創新創業背景下環境地球化學課程教學改革探討

李雙

摘 要 環境地球化學作為地球化學專業的一門重要的課程，需要立足學科特點，將理論和實驗教學結合起來，才能更好的培養學生的創新創業能力。本文通過對“環境地球化學”課程教學內容及存在問題的闡述，說明將創新創業教育融入到課程教學中的必要性。本文歸納了兩種教學改革方法：一種是增加創新型和綜合型的實驗;另一種是將創新創業比賽項目和科研項目融入到課程教學體系中。

關鍵詞 創新創業 環境地球化學 實驗項目 教學改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.024

Abstract Environmental geochemistry， as an important course of geochemistry， needs to be based on the characteristics of the discipline and combine theory and experiment teaching to better cultivate students' innovation and entrepreneurship ability. This paper expounds the teaching content and existing problems of environmental geochemistry， and explains the necessity of integrating innovation and entrepreneurship education into the course teaching. This paper summarizes two teaching reform methods： one is to add innovative and comprehensive experiments; the other is to integrate innovation and entrepreneurship competition projects and scientific research projects into the curriculum teaching system.

Keywords innovation and entrepreneurship; environmental geochemistry; experimental project; teaching reform

一個國家源源不斷的發展動力更是離不開創新創造。在我國的十八大報告中就明確指出“創新是國家綜合實力的體現，是社會進步的重要支撐，必須要把創新創造放在國家發展的核心位置”。[1]而創新在各個方面都是需要的，體現在教育上，就是要培養出具有創新精神、創新能力和創新人格的人才。[2]高校作為國家創新創業活動開展的重要陣地，在各項課程的教學中要進行改革和改進，以培養出符合國家發展和社會發展的優秀的創新創業型人才。就環境地球化學課程來說，它是一門自然科學，更是一門實踐類的科學，在目前全民創新創業的背景下要不斷的通過教學改革，實現大學生的實踐能力的提高，培育大學生的探索精神和創新創業能力，以提高大學生的綜合素質水平。

1 創新創業背景下環境地球化學課程教學改革的必要性

和歐美一些國家相比，我國創新創業教育起步要晚很多，這造成我國高校大學畢業生不僅創業層次比較低，而且創新意識缺乏，這對于學生自身、國家和社會的發展都是不利的。[3]所以，需要通過在課程中融入創新創業教育的概念和內容，來培養大學生的創新創業意識。環境地球化學課程是地球化學專業一門非常重要的課程，在教學中需要實踐和理論相互結合，來鍛煉和培養大學生的創業創新能力和提高大學生的綜合素質水平，這非常有必要的。

（1）大學生提升自身素質的要求。伴隨著時代的發展和經濟的發展，對大學生進行創新創業的教育已經勢在必行。環境地球化學課程關注的不僅是學生理論水平的提高，更應該重視學生實踐能力的提高，所以，對此課程進行改革是提升大學生實踐精神、探索精神，以及創新創業精神的重要內容。

（2）提高就業率的要求。在高校不斷擴招的背景下，高校畢業生的就業形勢很嚴峻，[4]通過開展創新創業教育，可以幫助學生具備較高的創新創業意識和能力，引導更多的大學生加入到創業的隊伍當中，在緩解就業壓力的同時，維護社會的穩定。而環境地球化學課程的改革可以幫助學生更多的參與實踐，提升動手動腦能力，進而提高自身的素質，以應對將來的就業。

2 環境地球化學課程教學內容

“環境地球化學”是桂林理工大學地球化學專業的一門必修核心課程，該課程安排在大三下學期。現在課程教學內容授課內容包括：（1）環境問題和可持續發展;（2）人類生存環境的基本特征;（3）全球變化學;（4）地球化學與過去全球變化信息提取;（5）地球化學環境與人類健康;（6）土壤地球化學環境污染與防治;（7）大氣地球化學環境污染與防治;（8）水體地球化學環境污染與防治;（9）幾種典型類型的環境污染與防治;（10）環境地球化學在農業上的應用。該課程旨在使學生樹立環境保護意識，并初步掌握環境地球化學基本理論、一般研究方法和技術。目前本課程主要為理論教學，實驗教學內容相對較少。

3 環境地球化學課程存在的問題

（1）教學內容以理論教學為主，創新型和綜合型實驗較少。桂林理工大學地球化學專業的學生在大一和大二時系統學習了基礎地質學、地球化學、巖石學、礦床學和礦相學等專業基礎課，在大三年級開設勘查地球化學、環境地球化學等重要的主干核心課程。本課程在介紹與人類活動密切相關的四大層圈（大氣圈、水圈、土壤圈和生物圈）基本特征的基礎之上，詳細講解環境地球化學的基本理論和研究方法，并進而對原生地球化學環境與人類健康的關系，地球化學環境與地方性疾病，次生地球化學環境與人類健康及生態環境的關系，地球化學環境與現代農業的可持續發展，人類活動對地球化學環境的影響，以及目前最主要的幾種環境問題等。此外，本課程還將系統性地介紹了環境地球化學在研究過去全球變化中的作用及所取得的成果，礦山酸性廢水地球化學工程防治的原理及技術等新內容。但是目前由于理論課時較多，授課過程中開設的創新型和綜合型實驗較少，主要包括土壤樣品粒度和顏色分析，土壤樣品pH值和Eh值的測定，這大大限制了學生的創新創業能力的鍛煉和培養。

（2）創新創業教育在環境地球化學課程中融合性較差。環境地球化學是地球化學領域的一門重要分支學科，是理論性和實踐性較強的學科。在該課程授課過程中，應該立足學科特點，注重和加強學生創新創業能力的培養。目前，創新創業教育與環境地球化學專業教學還沒有結合起來，學生還停留在對于課本知識內容的學習中，沒有形成自主思考，主動動手設計實驗并解決相關科學問題的能力。

