《水分析化學》緒論教學模式探究

張 巖

(河南城建學院,河南 平頂山 467000)

1 引言

《水分析化學》是給排水工程、環境工程專業的重要專業技術基礎課、必修課。這門課主要研究水及其雜質、污染物的組成、性質、含量和它們的分析方法，要求學生必須具有扎實的化學基礎理論和基本技能。同時，水分析化學服務于本專業的后續專業課學習，是學好《水質工程學》《建筑給水排水工程課程設計》等課程的基本保證[1]。這門課程是培養學生嚴謹的科學態度、獨立分析問題、解決實際問題的重要手段。但是在多年的教學中，發現一些同學對這門課程的重要性認識不夠，甚至由于化學基礎較差而產生畏難情緒，這就要求在學期開始的第一節課就來解決這些問題，讓學生輕裝上陣，帶著強烈的求知欲望主動完成課程的學習。

為了獲得更好的教學效果，許多新的教學方法和模式應運而生，比如翻轉課堂和“互聯網+”模式。翻轉課堂是近些年國內外關注較多的教學模式，是將傳統課堂中的知識傳授和知識內化兩個階段翻轉過來，實現以學生為主體，教師為主導的一種方式，在學習過程中，教師給學生布置課前預習，學生通過自學在課堂上進行討論，教師有針對性地進行指導解答，使學生完成知識的掌握過程[2,3]。“互聯網+”是信息時代產生的新模式，通過互聯網技術與互聯網思維整合各種資源，從而實現資源高效配置。在“互聯網+”的幫助下，翻轉課堂的教學模式可以更加高效便捷地實現[4]。基于此，將這些教學理念運用到《水分析化學》的緒論教學中，探索高效可行的課堂教學模式，解決學生“學什么”、“為什么學”以及“怎么學”的問題。

2 解決“學什么”的問題

初次接觸這門課，通常會使一些對化學不感興趣的同學喪失自信心和積極性，在第一節課就讓學生了解到這門課講什么，要學什么就至關重要。而“互聯網+”的教學模式，可以給學生充足的自主權，讓學生自己找到問題的答案。在上課之前，我們先給學生布置任務，查找并仔細閱讀《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002、《地表水環境質量標準》GB3838-2002、《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006、《城市污水再生利用城市雜用水水質標準》GB/T18920-2002，然后再結合課本了解這些內容對應的章節，從而首先對整本書有了大致的印象。在上課期間，采用翻轉式教學，引導學生細致地學習這些標準，并分析討論，相互協作交流學習[5,6]。以“《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002”為例，讓學生認識到這項國標里涉及到了污水廠的處置對象，檢測指標以及檢測方法，也了解到這些檢測方法在課本每一章的分布。然后給學生設計討論問題“談一下你對這門課的認識，以及通過這門課你想學到什么？”學生通過自學和討論有了很直接的答案“想知道我們吃的自來水是否達標”、“想知道什么樣的污水可以排放”、“想知道污水還有沒有利用價值”、“想鍛煉實驗操作能力”、“想提高自己分析問題的能力”......學生對課程內容有了大致的概念，目標明晰，學習不再盲目。

思政教育也是高校教學必不可少的內容。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人，全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[7]。這就要求教師在教學過程中要融入思想觀念、政治觀點、道德規范等思想政治教育，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。而簡單的說教往往會引起學生的反感，課程思政就要追求潤物無聲、潛移默化的效果。

在緒論的教學過程中，大篇幅講解了水環境治理與保護的重要性，結合習近平總書記提出的：既要綠水青山，也要金山銀山。寧要綠水青山，不要金山銀山，而且綠水青山就是金山銀山的思想，講解目前國家正在全力推進的“環境污染治理攻堅戰”，介紹“水十條”，讓學生了解國家生態環境治理領域的整體形勢，把握行業未來發展趨勢，從而加強學好專業的信念，投身國家環保事業的決心。同時，結合塞罕壩林場的事跡，讓學生感受到祖國由弱變強，由落后到先進的歷程，使同學們萌生愛國主義情操，體會牢記使命、艱苦創業、綠色發展的塞罕壩精神。講到優先污染物及污染物限值的時候，給學生介紹實驗室里常用到的對環境有污染的物質，提醒同學們在使用的時候要操作規范，盡量避免藥品的過度使用而對環境造成污染，同時，要求同學們在實驗結束要對有毒廢棄物進行分類收集，集中處置，培養學生的環保意識。

