谈环境自动检测技术四新融合教学改革

序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了1篇的谈环境自动检测技术四新融合教学改革样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。

摘要：该文以教师、教材、教法“三教”改革为引领，改革“环境自动检测技术”课堂教学，以模块四“环境空气自动检测”为教学案例，多层面深入实施“新理念、新载体、新方法、新形态”四新融合的课堂建设，形成具有特色的环保类课程教学改革模式，大大提升了教师教学能力和课堂教学效果。

关键词：“三教”改革；四新融合；自动检测；教学设计

2021年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》（以下简称《意见》）。《意见》提出，职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。在全面建设社会主义现代化国家新征程中，职业教育前途广阔、大有可为。“三教”改革作为高质量发展落地落实的“最后一公里”，事关改革发展的全局。《意见》针对“谁来教”“教什么”“如何教”这三个根本问题，在全面建设技能型社会的时代要求下，在“互联网+职业教育”时代背景下，既有顶层设计又有操作逻辑，为“三教”改革提供了策略导向。[1]目前，利用现代信息技术更新教材和改进教法已成为新常态，而行业的“新理念、新载体、新方法、新形态”这“四新”也已经更多地融入职业教育。尤其是后疫情时代，职业教育在教师、教材、教法出现了全新变化特点的情况下，“三教”改革更是大势所趋。“三教”改革的聚焦和集成点在于课程建设和课程改革，“四新”融合是我国职业教育课程建设和改革的全新方向，它强调以核心职业能力为基础，注重专业技能培养[2]。

1实践研究背景

1.1专业及课程建设背景

笔者所在学校于2003年开办环保专业，近三年招生人数逐年上升，目前三个年级在校生有将近300人。在2020年以前，资源环境与安全大类招生专业名称为环境监测与控制技术专业。2021年起，教育部印发《职业教育专业目录（2021年）》，环境监测与控制技术专业被取消，专业名称调整为环境监测技术专业。环境自动监测技术由原先的专业选修课变为专业必修课，课程的重要性进一步得到提升。环境自动监测系统的建设以及运行管理和使用是环境管理的重要手段，是实现污染减排的重要举措，是国家污染减排“三大体系”能力建设的重要内容，是环保科技化、信息化的重要体现。同时，信息技术的不断发展也让环保行业日益显现出发展变化快、技术更新快的时代特点。因此，对于专业课程的教学应该能够恰当使用有效的信息化手段，使教材与教法都与时俱进。

1.2课程建设背景

随着“互联网+职业教育”的迅猛发展，教师运用现代信息技术更新教学能力和改进教法成为新常态。本文以金华职业技术学院环境监测技术专业学生为研究对象，选取“环境自动检测技术”第四模块“环境空气自动检测”为教学案例，以“三教”改革为背景，从教师、教材、教法三个方面进行教学设计，推进“新理念、新载体、新方法、新形态”与课程的“四新”融合。

2教学整体设计

2.1模块整体介绍

按照环境监测与控制技术专业的培养目标，分析在线监测运维职业岗位群的工作过程，以及实际工作中所需的本门课程承载的职业能力和技能。在此基础上，着力体现专业、行业要求，以职业实践为主线完成课程的设计。（1）按照国家最新职业标准和企业需求设计课程内容。（2）针对高职学生学习特点组织教学内容。（3）注重环境监测职业道德培养。

2.2教学内容重构

《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》中提出了十六字方针——“全面布点、全国联网、自动预警、依法追责”，环境监测领域朝着“自动为主、手工为辅”的工作方向发展，环境自动检测技术课程也根据国家发展和社会需求的提升，将由原来的专业选修课变成环境监测技术专业的核心课程，课程在第四学期开课，共48学时。参照《高等职业学校环境监测与控制技术专业教学标准》以及《环境自动检测技术课程标准》，根据课程的定位和社会需求为导向，进行课程内容重构。同时，依据国家标准中对于自动检测测定项目的要求，参考了市场上在线监测仪器设备使用的类别和频次，将教学内容重构为自动监测基础、水自动检测、气自动检测、自动监测实验四个模块。教学设计选自项目9“空气自动检测系统”。

2.3学生学情分析

知识技能基础：通过对环境监测、仪器分析等前导课程的学习，学生在地表水、大气、噪声等环境要素监测和紫外分光光度计、液相色谱仪等分析仪器使用的知识和技能方面已建立基本认知。本次课为第四个模块“空气自动检测系统”，学生经过前面第一个模块的学习，已经掌握了自动检测相关的法规、技术规范等基础知识，但是对于空气自动检测还需要进一步学习。认知能力：学生通过上学期的环境监测课程学习，积累了对废水、废气、噪声等监测的感性认知和实际操作经验，本节课的教学情境为环境空气的自动检测，需要学生更加深入理解“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”的理念。学生已经学习了烟气自动检测系统的组成及运维，但对于烟气监测与空气自动监测的不同认知能力有所欠缺，需在教学中进行系统性强化。学习特点：从心理特征上看，学生经过学习手工监测，切实体会到手工监测的烦琐、耗时，对于自动化、智能化的设备具有明显的兴趣，能提高学生学习的积极性。