4 基于創新創業背景的環境地球化學課程的教學改革

（1）整合教學內容，增加創新型和綜合型實驗。在實驗教學過程中，新增加碳酸鹽尾礦中C和S元素含量分析實驗，讓學生掌握碳酸鹽尾礦的凈產酸量、酸中和能力的測試方法;新增加碳酸鹽尾礦中重金屬形態的逐級提取實驗，碳酸鹽尾礦中重金屬賦存狀態主要包括：吸附態、碳酸鹽結合態、Fe-Mn氧化物結合態、硫化物和有機質結合態以及殘渣態。利用化學提取法進行形態分析是最主要的和最基本的，也是目前環境地球化學領域研究的熱點。通過開設這些實驗，增強學生的創新創業意識。

（2）改革教學方法，增強學生的創新思維。疫情期間，桂林理工大學環境地球化學授課小組響應學校要求，將“雨課堂”“騰訊課堂”等應用于教學全過程，取得了良好的效果。利用“雨課堂”工具，授課教師可以將授課計劃、授課教案、教學大綱、授課PPT等教學資源課前上傳至線上，這樣學生可以提前預習。同時利用“雨課堂”工具，可以布置預習測試題目，督促并檢查學生的學習狀況。教師在授課過程中，利用“雨課堂”“騰訊課堂”等工具進行直播，達到線上線下教學同步的要求。同時，授課教師利用“雨課堂”“騰訊課堂”等工具進行考勤管理、課堂互動、作業管理等，均達到了良好的效果。“雨課堂”“騰訊課堂”等工具的應用提高了師生互動的積極性，非常有助于學生創新思維能力的培養。

針對難度較低的授課內容讓學生自己查閱資料，并準備PPT讓學生自己進行講解，這樣做能大大加強學生學習的主動性，同時鍛煉創新思維。例如環境地球化學第2章內容“人類生存環境的基本特征”，該章節內容難度較低，部分知識點在大一“基礎地質學”中學習過，因此該章節適合采取上述教學方法。針對課程中難度比較大的內容，采取“案例教學法”“比較教學法”等進行詳細闡述。此外，鼓勵學生課外自主學習“中國大學MOOC”中相關的課程，滿足不同學生的學習需求。通過上述教學方法改革，使授課過程以學生為中心，并達到培養高素質具有創新思維學生的目的。

（3）改革創新課程考核體系。在環境地球化學課程考核體系改革中，授課教師改變了原來單一的閉卷考核方式。授課教師根據疫情期間課程實施的實際情況，調整了平時成績和期末考試的比例，同時豐富了平時成績的評定指標。授課教師將平時成績由原來傳統的30%占地改為40%占比，同時將每個章節中利用“雨課堂”發布的測試、學生在直播間與教師互動次數、課堂回答問題次數、實驗課操作規范程度以及實驗報告書寫完整性加入到平時成績中，改變了原來只看考勤率和實驗報告的單一模式。

（4）融合科研項目進課堂，提高學生解決科學問題的能力。教師將自己的科研項目融入到課程中，引導本科生積極參與到科研項目，使教學與科研有機的結合在一起。本文作者及相關團隊目前正在承擔的國家自然科學基金青年基金項目《加里曼丹島Lamandau銅金多金屬礦床地球化學研究及其地質意義》涉及到地球化學領域多方面的知識，例如樣品采集和處理、等離子質譜的使用、化學溶樣法元素含量測定等;同時在項目實施過程中，需要用到origin、Geokit、CorelDraw軟件等處理數據。因此引導本科生參與到科研項目中，可以鍛煉學生的科研能力，增強創新創業能力。授課教師在上課過程中，將項目中實際遇到的問題和解決問題的方法融合到課程中，能全面提高學生的創新思維和學習主動性。

（5）鼓勵學生參加創新創業比賽等，增強創新創業意識。目前，桂林理工大學已經開展或者參與“中國創翼”創新創業大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽、“創青春”全國大學生創業大賽、“利森-金雁杯”青年創業大賽、“挑戰杯”全國大學生科技學術競賽等一系列的活動。鼓勵學生參與這些高水平的競賽有助于鍛煉學生獨立做項目的能力。本文作者及相關團隊曾帶領學生參加桂林理工大學大學生創新創業訓練項目，包括“印尼爪哇島東部Pacitan矽卡巖型金礦單礦物成因研究及其成礦指示意義”“多接收電感耦合等離子體質譜儀Hf同位素測試方法的開發與研究”等項目，均取得了良好的效果。項目實施過程中，大大鍛煉了學生的團隊合作能力，自主設計實驗能力，同時也對培養學生的創新創業意識具有重要意義。

5 結語

創新創業背景下環境地球化學的課程教學改革，通過增加創新型和綜合型實驗、改革教學方法、改革創新課程考核體系、融合科研項目進課堂等手段，增強學生的創新創業能力，全面提高學生的素質。同時在環境地球化學授課過程中，應該與時俱進，不斷更新教學內容，探索和豐富教學手段，才能使得創新創業教育與環境地球化學專業課程深度結合，取得更好的教學效果。

參考文獻

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[2] 王志平，衣翠珊，王樹彬.構建“五位一體”創新創業教育體系——內蒙古大學創新創業教育改革的探索與實踐[J].中國大學教學，2017（6）：29-32.

[3] 馮松寶.創新創業教育背景下應用地球化學課程教學改革探索[J].黑河學院學報，2017（10）：96-97.

[4] 黃佳彥.高校創新創業教育能力建設對策研究[J].科教導刊，2019（11）：8-9.