文/易志剛 馬旭光 孫國峰
環境化學是在化學學科的傳統理論和方法的基礎上發展起來的,一門研究化學物質在環境介質中的存在、化學特性、環境行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學[1],是我國高校環境科學專業一門重要的專業基礎課,在專業課程體系中具有十分重要的地位,但該課程的教學普遍存在內容單一,教學手段刻板,實驗和實踐教學缺乏創新等問題[2]。目前,我國部分地方性本科院校正面臨向應用型本科教育轉型的機遇和挑戰。為了盡快適應新形勢下應用型本科人才培養的要求,作者在環境化學課程的教學實踐中,從教學內容、手段等方面入手進行了初淺的探討,希望能為應用型本科院校環境科學專業課程的建設和人才培養提供一定的借鑒和參考。
環境化學是在化學學科的傳統理論和研究方法的基礎上發展起來的一門多學科交匯的綜合科學[3],涉及知識面廣,內容繁雜。如何在有限的課時內,通過教學活動強化學生對環境污染問題化學本質的認識,培養學生利用理論知識解決實際環境問題的能力,對于應用型環保專業人才的培養至關重要。按照我校環境科學專業的課程體系安排,學生在學習環境化學之前,經過了無機化學、有機化學、物理化學、分析化學等化學基礎課程的系統學習,已具備了一定的化學理論基礎和化學思維能力。因此,在環境化學的教學中,對一些基礎的化學理論可以適當精簡,同時在教學中引入典型案例和環境熱點問題,再利用相關的基礎化學理論和方法對引入的內容進行剖析,使學生能夠將已經掌握的基礎理論與實際問題更好地結合起來,以此激發學生的求知欲和學習激情,培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。例如,在學習大氣中污染物的遷移轉化的內容時,除了對教材上列出的洛杉磯光化學煙霧和倫敦硫酸煙霧這兩大著名的大氣污染事件進行深入剖析外,還可以引入目前我國全面爆發的霧霾現象進行分析,詳細講述目前我國的大氣污染的特征,霧霾現象產生的根源,分析大氣中PM2. 5 的來源、在大氣中的遷移轉化過程及其對環境和人體健康的危害。在學習水環境化學的內容時,以2005 年11 月松花江苯類物質水污染事故、2011 年7 月四川省阿壩州松潘縣境內一電解錳廠尾礦渣流入涪江造成的綿陽市境內涪江流域水污染事件為例,講解水污染事故的形成原因,分析有機物、重金屬等污染物在水體中的存在形態、行為、歸趨及污染物對水體、水生生物和人類生產生活的危害。通過不同類型案例、環境熱點問題的講解和分析,引導學生思考如何利用所學理論知識尋求解決環境污染問題的方法和技術,讓學生通過學習,切身感受到所學理論知識與環境熱點問題的相關性,激發起學習的興趣,拓寬學生知識面,培養學生處理和解決實際問題的能力。
傳統教學方法以“教師講、學生學”的方式為主[4],有利于教師把控課堂教學秩序并將課程的重點難點快速傳遞給學生,但不利于充分調動學生的主觀能動性,不利于學生創新思維、實踐能力和綜合素質的培養。為此,在教學過程中開展了分組專題匯報和討論的“互動”,取得了較好的教學效果。具體做法是結合環境化學課程的教學大綱,分專題為學生擬定匯報主題,內容的設置上既考慮體現課程基本教學大綱中的重點難點,又要與環境熱點問題和學科前沿相結合。學生3 人一組,在老師指導下,共同收集資料并完成分組匯報和討論。通過上述“互動”教學模式的開展,使學生參與到整個教學環節,極大地調動了學生的學習積極性和主觀能動性,同時鍛煉了學生的團隊合作精神,對學生綜合能力的培養起到了積極的作用。
應用型本科人才的培養目標對學生實踐創新能力的培養提出了更高的要求。環境化學是一門理論教學和實驗教學并重的學科,實驗教學相對于理論教學而言,更能培養學生的實踐、創新能力,且通過實驗課程的教學互動,使學生能更直觀地掌握理論知識,并將其應用于解決實際問題。結合我校暑假期間的短學期實訓安排,在環境化學實驗教學環節,適當加大綜合性、創新性實驗的比例,打破單一的驗證性實驗教學模式。通過學生查詢文獻資料、自行設計實驗方案的過程,培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,提高學生的創新能力和綜合素質。
結合環境化學課程教學大綱要求,引入典型案例和環境熱點問題進行分析講解,并嘗試專題匯報和討論等“互動式”教學方法,取得了較好的教學效果:加深了學生對基礎理論的理解和掌握,激發了學生的主觀能動性,培養了學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力,提高了學生的綜合素質。在環境化學以后的教學工作中,我們將不斷嘗試新的教學方法,及時總結,進一步深化課程教學改革,為環境科學專業領域培養更多具有特色的應用型人才。
[1]戴樹桂. 環境化學[M]. 北京:高等教育出版社,2006:1 -10.
[2]李梅,徐航,吳鋒敏. 環境化學課程改革實踐與探討[J]. 廣州化工,2013 (13):258 -259.
[3]吳素霞,宋士濤等. 《環境化學》課程教學改革探索與實踐[J]. 廣州化工,2012 (19):173-174.
[4]高樹梅,翟志才. “環境化學”課程多樣式教學改革實踐[J]. 中國電力教育,2011 (32):118-119.