2.4教学目标

结合国家教学标准，以综合职业能力培养为导向，从知识、技能、素质三个方面细化教学目标。知识目标：（1）理解环境空气自动监测系统构成；（2）掌握环境空气自动检测原理方法。技能目标：（1）能够布设空气检测子站，并进行系统构成的组合；（2）能够对子站内的检测因子进行原理区分，理解自动化设备的运行原理。素质目标：（1）能够科学严谨地工作，讲究实事求是，保证结果的准确性；（2）具有较强的自我知识及技术更新能力，不断更新适应环保的要求；（3）培植“科学诊断环境，数据把脉健康”的职业情怀。教学重点：环境空气自动检测系统构成。教学难点：PM2.5监测仪构造与原理。

2.5教学策略

本次教学实施以“现象引入、标准切入、系统进入、原理深入”四个层次推进教学任务，同时依托学习通平台，组织学生参与课堂头脑风暴，以环境空气质量在线监测系统的构成为主题开展教学活动，培养学生“会识别、能分析”空气自动监测的技术技能，以及能够科学严谨地工作，讲究实事求是，保证分析结果的准确性；同时依据教学内容，合理应用教学方法，突破教学重难点。

3教学实施

3.1课前导学

对接教学重难点，有序开展课前导学，教师在学习通以主题讨论形式布置课前讨论作业——环境空气质量自我感受及查询途径。在学习通发布学习资料，供学生自学AQI计算方法等。通过这样的方式，引导学生了解空气质量数据对于居民生活的重要性，也能通过查询资料等活动锻炼学生对信息进行收集、分析、处理的能力。

3.2课中研学

3.2.1现象引入

利用课前布置的讨论任务，引出本课的主题——环境空气质量的现状。通过展示大气环境污染现状，学生进入空气污染导致雾霾的情景，播放网络改编歌曲大雾版《北京，北京》，引导学生观察视频中污染指数爆表现象，引发学生对于空气质量产生忧患意识，创设问题：你如何看待空气污染指数API到空气质量指数AQI的变化？通过学习通平台发布课堂讨论任务，收集学生对于这个变迁的理解。通过现象引入环节，即让学生身临其境地感受空气污染，激发学生的学习兴趣，培养他们作为环境专业学生的责任感。

3.2.2标准切入

开展头脑风暴，利用API空气污染指数爆表引起问题。我们现在经常提的是空气质量指数，它和空气污染指数的区别在哪里？从这个切入点引发学生思考，创设讨论问题：从API到AQI发生了什么？从AQI到API的变迁，引入标准的改革变迁，学生通过环境空气质量标准的变迁，理解环保标准与时俱进的意义，也充分认识到总书记提出的“环境保护，道阻且长、行则将至”的含义。通过标准切入环节，引导学生发现新标准中关于自动检测数据的要求，提出环境空气自动检测系统是空气质量数据发布的幕后英雄，强调学习目标，激发学生的学习兴趣。

3.2.3系统进入

通过实景图片展示空气自动监测系统以及空气检测子站的组成。提问空气质量检测子站检测项目有哪些，提出环境空气检测因子中臭氧因子的问题，以及必测项目和选测项目。采用云参观的方式，促使学生了解空气自动检测子站的布设和内部结构。通过学习自动检测系统构成，引导学生仔细思考空气质量标准里的项目类别与空气自动检测站的必测因子，以及不同时期检测因子的侧重点的不同，了解气象参数同步检测的必要性和科学性。通过系统进入环节，突破了学生很难进入空气自动监测站点现场进行学习的难点。通过云参观的方式，可以近距离了解空气自动检测站的内部场景。通过监测因子中臭氧因子的加强，了解我国空气质量的变化，利用环境因素的变化，激发学生对于环境责任的担当意识。

3.2.4原理深入

学习通发布任务，比较颗粒物自动检测仪器和气态污染物检测仪器的异同点，引导学生从手工测量方法颗粒物的思路出发，讨论空气中的颗粒物怎么实现自动化检测。思考手工法与自动法的区别，从而理解检测自动化的发展以及不同检测因子所采用的不同原理。通过原理深入环节，学生从环境监测系统自动化的发展历程，感知环保领域日新月异的改革步伐和环保行业的蓬勃发展，增强立志为环保行业而奋斗的决心。