3 解決“為什么學”的問題

結合實例可以有效解決學習動力的問題，學生只是知道了這門課在講什么，但是并沒有足夠的動力，那么“為什么要學”就可以從專業需要、就業途徑、研究生深造三方面來討論。

首先，《水分析化學》是給排水科學與工程專業的基礎課程，是掌握專業知識的重要基礎，通過這門課程的學習不但是對專業知識的積累，而且還是對科學研究能力的培養。給排水專業的人才培養方案中，這門課設定2學分，32學時，另外還有16學時單獨開課的《水分析化學實驗》課程，在專業課學時不斷壓縮的形勢下，足以說明這門課的重要性。

其次，通過課程的學習，學生可以選擇去檢測單位工作，包括有水廠的分析化驗室，第三方檢測機構等。用歷年來從事該行業的畢業生的實例來說明知識體系和實驗操作技能的重要性。在學習了國家標準分析方法后提出問題：既然檢測標準里有詳細的實驗步驟，完全照搬去做就行，為什么還要在大學里學習呢？學生通過思考和討論得出了結論：為了知道原理，為了知道更多的知識。這就是要知其然還要知其所以然，只有掌握了系統的科學知識，才有更大的發展空間。從而樹立了學生要不斷用知識來豐富自己的內涵，提高自己的核心競爭力，增強了學生學習的自信心與積極性。

最后，《水分析化學》是市政工程、環境工程等相關專業研究生考試的一門主要專業課，涉及到哈爾濱工業大學、重慶大學等重點高校，所以有考研計劃的同學必須要認真學習。而且，一旦考上研究生，在碩士學習期間就要從事科研工作，這就需要在《水分析化學》的學習中練習實驗技能和解決問題的能力。

4 解決“怎么學”的問題

傳統的教學模式中，教師基本上屬于“滿堂灌”的教學方法，由于功課較重，學生進行課前預習的不多。這樣的教學方式使學生對課內要學習的知識一無所知，完全聽任教師的灌輸，被動的接受，由于人的注意力集中時間有限，所以“滿堂灌”的效果較差。而翻轉課堂的模式是將課程的重點內容提前發放給學生，學生可以自由多次學習。在教學過程中，結合“互聯網+”模式，將互聯網平臺上重點大學的優質慕課推薦給學生，讓學生博百家之長，豐富自己的知識儲備。

在緒論的教學里，涉及到水質指標，推薦了東華大學的《環境監測》慕課、華中科技大學的《環境監測》慕課以及西安交通大學的《無機及分析化學》國家精品課程，學生通過知識的收集和整合，形成自己的知識基礎，而在課內的教學過程中，只需要對這些知識點進行擴充，練習臭閾值的計算實例，討論水樣表色的預處理方法以及生活中常用的幾種飲用水的電導率的差別，讓學生選擇喝正確的水等等，用實例來補充理解這些知識點，這樣就由淺入深，由迷惑到清晰，讓學生自主掌握知識點。

在討論《地表水環境質量標準》時，設計了這樣的一個問題，“污水處理廠達標排放的污水進入地表河流之后，是不是污染源？如何能夠改善這一問題？”同學們對比相關的幾項國家標準，經過分組討論后得出了結論：污水處理廠的污水排放滿足一級A標準，但是一些指標依然只能滿足或者低于地表水環境質量標準中的五類水，這就對下游的河流造成了污染，但是河流可以通過水的自凈作用完成污染物的凈化處理。然后學生們通過互聯網，了解到如果想改善這種現象，可以采用在污水處理廠的排水口下游建設人工濕地，通過濕地中的植物、微生物等的協同作用將污染物進行進一步的處置。

通過問題的設置和討論過程的引導，學生會調動自己的知識儲備，借助互聯網找到正確的答案，鍛煉分析問題與解決問題的能力，也增加了對專業的認知，提高了學習的動力。

5 結語

將“互聯網+”與“翻轉課堂”等教學模式結合來進行緒論課程的教學過程，使學生自主地認識到了《水分析化學》課程在專業中的重要性，將學習變成自己的事情，主動積極地投入學習，推動教師前行，從而真正實現教師主導，學生主體的教學理念。