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摘要：文章以环境工程专业为例，阐述了“仪器分析”课程教学激发与维持学生学习源动力的策略，包括通过 绪论，深化学生学习认同;通过主题报告，增强学生体验获得感;通过阶段性任务，使学生维持学习源动力活 性;等等。
关键词：学习源动力,仪器分析,课程教学,环境工程专业
长期以来，我国的生态环境问题存在复杂性、严 重性、艰巨性和多变性的特征，近几年社会各界对环 境治理和环境质量提升的关注和迫切需求更是达到 前所未有的高度[1-3]。面向国家环境保护与治理重大战 略需求，以及建设“美丽中国”的重大使命，积极推进 环境监测是生态环境治理必不可少的基础性工作，其 重要性不言而喻。所谓“工欲善其事， 必先利其器”，环 境仪器分析技术在环境污染物的监测中发挥着不可 或缺的作用[4]，因此不少高校已将“仪器分析”课程列 为环境工程专业学生必修的专业基础课[5-6]。
“仪器分析”课程内容分散、理论抽象，教师在教 学上不能贪大求全，一味“灌输”知识，要“有所为，有 所不为”，突出专业性、实用性和科学性。换言之，对于 环境工程专业学生来说，理论知识讲授应以“够用”为 度，降低理论课的学习深度，体现实用原则，因为学习 理论知识的真正目的是解决环境领域的相关问题。该 课程教学中，教师若仅强调分析仪器的原理、结构等 知识的传承和积累，就像锻炼肌肉一样“训练”学生的 大脑，学生就不知道为什么学、学了怎么用，以至于学 习热情欠缺，求知欲低，学习知识仅靠记忆。因此，在 该课程教学中，教师要激发学生学习源动力，使学生 在学到知识的同时， 具有成就感和获得感。同时，学生 维持学习源动力的水平， 以及对活性学习的态度，直 接决定了其学习的效果和能力发展的空间。如何让学 生好学、乐学且学以致用，多年来一直是“仪器分析” 课程教师思考的问题。下面笔者拟结合自身教学经 验，就“仪器分析”课程教学中如何激发与维持学生学习源动力进行探讨。
一、通过绪论，深化学生学习认同
“仪器分析”课程是环境工程专业的专业基础课之 一，学生刚接触“仪器分析”课程，并不清楚课程的内 容与内涵。此时便要由教师将学生带入课程学习，引 导学生对该课程进行感知，感知的结果便指向课程学 习的源动力，即学生对课程的重视程度会影响其对该 课程学习的兴趣和动力，进而影响学习效果[7] 。因此， 教师要用科学的方法将学生带入课程学习，激发这股 源动力，这是让学生学好“仪器分析”课程的重要条件。
所谓“良好的开端是成功的一半”，绪论部分是教 师与学生首次见面时要讲授的内容，而教师自我介绍 是课程的必备环节，教师可通过介绍本人学习和工作 的经历，以及本人指导学生的经历，表达其不仅是学 生的老师，同时也是学生身边的朋友，希望在学生学 习时及学习之外与其多加沟通，并且给出自己的联系 方式，目的是让学生熟悉授课教师，拉进学生与教师 的距离。绪论作为“仪器分析”课程的开端，其讲授效 果直接关系到学生对本门课程的学习兴趣。好的绪论 设计能够使学生对于课程产生认同感，使其认识到学 习该门课程是有用的，学好是必要的，因此讲好绪论 对于学生学习源动力的激发是非常关键的。“仪器分 析”课程绪论教学内容如表 1 所示。
二、通过主题报告，增加学生体验获得感
所谓“授人以鱼，不如授人以渔”，环境工程专业 “仪器分析”课程教师通过设计主题报告，能够让学生 从中体会课程的内涵，并能让学生在完成主题报告的过程中体验获得感。笔者现以华东交通大学(以下简 称“华东交大”)为例加以阐述。笔者在设计主题报告 时，秉持内容应从身边事入手的原则，如“求学在华东 交大→华东交大在江西南昌(昌大南疆、南方昌盛) → 江西生态环境宣传片→ 引入鄱阳湖(长江之肾、鸟类 天堂) → 思考‘鄱阳湖为何不再美丽’[8]→提出任务‘富 营养化与磷污染调查’(鄱阳湖水质、参考标准、污染 来源等) →磷的测定方法→主题报告布置”。学生为完 成主题报告，需要借助中国知网检索文献，调研鄱阳 湖水质状况、水污染问题，思考污染来源、主要污染物 及分析方法， 如图 1 所示。通过撰写主题报告，能够锻 炼学生的检索能力、文档整理能力及对课程的理解能 力。主题报告以电子版上交，在关注主题报告内容的 同时，也锻炼了学生文档排版的能力。
三、通过阶段性任务，使学生维持学 习源动力活性
人的大脑天生具有“惰性”，思维惰性往往又决定 和主导行为惰性，也就是说环境工程专业学生对“仪器分析”课程学习的最初源动力不会持续太久。想要 减少思维惰性，维持源动力活性，就要使学生体验成 功，认可自己并产生持续学习的动力，进而激发学生 追逐这种成功的欲望。
