孟慶俊+朱雪強+李向東+馮啟言+單愛琴
(中國礦業大學環境與測繪學院,江蘇 徐州 221116)
摘要:《環境化學》課程是我校環境科學專業的核心課程,是環境科學專業的基礎課程,具有理論與實踐相關結合的特點。本文總結了我校環境科學專業《環境化學》課程在“小班授課”方面進行的教學改革與創新,構建“理論教學—專題討論—實驗教學”模塊結構的特色教學框架,突出了研討式、專題化特點在《環境化學》小班教學中應用,大大提高了學生對環境化學課程的參與度與學習效果。
關鍵詞:環境化學;小班授課;改革與創新
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)13-0118-02
一、課程簡介
“環境化學”是利用化學各基礎學科的理論知識來探討和解決與化學相關的環境問題的科學,是環境科學的核心組成,也是化學學科的重要分支。設置本課程的目的是為了讓學生系統地掌握環境化學領域的基本知識,把握環境化學的最近進展,為將來從事環境領域的科研和管理工作打下堅實的理論基礎。
南開大學、南京大學、上海同濟大學等國內知名大學也都把《環境化學》作為碩士與博士研究生入學考試的必選課目。在我校環境科學專業人才培養方案的設置過程中,對《環境化學》科給予了高度重視,將其列為本科專業基礎課程,并且《環境化學》課程也被作為我校環境科學專業研究生入學考試的專業基礎課課目。
《環境化學》課程在我校一直作為專業核心課程,學時也不斷增加。2002年該課程開始進行雙語教學的改革試點,自編了《環境化學》英文講義,結合戴樹桂等編寫的《環境化學》中文教材,先后在環境科學2000級到2007級開設了八次。從開設情況來看,雙語教學在一定程度上增強了學生的專業英語水平,但對環境化學理論的理解不夠深入,特別是一些來自偏遠地區的英語基礎較差的同學,學習難度很大。雙語教學的基本出發點是在掌握課程內容的同時提高專業英語水平,以便將來更好地與國際接軌,但前提是對課程本身的理論有深入的領悟。由于學生英語水平參差不齊,雙語教學嚴重影響了學生對課程內容的學習,所以在2008版本科培養計劃中將本課程改為中文教學,即從2008級開始,《環境化學》不再實行雙語教學的教學模式。
目前2013、2014級學生人數較少(分別為14人和19人),適合于小班教學,因此對《環境化學》的教學模式有必要進行改革,從教學內容、教學手段、教學組織、考核方式等方面進行改進。
二、教學目標
國內外備受推崇的“大班授課、小班研討”的教學模式具體來說就是將一門課程的教學時間由傳統的、單一式的大班課堂授課轉變為按一定比例拆分成“大班授課”和“小班研討”,由兩個教學環節組成的教學模式[1-3]。可能在很多學校、很多專業,由于師資不足等客觀條件的限制,無法實現“小班授課”,而只能選擇“大班授課、小班研討”。而我校環境科學專業小容量的班級構成,為“小班授課”提供了條件。通過小班授課、專題討論、實驗實踐等多環節的教學,可以達到優化教學資源、提高教學效果的目標[4,5]。
三、教學改革內容
1.構建“理論教學—專題討論—實驗教學”模塊結構的特色教學框架。《環境化學》是一門理論與實驗相結合的基礎專業課程,要根據教學大綱,結合學時數構建。小班授課更有利于進行啟發參與式教學,調動學生參與教學活動,變傳統的“教”為主動的“學”,充分調動學生參與教學活動的積極性[6]。
理論教學模塊:根據課程內容,對各個環境要素(介質)的理論內容進行了梳理,總結歸結了需要掌握的知識要點,充分利用有限的學時攻克重點、難點內容。其中,大氣環境部分重點講解大氣光化學反應及與之相關的大氣環境問題,如光化學煙霧、硫酸煙霧、酸性降水、溫室效應、臭氧層破壞及霧霾等其中的化學問題,彌補我校環境科學專業課程體系中關于光化學、自由基化學方面的缺陷;水環境化學部分主要講解水中無機、有機污染物的遷移轉化作用過程與機理;土壤污染中的化學問題。