3.3课后拓学

布置课后作业：查询家乡的空气质量数据，结合数据说说空气质量变化情况。通过微信公众号了解目前环保政策和环保新闻动态，增强职业认同感。参加学院品牌“阿郎卫士”社会实践活动，通过开展室内空气甲醛检测为空气污染防治知识提供宣传，通过这些公益拓学互动活动，培养学生“人与环境和谐共处”的意识。

3.4思政教育融入教学

在整个课程实施中，通过“情感激发、情感激励、情感内化、情感转化”，环环强化学生的职业信念，激发学生立志从事环保行业的理想和信念。课程思政实施路径如图1所示。在现象引入环节，由于学生对于自身所处的环境质量有着天然的密切感受和体验，所以可以在课程的教学中，引入大家常见的雾霾现象，激发学生对于自身环境的忧患意识（情感激发）。在接下来的标准切入环节，先向大家展示总书记提出的“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”的美好愿景，树立学生从事环保工作的自信心（情感激励）。接着引导学生找出空气污染指数与空气质量指数的区别，通过教师对环境标准的深入阐述，学生通过标准变迁，感知环保行业与时俱进的步伐，培养学生的职业荣耀感（情感内化）。通过手工检测与自动检测设备的比对分析，感受环境行业朝着自动化、智能化的方向发展，培养学生的职业信仰感（情感转化）。通过全过程的思政教育，使学生从能够感受到的“污染压力”到产生职业自信。同时，在整个教学过程中，也要注意学生的情感转化，使学生树立“精准检测、服务社会”的信心，培养学生“人与环境的和谐共处”的意识，增强学生从事环保工作的自豪感和幸福感。

3.5课程评价

学生学业评价综合了课前自主学习、课中参与头脑风暴讨论与课后测试三个阶段成绩。知识点与技能点层层递进，构建了过程和成果评价并重的考核方案，即课前、课中、课后全过程评价：（1）对课前预习测验进行统计总结。（2）课上引导学生对各小组任务单展示方案进行评价讨论，教师总结评价。（3）学生通过学习通采集现场讨论、头脑风暴等任务参与和答题。（4）布置课后网络在线单元测试、案例库平台拓展作业。（5）最后统计各考核环节成绩，综合课前、课中、课后的表现，采用线上线下相结合、理论与实践相结合的考核方式进行多元化考核评价，包括由学习通以大数据方式呈现的网络学习分析结果、课前课中的任务参与、小组讨论考核成绩和职业素养四方面，并按不同权重进行统计分析生成总成绩，为后续教学提供依据。

3.6学习效果分析

（1）“阿郎卫士”实践活动覆盖率得到提升。以学校品牌“阿郎卫士”社会实践活动为载体，课前课后渗透劳动教育，组织学生利用甲醛自动检测仪对居民家庭居室中的甲醛进行检测，利用所学习的知识与技能，满足居民的居家检测需求，提升学生的担当意识和职业荣誉感。由于自动化检测设备的运用，提高了居民检测的覆盖率，提高了社会对于环保检测的认可度，好评度也得到了提升。（2）激发了创造美丽中国的原动力。在完成环境空气自动检测的教学内容后，教师布置拓展任务“你的美丽蓝天”，学生分组拟写雾霾防治以及美丽蓝天的科普短文，不少学生写出了自己发自内心对于蓝天的幸福感和对于美丽中国的向往，更好地体现出学习的价值，同时真正将知识内化于心、外化于行。

4反思与改进措施

4.1教学特色

（1）思政融入，实现职业自信。在教学全过程渗透思政教育，使学生感受到环境污染对健康、生活的强烈威胁，激发出他们凭借专业知识和科学技术打响蓝天保卫战的职业荣誉感，积极参与社会服务，亲力亲为地传播环保知识与技能。（2）校企共创资源，实现训育共融。校企合作的深入开展，将行业内龙头企业现有的新设备、新工艺、新技术引入课堂，将企业真切面临的环境自动检测需要改造为教学内容，实现了“教场”和“职场”的深度融合，突破了教学重难点。（3）打造“阿郎卫士”社会实践品牌，实现劳动育人。学生在课后参与社会实践品牌“阿郎卫士”的甲醛及voc自动检测，使技能与情感同频共振，激发学生的职业信仰，实现课程的拓展。

4.2存在问题及改进措施

然而，自动检测设备耗件较多，不能及时更新，设备流程固化，缺乏变通。另外，目前课时受限，理实一体化实验设备资源数量有限，同时，也要加强与运维企业的合作，持续更新教学内容，这些都需要在后续教学中予以改进。

作者：毛轶 单位：金华职业技术学院