“仪器分析”课程内容复杂抽象，理论较为枯燥， 章节独立但又存在知识点的关联。通过设计阶段性学 习任务，使学生找出各知识点间的关联，对相似的知 识点进行归纳和比较，并触类旁通，可让学生感受到 知识的获取是通过自己的努力“学会”的，而不仅仅是 教师“教会”的。如在讲解光谱分析章节时[9]，教师可引 导学生比较原子光谱中原子吸收光谱仪与原子发射 光谱仪的基本原理、仪器结构异同及应用场景的选择 等;分子光谱中紫外-可见吸收光谱与红外吸收光谱相 比，基本原理有何异同，以及定量与定性分析的选择 等。此外，视觉的冲击效果要强于听觉，考虑到“仪器 分析”课程特点，教师在讲授知识时可结合微视频，以 帮助学生认识和记忆，进而使其自觉、主动、积极地参 与教学活动。通过设置阶段性学习任务，可以把更多 的思维空间留给学生，给每位学生独立思考并体验成 功的机会。
四、通过实验环节，让学生学以致用
环境工程专业“仪器分析”课程学习的真正目的 在于“用”，即解决环境领域的相关问题。“仪器分析” 课程多涉及大型精密仪器，价格昂贵，运行和维护成 本也高，多数地方院校因经费有限，购置大型仪器比 较困难，导致“仪器分析”课程教师将重点放在理论教 学上，以至于学生动手实践能力的锻炼严重不足。依 然以华东交大为例加以阐述。在工程教育专业认证持 续改进理念的引导下，华东交大环境工程专业“仪器 分析”课程教学大纲几经修订，考虑到计划学时有限 (32 学时) ，理论课程教学内容应有所侧重，理论知识 讲授以“够用”为度，降低理论课的学习深度，即压缩 理论课时(28 学时) ，增设实验环节(4 学时) ，且实验 环节依托江西省产学研培育示范基地“给排水科学与 工程实验中心”来开展。同时，鉴于虚拟仿真实验作为 一种传统教育模式的辅助性手段，可以丰富教学内 容，拓展实验设计空间，对于地方院校具有广泛的应 用前景，因此学校可以建设虚拟仿真实验平台，以弥 补实验环节的不足，并鼓励学生参加市政环境类虚拟 仿真实践比赛， 以锻炼学生的思维和实际操作能力。
实验环节不指定主题， 学生可选择贴近实际或感 兴趣的环境主题。所谓“知之者不如好之者， 好之者不如乐之者”，教师的作用在于引导，鼓励学生思考，使 其能够基于现有环境领域的问题，抓住分析对象，找 出分析途径，并尽可能详尽地列出分析过程，以及需 要注意的问题。通过实验选题、方案制定、动手实践、 数据分析等方面的锻炼，学生独立思考、分析探究与 实践的能力得以加强，同时实验室安全意识的培养贯 穿课程始终，有助于学生正确使用化学品和了解实验 室安全规范。
例如，分子光谱实验教学思路如下。首先，笔者以 华东交大校歌歌词中的“英雄城北赣江畔，孔目山水 美如画”，即背景学校校内湖—孔目湖(位于学校南 区，水面面积 400 亩，原生态，风光秀美，每年有千只 白鹭迁徙在此) 为背景示例引入。其次，笔者提出问 题：“每年夏秋季节湖内散发出很浓的腥臭味，有研究 生学长研究认为，孔目湖水质处于中营养-重度富营 养化状态，那么到底是什么引起孔目湖发臭和富营养 化呢? ”[10]接着，笔者引导学生对“氮、磷是湖泊富营养 化的主要限制性营养元素，孔目湖水体富营养化程度 到底怎样? ”这个问题进行质疑。再次，笔者引导学生 对问题展开研究实践，即让 3~5 位学生组成小组，每 个小组通过查阅资料，对拟要解决的问题展开研讨， 对涉及的分析仪器进行选择，并确定分析测试的方 案，之后由授课教师把关进行实验。最后，学生得出研 究结论并进行展示，即实验结束后，学生以个性化思 路设计制作 PPT/视频，每个小组选派 1 名代表进行总 结汇报，并解答其他小组成员提出的问题。
五、深挖专业课程思政元素，增强学生使命担当意识
2016 年 12 月，习近平总书记在全国高校思想政 治工作会议上强调，“把思想政治工作贯穿教育教学 全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高 等教育事业发展新局面”。他指出，“要用好课堂教学 这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强， 提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发 展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成 协同效应” [11] 。从此，高校课程思政走进大众视野。 2020 年 5 月 28 日，教育部印发《高等学校课程思政建 设指导纲要》，要求把思想政治教育贯穿于人才培养体系，全面推进高校课程思政建设[12]。课程思政在本质 上是一种教育理念，目的是实现立德树人，努力培养有理想、有本领、有担当的创新型人才[13] 。教师在授课过程中融入思政元素，引导学生树立正确的三观，可培养未来环境工程师造福人类和服务社会的意识[14]。
