以環境化學課程建設為支點促進大學生綜合創新能力的提升

尹杰 邵留 王茜 陳以芹 李娟英

[摘 要] 以環境化學課程建設為載體，從課堂實驗、實踐創新、學科競賽等方面建立培養創新型人才為目標的創新實踐模式，尋求大學生創新能力和實踐能力培養的有效途徑，對環境專業學生的實踐能力、創新能力、創業能力和團隊精神有著重要的意義。

[關鍵詞] 環境化學;課堂實驗;實踐創新;學科競賽

[基金項目] 2019年上海海洋大學項目——以提高學生實踐能力為核心的實驗實習課程教學團隊（A1-2005-00-300211）

[作者簡介] 尹 杰（1992—），女，山西臨汾人，碩士，上海海洋大學海洋生態與環境學院實驗員，主要從事環境化學理論與教學研究;李娟英 （1978—），女，河北邯鄲人，博士，上海海洋大學海洋生態與環境學院副教授（通信作者），主要從事環境化學理論與教學研究。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0198-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-30

一、引言

環境化學課程是在化學科學的傳統理論和方法的基礎上發展起來的，最早可追溯到20世紀中期，它以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象，如日本的“水俁病”“痛痛病”，倫敦“煙霧污染”，洛杉磯“光化學煙霧污染”等，重點研究污染物的化學特性、在環境介質中的存在行為、環境效應機制及其控制原理和方法，是以解決具體環境問題為目標的一門學科[1]。環境化學在環境科學專業培養中的目的，在于讓學生熟練掌握污染物在大氣、水、巖石、生物圈等各環境介質遷移轉化過程中所涉及的化學污染問題及其效應等基本知識和理論，并全面、系統地培養學生的專業素質以及運用環境化學知識分析、解決實際環境問題的能力[2]。

作為環境化學理論知識的具體應用和實踐擴展，環境化學實驗是學生進一步消化和吸收理論知識的重要環節，對于了解環境化學的最新科學研究進展、獨立掌握環境化學的基本科研方法具有重要的作用。通過環境化學實驗課的開設，學生可進一步掌握環境化學理論課所學的知識，對污染物的起源、分布、形態、遷移、轉化、影響和趨勢有一個感性的認識，同時能夠鍛煉和提高學生的核心素養，培養學生的專業素質和實踐能力。然而，創新是引領發展的第一動力，高校作為傳播知識的場所，應該深化教學模式改革，提高學生的核心素養，努力成為培養創新人才的搖籃，建立一種全新的應用型人才培養體系[3]。因此，上海海洋大學環境化學課程建設基于課堂—實驗訓練，圍繞污染物在環境中遷移轉化和去除的主要目標，以教師的科研項目帶動學生參與為依托進行綜合創新實踐，運用實踐成果參加學科競賽，形成課堂實驗—實踐創新—學科競賽三位一體的系統思路和方法，全面提升大學生的綜合創新實踐能力。

二、基于環境化學課程建設的創新實踐模式

（一）課堂實驗訓練

“環境化學綜合實驗”是環境科學與工程專業人才培養環節中的一門重要實踐類核心課程，其重點是探討污染物來源及其在環境介質中的存在、形態、濃度水平和遷移、轉化與降解等環境行為及其影響因素等。研究表明，通過實驗教學將深化學生對“環境化學”課程基本知識的理解，掌握研究環境化學問題的基本方法和手段，提高科學分析能力、基本實驗技能，使學生具備發現、分析、解決科學問題的綜合能力[4]。下表是關于環境化學課程建設部分內容及對應的實驗教學內容的分配。以活性炭對單一污染物（苯酚）的吸附實驗為例，通過實驗內容的教學，學生可以掌握吸附等溫線和吸附動力學的實驗方法，同時更加明確各參數及實驗名詞的含義，進而對課堂所學的吸附性能、吸附原理等理論內容更進一步的鞏固，使學生對專業基礎知識的掌握更加的扎實。

