應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)改革探索*

孫榮國

(貴州師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，貴州　貴陽　550001)

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應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)改革探索*

孫榮國

(貴州師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽550001)

為提高貴州師范大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《環(huán)境化學(xué)》課程的教學(xué)效果，在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，由傳統(tǒng)的教師講授、學(xué)生被動學(xué)習(xí)改革為研討式教學(xué)與綜合實驗訓(xùn)練相結(jié)合的模式。實踐表明，通過改革不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、科研興趣得到提高，而且鍛煉了其發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。總體上教改效果良好，達到了預(yù)期目標。同時，對教改過程中存在的問題進行分析總結(jié)并提出了相應(yīng)的改進方案，以利于更好地培養(yǎng)符合社會需求的高級應(yīng)用型人才。

應(yīng)用化學(xué)；環(huán)境化學(xué)；教學(xué)改革

《環(huán)境化學(xué)》是在化學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)理論和方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標的一門多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科[1-2]。《環(huán)境化學(xué)》既是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，也是化學(xué)學(xué)科的一個新的重要分支。《環(huán)境化學(xué)》作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的選修課程，主要側(cè)重提高學(xué)生對身邊環(huán)境問題的化學(xué)機理的認識及培養(yǎng)其環(huán)境化學(xué)相關(guān)的實驗技能，在自身的專業(yè)背景下，能夠在相關(guān)部門從事與環(huán)境相關(guān)的科學(xué)研究及管理工作[3-4]。該課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)非常重要的一門選修課程。因此《環(huán)境化學(xué)》課程的教學(xué)模式及方法等對實現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)目標十分重要。筆者通過教學(xué)實踐，以提升教學(xué)質(zhì)量為目標，從《環(huán)境化學(xué)》課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容與形式、教學(xué)效果、存在的問題、改進方法等幾方面進行探討，試圖為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)《環(huán)境化學(xué)》選修課程的教學(xué)提供新的思路和方法。

1　教學(xué)目標

貴州師范大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)能在化工、煉油、材料、制藥、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的科研機構(gòu)、企事業(yè)單位或中等學(xué)校從事科學(xué)研究、生產(chǎn)技術(shù)與管理、教育教學(xué)工作的應(yīng)用拓展型高素質(zhì)人才。因此，開設(shè)《環(huán)境化學(xué)》選修課程不僅可以提高學(xué)生對當下環(huán)境問題的認識，增強環(huán)境保護理念，而且可以讓學(xué)生意識到環(huán)境污染的嚴重性，以實際行動參與環(huán)保工作。因此要求學(xué)生掌握水環(huán)境化學(xué)、大氣污染化學(xué)、土壤污染化學(xué)及環(huán)境生物化學(xué)的化學(xué)基礎(chǔ)理論知識及化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，熟悉相關(guān)實驗的原理、分析測試方法及總結(jié)與匯報的方法等，同時還能讓學(xué)生了解環(huán)境化學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生認識、分析和解決實際環(huán)境問題的能力，為將來從事環(huán)境方面相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

2　教學(xué)內(nèi)容與形式

以王凱雄主編的《環(huán)境化學(xué)》作為教材，以戴樹桂主編的《環(huán)境化學(xué)》、《環(huán)境科學(xué)》、《中國環(huán)境科學(xué)》、《環(huán)境化學(xué)》、EnvironmentalScience&technology、ScienceoftheTotalEnvironment、Chemosphere等教材和知名學(xué)術(shù)期刊作為參考教材，主要講授水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)、大氣環(huán)境化學(xué)和生物環(huán)境化學(xué)相關(guān)理論知識，其中以水、大氣和土壤環(huán)境化學(xué)為重點章節(jié)進行介紹，在介紹基本理論知識的同時，以專題講座的形式進行示范，講述相關(guān)領(lǐng)域的研究重點及發(fā)展趨勢，然后提出6～8個學(xué)科前沿問題，如在水環(huán)境化學(xué)章節(jié)，給出的問題有：(1) 水環(huán)境污染與人類健康；(2) 我國水環(huán)境新型污染物污染現(xiàn)狀；(3) 我國水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀、成因、控制對策和發(fā)展趨勢；(4) 我國水環(huán)境抗生素污染現(xiàn)狀及危害；(5)我國水環(huán)境重金屬污染現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)；(6) 水體汞的環(huán)境地球化學(xué)行為研究進展；(7) 有機質(zhì)在水環(huán)境化學(xué)中的作用及意義。每5位同學(xué)一組，由學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻資料并進行歸納總結(jié)，制作報告文稿，在課堂上以專題報告的形式論述相關(guān)科學(xué)問題的動態(tài)及研究進展，同時與教師、同學(xué)展開討論并由教師進行點評。

