the current situation and problems of Environmental Monitoring course in traditional teaching， expounds the advantages and necessity of information technology in teaching， evaluates the teaching effect of Environmental Monitoring course under the background of information technology， and puts forward constructive suggestions for the information-based teaching.
Key words： environmental monitoring; information technology; simulation software; network learning platform