（二）綜合創新實踐

創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。國家鼓勵民間自主創業，激發市場活力，充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，因此，大學生更加需要通過參加創新實踐，培養創新思維、創新方法和創新能力，增強獲取、整合、創造資源的自主創新能力[2]。為此，學校不斷加強大學生創新創業實踐教育，在推動學生創新創業實踐教育方面做了一些嘗試和創新，幫助學生提高創新創業意識，營造校園創新創業氛圍，構建創新創業實踐教育體系，建立健全創新創業實踐教育保障機制，使學校的創新創業實踐教育體系不斷完善，創新創業成果不斷豐富[5]。目前我校環境類專業綜合創新體系有優秀本科生進實驗室、校級大學生創新創業訓練項目、上海市級大學生創新創業訓練項目以及暑期社會實踐，學生可借助各個平臺進行創新實踐，結合自身專業知識和操作技能獨立組織、實施科研項目。如通過對污染物遷移轉化理論知識和活性炭對苯酚的吸附實驗技能的學習，進一步對生物炭的制備和材料表征、典型單一污染物和復合污染物的吸附特性進行研究，并對結果進行分析，撰寫總結報告等工作，形成自己獨特的創新項目，以培養學生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力。

（三）學科競賽

學科競賽是在緊密結合課堂及實驗教學基礎上，以學生興趣為導向，以創新型科技成果為載體的科研實踐活動，它要求大學生運用學習過程中建立的邏輯思維進行發散思維，發展創新思維，創造出創新性作品，激勵學生理論聯系實際和獨立工作能力，既是課堂理論和專業知識的有效補充和延伸，也是提高學生創新實踐能力的主要平臺和有效手段，在創新人才培養中的作用日漸顯現[6]。目前環境化學課程建設方面具有代表性的學科競賽項目，包括與環境化學專業直接相關的“大學生節能減排社會實踐與科技競賽”“全國環境友好科技競賽”和“全國大學生生命科學競賽”以及與環境化學專業間接相關的如“挑戰杯”“匯創青春”等競賽。學生可借助自己在綜合創新實踐平臺取得的科研成果來參加學科競賽，如在對生物炭的制備和材料表征、典型單一污染物和復合污染物的吸附特性進行研究的基礎上探討生物炭在養殖廢水中的應用，并運用此成果參加節能減排、環境友好、挑戰杯等學科競賽，以此鍛煉學生全面運用所學知識解決實際環境問題以及調查和組織表達能力。

三、結語

本文以環境化學課程建設為支點，從課堂綜合設計性簡單實驗，到復雜創新實驗的設計和開展，再到最后的成果應用、參加學科競賽，形成課堂實驗—實踐創新—學科競賽三位一體的創新實踐模式，逐步夯實學生的理論基礎并提高解決實際環境問題的能力以及綜合創新實踐能力。

參考文獻

[1]侯磊，楊桂英.環境化學本科教學核心內容及前沿拓展探討[J].廣東化工，2019，46（14）：187-188.

[2]嚴云.淺析創新背景下的環境化學實驗的課程改革[J].廣州化工，2018，46（3）：147-148.

[3]劉雪蓮，張占梅，潘瑾，等.基于“大學生創新計劃”的環境化學實驗教學改革與優化探索[J].教育教學論壇，2017（18）：100-101.

[4]朱維琴，王嬌嬌，張杭君，等.基于能力培養的《環境化學實驗》課程教學評價方式改革與實踐[J].教育教學論壇，2019（19）：274-275.

[5]黃永蓮.雙一流要求下的環境類學生創新創業實踐教育研究——以上海海洋大學海洋生態與環境學院為例[J].教育現代化，2019（13）：21-23.

[6]王亞娜，金麗馥，毛罕平.學科競賽中大學生創新績效影響因素分析[J].高校教育管理，2019（5）：1.