此外，對水、大氣和土壤環(huán)境化學(xué)這三個章節(jié)分別給出一個開放性實驗題目，其中水、土壤和大氣環(huán)境化學(xué)各章節(jié)的開放性實驗題目分別為“校園人工湖水體富營養(yǎng)化現(xiàn)狀及評價”、“校園綠化區(qū)土壤肥力的測定與評價”和“校園大氣環(huán)境中PM10和PM2.5濃度監(jiān)測”。每10名學(xué)生為一組，首先由學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻資料、撰寫實驗方案、研究方法及注意事項，以本科畢業(yè)論文開題答辯的形式進行匯報，教師對實驗方案的可行性、存在的問題、注意事項等進行點評、指正。然后由學(xué)生獨立開展實驗，包括試劑藥品的配制、樣品的采集、前處理和測試，實驗過程中教師全程跟蹤監(jiān)控學(xué)生的實驗進展，在出現(xiàn)錯誤或操作不當時及時給予提醒。實驗結(jié)束后，學(xué)生需對數(shù)據(jù)進行分析和總結(jié)，以研究報告的形式進行匯報。該方法著重培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣、創(chuàng)新能力、動手能力和組織能力[5]。

采取開放式的模式對學(xué)生的綜合成績進行考核。理論知識掌握程度的考核采取半開半閉的考試模式進行，同時根據(jù)學(xué)生作報告的演講文稿、報告內(nèi)容、儀態(tài)、開放性實驗組織能力、操作能力、數(shù)據(jù)分析、實驗報告的撰寫能力等多方面進行考核，然后根據(jù)學(xué)生的綜合表現(xiàn)給出最終成績。

3　教學(xué)效果

首先，通過改革提高了學(xué)生對《環(huán)境化學(xué)》課程理論知識的理解和掌握程度，并具備一定的運用能力。通過一系列的文獻資料查閱、報告、實驗、總結(jié)等訓(xùn)練過程，使其具備了在企業(yè)、公司、事業(yè)單位從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境分析與管理等相關(guān)工作的能力。其次，通過教學(xué)模式改革，學(xué)生的知識視野得到大幅拓寬，學(xué)習(xí)思路得以轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生主動獲取知識的興趣及學(xué)習(xí)的熱情，同時積極性及科研興趣大幅提升，科學(xué)素養(yǎng)得到培養(yǎng)，文獻查閱和歸納、論文寫作與學(xué)術(shù)交流能力均得到提高。再次，學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力得到大幅提升。該教學(xué)模式改變了以往“手把手”式的教學(xué)方法，使學(xué)生始終處于“主角”狀態(tài)，其主觀能動性和創(chuàng)新性思維等得以充分調(diào)動和發(fā)揮，團隊合作能力得到鍛煉。總之，研討式教學(xué)與開放性、綜合性實驗訓(xùn)練相結(jié)合的教學(xué)模式是一次有益嘗試，總體上教學(xué)效果理想，達到了預(yù)期目標。

4　存在的問題與改進方法

(1)學(xué)生的文獻查閱能力與總結(jié)能力較差。《環(huán)境化學(xué)》這門課程授課時間為大三下學(xué)期，但仍有部分學(xué)生不知道如何查閱文獻，即使有的學(xué)生會查閱相關(guān)文獻，也僅限于國內(nèi)的學(xué)術(shù)論文，外文文獻基本沒有涉及，且未對文獻進行認真閱讀和分析。總之，大部分學(xué)生對文獻的總結(jié)、歸納能力較差。對此，在今后的教學(xué)中應(yīng)教會學(xué)生如何查閱中外文文獻，傳授相關(guān)期刊論文數(shù)據(jù)庫的使用方法、文獻閱讀方法及總結(jié)歸納的方法與技巧。

