基于研究型課程理念的環境毒理學課程教學研究與實踐

張伊帆 何飛 李永峰

摘 要：環境毒理學，是環境科學和毒理學的一個分支。它是從醫學及生物學的角度，利用毒理學方法研究環境中有害因素對人體和生態系統尺度影響的學科。研究依托課題化的教學實踐方式設定課程改革目標，從課題設計、課題實施和課題成果評價對環境毒理學的研究型教學模型進行探討。

關鍵詞：環境毒理學；研究型教學；課題式教學

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）14-0141-03

Abstract： Environmental toxicology is a branch of environmental science and toxicology. It is a subject that uses toxicological methods to study the harmful factors from the environment effects on human body and ecosystem. Setting the goal of the curriculum reform based on the subject teaching practice， the research teaching model of environmental toxicology from three aspects such as subject design， subject implementation and subject achievement evaluation is discussed.

Keywords： environmental toxicology； research-based teaching； task-based teaching

環境毒理學，是環境科學和毒理學的交叉學科，是利用毒理學方法研究環境中有害因素，特別是化學污染物，對生物有機體的損害效應及其作用機理的一門學科。環境毒理學教學目的是培養學生知識水平，在一定基礎上可以解決相關環境預防及治理等問題。研究型教學課題化模式將環境毒理學實驗具體到課題當中去，從課題實踐中培養學生的自主學習和科學創新能力，提高了學生的的認知能力、實踐能力和團隊協作能力，增強了學生對環境保護的責任感，研究型教學早已成為歐美國家綜合性實踐類課程的主要教學方法。目前研究型教學，由于教學型問題的設置、經費、學生課時、學生個性等原因，很難兼顧到每個同學。因此研究型教學模式在我國大學普遍實施還有一定的困難。

在《中國教育改革和發展綱要》中，有這樣一段話：“中小學要由‘應試教育轉向全面提高國民素質的軌道，面向全體學生，全面提高學生的思想道德、文化科學、勞動技能和身體心理素質，促進學生生動活潑地發展，辦出各自的特色。”這段話較為客觀地闡述了素質教育的基本任務。按照素質教育的要求，學生道德的修養，知識的掌握，技能的形成，智能的發展以及個性的培養，都已成為人的全面發展培養目標的必不可少的組成部分。要造就全面發展的一代新人，顯然僅僅依靠傳統的知識傳授教學模式已經不適應現代學校教育發展的需要了。建立新的教學模式，形成新的教學規范，已成為我國新時期基礎教育教學改革面臨的重要任務。

研究型教學模式就是近些年提出來的一種由學生自主自行學習的新模式。在當代國內大多數高校中，由于傳統教學模式的束縛，對研究型課程的開設方式缺乏普遍全面的系統認識，或者進行了小范圍的探討，或者為開課等。在此背景下，本文以東北林業大學環境科學專業開設的《環境毒理學》為例，提出了一套基于研究型課程理念的設計方案及學生培養方法。

一、課程概述與研究型教學的意義

（一）環境毒理學概述

環境毒理學，是環境科學和毒理學的一個分支。它是從醫學及生物學的角度，利用毒理學方法研究環境中有害因素對人體健康影響的學科。其主要任務是研究環境污染物質對機體可能發生的生物效應，作用機理及早期損害的檢測指標，為制定環境衛生標準做好環境保護工作提供科學依據。利用毒理學方法研究環境污染物對人體健康的影響及其機理的學科。是環境醫學的一個組成部分，也是毒理學的一個分支。它主要通過動物實驗來研究環境污染物的毒作用。環境污染物對機體的作用一般具有下列特點：接觸劑量較小；長時間內反復接觸甚至終生接觸；多種環境污染物同時作用于機體；接觸的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差異極大。

環境毒理學主要研究環境污染物及其在環境中的降解和轉化產物在動植物體內的吸收、分布、排泄等生物轉運過程，和代謝轉化等生物轉化過程，闡明環境污染物對人體毒作用的發生、發展和消除的各種條件和機理。

（二）研究型教學的意義

將研究型學習列入中學課程計劃是我國基礎教育改革的重大舉措，它標志著以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育在基礎教育中將得到全面的落實，具體表現在以下幾個方面：