“仪器分析”课程教学中，分析仪器的发展涉及科学家的研究历程，故教师可通过讲故事的形式深挖专业课程中蕴含的思政元素，并将专业知识教学与思想 政治教育充分融合，由此可形成协同效应，实现显性教育与隐性教育相统一，有利于思政积累效果最大 化。例如，色谱分析是一种分离和分析方法，其伴随着现代化学技术的发展应运而生。1906 年，俄国植物生理学家和化学家茨维特做了植物色素分离的实验，并发表了论文，将这种方法命名为色谱法(Chromatogra-phy) 。但遗憾的是，英国科学家在重复这个实验的时候，因为语言不通，科研不严谨，没有重复出来，就写了评论文章，认为茨维特的色谱法有问题，以致最早发现色谱法的科学家错失诺贝尔奖。通过类似故事讲解，深挖专业知识蕴含的德育元素，强化学生的工程伦理教育，可培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
六、通过多元化考核，提高学生学习主动性
多数地方高校(如华东交大) 环境工程专业的“仪 器分析”课程在开设之初，考试形式单一且期末成绩 占比较高(70%) ，学生习惯死记硬背知识点，“临时抱 佛脚”也可能拿到高分。不言而喻， 这样的考核是消极 的、失败的，且与当下工程教育专业认证理念很不协 调。考取高分虽然能带来一时的兴奋，但过程才是永 恒的，同时学生不善于分析仪器的场景选择和应用实 践也是事实。因此，学生是否愿意投入更多兴趣、更多 的时间进行主动性学习，教师对课程考核创新的多元 化程度起到促进作用。
鉴于此，笔者以学生能力获得为初衷，降低考试成绩占比，增加多元考核比例，采用过程化考核方式，即“总评成绩=平时成绩+课堂学习情况+主题报 告+实验+综合性考核”，如表 2 所示。平时成绩包括 签到和课程中正负面印象加减分;课堂讲授全程伴有 “雨课堂”，课堂学习情况主要通过选择题(单选、多 选) 和主观题来量化;主题报告以 Word 形式呈现，内 容涉及湖泊水质情况调研、水质评价标准、污染来 源、测定方法等;实验更注重学生综合分析问题能力、 解决问题能力的考核，包括实验选题、方案制定、动手 实践、实验室卫生、数据分析五方面。通过采取让学 生“忙起来”的考核方式，引导学生主动参与“仪器分 析”课堂教学，使其独立思考、分析探究与实践，可培 养学生利用现代化的分析测试研究手段与方法分 析、解决复杂环境问题的能力和创新精神，从而更有利于高级环境工程类人才的培养。
七、通过问卷调查，提升学生学习源动力活性
通过上述六项有效措施，相信在环境工程专业的 “仪器分析”课程教学中学生学习源动力能得以较好 地激发与维持。笔者以华东交大已修“仪器分析”课程的环境工程专业 2018 级本科生为例，对教学班 36 人 进行了关于“仪器分析”课程学习源动力方面的问卷 调查，以进一步提升学生内在学习源动力。如表 3 所 示，在课程学习态度上，97.22%的学生认为学好“仪器 分析”课程很有必要，91.67%的学生认为学习“分析仪 器”课程对日后的工作/升学有用处，认同“仪器分析” 课程的重要性;在课程学习感受上，58.33%的学生认 为课程主线明显、学习时不吃力，63.89%的学生认为 课程有趣、不枯燥，学习源动力较强;在课程实验环 节，91.66%的学生愿意小组协作，77.78%的学生认为 实验环节成绩不应该只是实验报告，66.67%的学生愿 意用 PPT 分享实验过程和结果，希望多方面参与实 验，体现自己的能力。
综上所述，为落实水、气、土壤污染防治行动计划等国家重大战略需求，培养造就当代生态环保人才， 深度参与和引领全球生态环境治理，是我国重要而迫 切的现实需求，也是摆在环境工程专业每位任课教师面前的重要问题。没有求知欲的学生，就像没有翅膀 的鸟儿，而充分激发与维持学生学习源动力，学生学好“仪器分析”课程便是信手拈来的事情。“金无足 赤”，想要了解源动力激发方面的不足，学生反馈是最 好的答案，同时持续改进不是一种方法，而是一种状态。笔者希望在如何激发与维持学生学习源动力方 面，能够给予其他高等院校环境工程专业授课教师一 些意见和建议。
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[14] 倪菊华.生物化学,踏歌而来:《生物化学》绪论课的教学设计与 授课技巧分享[J]. 中国生物化学与分子生物学报,2020.36(12):1514- 1518.通讯作者：李庆华(1976— ) ，女，副教授，硕士。研究方向：建筑环 境与能源应用。 (E-mail：124200455@qq.com) 。
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