(2)學(xué)生的語言表達能力及文字撰寫能力較差。在作報告或進行討論過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的語言表達混亂、邏輯性不強，用詞不嚴謹、不恰當、不準確。報告展示的語言不通順，甚至有錯別字、語法錯誤。對此，在今后的教學(xué)過程中應(yīng)以優(yōu)秀學(xué)術(shù)期刊論文及學(xué)生的論文為案例，介紹科技報告語言表達的注意事項，提升其科學(xué)素養(yǎng)，為未來從事科研工作奠定基礎(chǔ)。

(3)實驗過程中動手能力、分析問題、解決問題能力差。個別學(xué)生始終不知開放性實驗的目的、原理及方法，不知如何開展實驗，對實驗數(shù)據(jù)的分析總結(jié)更是未知，在開放性實驗過程中一直扮演“跟班”的角色，這主要是由于其未掌握相關(guān)知識體系、未認真查閱相關(guān)資料，以致不能理解實驗的原理、開展方法，也未能對實驗結(jié)果進行較好地總結(jié)、分析等。對此，在今后的教學(xué)中應(yīng)加強傳授開放性實驗的開展方法、注意事項、統(tǒng)籌安排、結(jié)果討論與分析等，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題能力，提高學(xué)生自我解決問題的能力。

5　結(jié)　語

《環(huán)境化學(xué)》作為貴州師范大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的選修課程，對完善學(xué)生的知識體系非常重要，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點和教學(xué)目標，積極探索和嘗試新的、有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的和注重學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)模式，不斷豐富、改進和創(chuàng)新教學(xué)方法與手段，使學(xué)生積極主動地去學(xué)習(xí)，由“被動接受”的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)、科研的“主角”。這樣不僅可以提高學(xué)生對當下環(huán)境問題的認識和環(huán)保素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，在學(xué)生對基本理論知識的掌握程度得到提升的同時，學(xué)生的發(fā)現(xiàn)并分析問題能力和解決問題能力得到充分鍛煉，此外，還可以提升學(xué)生的組織、協(xié)調(diào)和團隊合作能力。

[1]戴樹桂. 環(huán)境化學(xué).2版[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006: 4-10.

[2]張進忠, 王定勇, 魏世強, 等. 高等環(huán)境化學(xué)課程研討式教學(xué)的探索與實踐[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版), 2010, 8(2): 199-200.

[3]郭紹芬, 張廣娜, 徐樹建, 等. 科研項目支撐下環(huán)境化學(xué)開放性實驗的改革和探索[J]. 臨沂大學(xué)學(xué)報, 2014, 36(6): 48-50.

[4]周龍, 馬華菊, 黃文富, 等. 環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革探討[J]. 廣州化工, 2016, 44(2): 190-192.

[5]夏博書, 吳雨杭, 韓忠保, 等. 化學(xué)師范專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)實驗改革的探討[J]. 廣州化工, 2016, 44(1): 179-180.

Exploration on Teaching Reform ofEnvironmentalChemistryin Applied Chemistry Specialty*

SUNRong-guo

(School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Normal University, Guizhou Guiyang 550001, China)

In order to improve the teaching effects ofEnvironmentalChemistrycourse for the specialty of Applied Chemistry in Guizhou Normal University, the traditional teaching method was reformed which was active teaching of teachers and passive learning of students to the mode of combining discussion-based teaching and training of comprehensive experiment based on pedagogical practice. Practice dictated that the enthusiasms of learning and scientific research of students were improved. The ability of analyzing and solving problems were also improved. Overall, the educational reform effect was good, and had reached the expected goal. At the same time, to cultivate talents for conforming to the requirements of the society, the existing problems in the process of educational reform were analyzed, and optimization proposal was provided.

Applied Chemistry;EnvironmentalChemistry; educational reform

貴州師范大學(xué)博士科研啟動項目(2014年)。

孫榮國(1984-)，男，博士，副教授，從事環(huán)境化學(xué)方面的教學(xué)與科研工作。

G642.3

A

1001-9677(2016)012-0202-02