1. 研究型學習有利于創新人才的培養。

2. 研究型學習的開設有利于學生素質的全面提高。

3. 研究型學習的開設，有利于師資隊伍的建設。

4. 研究型學習的開設，有利于建立平等互助的新型師生關系。

5. 研究型學習的開設，有利于促進學校、家庭和社會教育的協作配合，從而有助于加快推進素質教育的步伐。

研究型教學模式是發展壯大國家教育的有效途徑，研究型教學模式以學生獨立自主創新為主，實踐與之相輔相成進行的新的教學模式。研究型教學大范圍的實施需要很多國家教育的資助，大學可以為研究型學習的實施提供實踐與具體場所。

二、環境毒理學研究型教學模式的具體實踐

（一）課題設計

課題設計是研究型教學的基礎，是以課題為中心對學習內容進行的重新規劃。根據學生人數，還有學生的專業知識水平，結合東北林業大學的實際情況，將《環境毒理學》教學內容課題設計以學生實踐為主題。

在課題中，教師負責進行對學生初期的一些簡單領導及講述相關課題事宜，由學生自己分組、分工合作進行課題探討與實驗。從中不斷激發學生的自主能力與團隊協作能力，培養學生的興趣。

本次課題設計以環境毒理學實驗為主，學生自己進行研究型教學課題實驗，課題成果評價及總結與改進相結合的獨特的研究型教學課題化的教學模型。

（二）課題實施

1. 成立課題小組。由老師分組成立課題小組，每組成員根據課題數目與課題人數進行合理分組，將不同層次的學生搭配分組，這樣有利于同學之間互相幫助、互相促進、共同提高，同時課題進度相對統一。分組應遵循原則：認知水平、性別、學習能力及成績好壞分配等。這樣有利于各組之間水平的平衡性，有利于學生之間的相互學習，有利于學生團隊精神的培養。

2. 課題方案設計。根據課題內容，明確課題的目標，由小組成員共同探討課題設計方案、內容、操作過程及其注意事項等。完成必要的課題資料收集，方案執行情況等具體內容。過程中，遇到的困難可求助于老師，師生間的交流有助于理論知識的儲備與課題成功實施的必要性。小組課題設計方案內容如表1所示。

3. 課題注意事項

（1）實驗動物小白鼠應及時填埋，防止污染環境。

（2）課題實施中，應及時通風，做好防護措施，以防學生大量吸入有毒氣體。

（3）小白鼠抓取過程中，戴好實驗準備的手套，切勿被小白鼠咬傷。

（4）對于實驗中未死亡的小白鼠，應及時處死填埋。

4. 課題補充說明

由于經費、師資、實驗室、實驗動物資源、課時等限制原因，本次課題只采用小白鼠作為研究對象，在將來有一定條件下，課題可采用更多實驗動物為研究對象，一種為嚙齒類，另一種為非嚙齒類，以便全面了解受試化合物對不同動物的毒性特征，加深學生對毒性化合物的理解。

（三）課題成果評價

1. 研究結果展示與評價。由組長作為代表向老師對課題內容及結果進行簡單的匯報，同時對課題完成過程中遇到的問題及解決方法進行介紹，其他小組成員可以提出問題，由本組成員進行簡單的解答。完善組間的交流。老師根據課題完成結果及答疑情況進行評價。評價分為組間評價、組內評價和老師評價三部分組成，分別占總評的25%、25%和50%。最后由學生寫成書面報告的形式統一上交老師。

2. 綜合成績評定。研究型教學課程的成績評定方式采用成果評價與考試相結合的方式。兩者分別占60%和40%。由環境學院的老師對小組進行評定，進行期末考試的綜合性考試，考試性質為閉卷考試。通過成果評價與考試相結合的方式得出綜合成績的評定，這樣的方式打破了傳統以書面形式進行評定的傳統模式，促進了人才的培養與學生自主創新的能力。有利于《環境毒理學》課程研究型課題的具體實施。