專題討論模塊:根據環境化學發展動態、國內外重大環境污染事件等設置專題討論題目,在保證基本理論教學的基礎上,緊跟環境化學領域的發展前沿,保持教學內容的時效性與新穎性。2012級和2013級學生部分專題討論題目主要有:關注地下水體安全、淺析8.12天津爆炸事件、山西化工廠苯胺泄漏、土壤重金屬污染物的危害與治理、霧霾氣候特征及影響因子分析、大連輸油管爆炸事件、石油泄漏的影響及處理等。2012級(8人一組)由于學生人數多,學生參與度要比2013級(3人一組)小很多。
實驗教學模塊:根據教學內容、實驗條件、儀器設備等情況,開設了基礎驗證性實驗、一般綜合性實驗和提高創新性實驗,使學生能夠逐級提升實驗操作能力的同時,不斷加強對課程理論體系的理解和對研究技術方法的掌握。較小的班級容量使得每位學生都能真正參與到實驗的各個環節。結合課程內容,積極開展綜合型、開放式實驗教學內容,不斷完善實驗實踐環節,提高學生的實踐創新能力與動手能力。主要開展了室內空氣中甲醛的濃度水平測定、有機物正辛醇-水分配系數的測定、土壤對重金屬離子的吸附/解吸作用、土壤中鉛和銅的形態分析等環境化學課程中典型的實驗項目。
2.考核方式的改革。結合新版大綱,針對“小班授課”的教學模式,對考試方式也進行了相應的改革。注重平時考核,加入課程中期考核,主要針對目前環境化學領域的最新前沿提交小論文,并針對課程內容中的重點、難點進行專題講座。(1)在考試的內容上,減少死記硬背的名詞解釋題、填空題、問答題,加大理論分析案例和論述題等的分量。(2)考試成績由平時出勤成績、作業、實驗與課堂表現(10%)、期中小論文考核(10%)、專題講座成績(10%)與期末考試成績(60%)組成。(3)專題講座成績由學生的現場打分與教師打分共同組成。(4)采用靈活的考試方式,如開卷考試、開卷+閉卷、閉卷等考試形式。
四、教學組織形式
為使學生充分參與教學活動,根據課程內容設置多個知識單元和知識要點專題,學生分成2人一組,每組至少選一個專題,經過準備后在課堂上講解,并組織學生提問與討論,使每個學生都參與到學習中來。每個專題時間約10—15分鐘,每次課大約進行2—3個專題。待每個專題講完后,再由老師進行總結與點評,同時每次選4—5名學生進行打分,作為最后綜合成績的一部分。
五、結語
《環境化學》課程“小班授課模式”的探討與實踐,對于人數較少的環境科學專業其他課程的教學具有很好的借鑒價值。利用小容量班級嘗試參與式、研討式的靈活教學模式,對于充分利用教學資源、提升教學實效具有明顯優勢。
參考文獻:
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[6]楊明慧,童亨茂.大地構造學“大班上課小班研討”教學模式及效果分析[J].大學教育,2025,(20):220-222.
基金項目:2014年中國礦業大學教育教學改革與建設課題《互動啟發式立體化“環境化學”課程教學體系優化及教學方法改革》(課題編號:2014YB25)
作者簡介:孟慶俊(1974-),女(漢族),黑龍江牡丹江人,博士,副教授,主要研究方向:環境化學、生態修復;朱雪強(1979-),男(漢族),江蘇昆山人,博士,講師;李向東(1973-),男(漢族),安徽銅陵人,博士,副教授;馮啟言(1964-),男(漢族),山東日照人,博導,教授;單愛琴(1967-),女(漢族),山東青島人,博士,副教授。