三、課題改進與總結

1. 課題改進。教學方式應嘗試多樣化，如室內一般試驗、即實驗開始前教師在黑板書寫，輔助多媒體展示，講解實驗原理和步驟，學生在教師指導下開展課題。課題的前期探討必不可免，以防課題實施過程中出現的各種問題。即使出現問題，應當由學生自己想辦法處理解決。有利于學生獨立自主創新能力的培養；有利于學生團隊精神的培養。為了課題實踐的特色，體現學生在課題化教學中的主導地位，培養自主學習和動手的能力，以學生為中心，對課題化教學方法應進行改變。可以嘗試改變教師的講課方式，課題實施地點，課題實施的具體方法等許多問題。多元化的學習方法更有利于擴展學生的大腦思路。同時，可充分運用現代化教學手段，采用多媒體和課題示范相結合的方式，采用不同地點的同組課題，不同方式的課題探究，充分激起學生的興趣。這樣可提高學生的積極性，加強學生的動手能力，培養團隊精神以及相互配合協作能力。

2. 總結。研究型教學課題化模式是更加符合如今社會對當代教學的需求，此種教學模式旨在以學生自主創新能力為主進行課題化教學的新模式，在新的學術研究領域中，課題化教學模式也逐漸得到重視。學生可從研究型教學模式中充分體會科技創新、科技文化的力量，不斷的發現問題，探索答案，尋根究底，最終達到獲取科技、知識、學習方法的各種技能，其中是科學精神、發現能力、自主學習和科技創新的能力得到最大的發展。這不僅僅是學生的收獲，更是教學的發展歷史上的重大突破。我們也不能忽視了傳統教學模式，傳統知識教學為我們儲備理論知識，而研究型教學則是學生的“擴寬”之地，在這里可以不斷提高學生自己的認知水平。從傳統教學逐漸脫離出來，為國家輸送一批又一批的創新型人才。這樣的教學模式對于國家未來的建設非常有必要。

四、體會

隨著人口的不斷增加，環境承載力有限，雖然人類也采取了一定的環保措施，但是畢竟環境要承擔起70億人口的基本生活，另外，城市化進程的加快，使得人類的生活能源成本越來越高，如何環保綠色生活？如何與環境和諧共處？這已經成為了當今社會經濟發展不得不面對的問題。

環境毒理學作為環境學科的一門基礎學科，對于環境保護預防有著重大作用。并對環境問題進行風險評價和管理的學科，其根本目的是在于預測環境因素對于生物和生態環境的危害，并確定其接觸的安全底線和一定防治措施提供有效的科學依據。

傳統教學模式枯燥無味，往往限制了大部分學生的興趣。研究型學習是以“培養學生具有永不滿足、追求卓越的態度，培養學生發現問題、提出問題、從而解決問題的能力”為基本目標；以學生從學習生活和社會生活中獲得的各種課題或項目設計、作品的設計與制作等為基本的學習載體；以在提出問題和解決問題的全過程中學習到的科學研究方法、獲得的豐富且多方面的體驗和獲得的科學文化知識為基本內容；以在教師指導下，以學生自主采用研究型學習方式開展研究為基本的教學形式的課程。

因此，在當下，環境毒理學與研究型學習結合是非常有必要的。此方法有利于人才的培養，有利于環境毒理學的發展。在未來很長的一段時間內，環境毒理學將作為國家教育部重點發展的學科之一，通過研究型教學模式不斷為國家輸送新的人才，為國家健康良性發展提供科學依據。

五、結束語

面對日趨嚴重的生態環境且越來越多的環境污染事件，對環境類專業學生開設的《環境毒理學》課程教學責任重大。這必須要求學生老師從新的學習模型中探索出治理環境的有效方法及策略。因此，構建學習型環境毒理學實驗課程教學模型，符合當代高等教學機構培養的目的，與建設高水平研究型大學的目標相適應，與國家發展提供堅實的科學依據相契合，與構建生態和諧社會的理念相吻合。

本文以東北林業大學環境科學專業開設的《環境毒理學》為例，分別闡述了學習《環境毒理學》的意義以及構建研究型學習教學模式的必要性，從中展開《環境毒理學》課題研究。僅以此來談談自己對與《環境毒理學》課程與研究型學習教學模式的見解。

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