王曉丹
(貴州民族大學 生態環境工程學院,貴州 貴陽 550025)
環境化學是環境學科的重要專業基礎課,是一門研究有害物質在環境介質中的來源、濃度、存在形態及遷移、轉化、降解等環境行為和控制的學科,其主要內容包括:水環境化學、大氣環境化學、土壤環境化學以及污染物在各圈層中的遷移轉化和受污染環境的修復[1]。通過學習本課程,使學生認識、了解、掌握污染物在空氣、水、土壤和固廢中的遷移轉化,從理論結合實際的角度來體現污染物的生成、降解、濃度水平的變化及其遷移轉化的規律、危害程度與暴露程度的依賴關系。然而,大學課程多且學時少,在這樣的大背景下如何在較短時間內讓學生更好的掌握課程知識點,這對老師和學生來說都是一種挑戰。因此,為了達到這門課程的教學目的,筆者結合自身從事環境化學教學科研經驗,通過在環境化學課程教學過程中的創新和改革,培養學生對本課程的專業興趣,提高學生的學習主動性,并從以下幾個方面對環境化學課程教學改革進行探討。
本教材采用由戴樹桂主編的《環境化學》,該教材是2006年10月出版的第二版[2],一直沿用至今未有更新,因此,為了適應新形勢下對環境保護的要求,在教案中輔以《Environment Chemistry》《Environmental Science & Technology》等期刊科學前沿,讓學生了解水、土、氣及固廢污染治理的先進技術以及存在的問題。在教案中結合實際展示我國環保發展歷程,使學生掌握理論知識的同時,熟悉學科前沿,了解國家環保新動向,以此培養學生的創新性科研思維、發現和解決環境問題的能力,提高學生理論聯系實際的能力,真正做到學以致用。
一是在教學過程中,強化教學內容的生活化和實用化[3,4],如在“水環境化學”章節,以視頻“可怕的水污染”為開篇,先讓學生了解現存的水污染有哪些,再在授課過程中結合視頻中存在的污染問題講解相關理論知識點,譬如引導學生討論實際生活中所接觸的河流是否存在惡臭現象,通過理論知識解釋是什么因素引起河流水體發黑發臭等;在“土壤環境化學”章節,播放走近科學的“土壤的秘密”視頻,并就近在學校帶領學生參觀實際的土壤剖面,使得學生對土壤組成結構有一定的了解后開始課程教學,并將食品安全與土壤污染結合,討論土壤污染物遷移轉化過程,并探討土壤污染防治機理及其重要性;在“大氣環境化學”章節,以視頻“室內空氣凈化”為例,討論實際生活中的“裝修污染”,并引出自由基化學基礎,將枯燥的知識點融入實際生活,同時就霧霾與現存的酸雨問題結合南北方差異進行討論,并討論由于生活習慣的不同會引起哪些環境問題。二是在教學過程中,多加實際案例進行討論,引入與環境污染相關的實時新聞作為課堂內容引言或切入點,和學生討論分析該污染事件影響因素、潛在危害,并探討針對此類污染事件該如何預防及治理。這種案例教學可以引起學生的興趣并提高注意力,同時解決了基本原理枯燥無味難以引起學生學習興趣的缺點,并能讓學生將所學知識融入實際生活中,起到學以致用的目的。環境化學與人們的生活息息相關,在授課過程中,將生活中可能造成環境污染的生活用品作為授課對象,例如塑料飯盒、塑料袋、一次性筷子等日常生活中給人們提供方便的物品在高溫條件下可能釋放出哪些物質,對人們人體可能存在哪些潛在危害,讓學生知道環境化學的知識時刻可以運用到實際生活中,這樣將枯燥的理論知識學習和豐富有趣的實際案例相結合,極大的激發了學生的學習熱情。
為了培養學生的學習興趣,如何選取內容是激發學生學習興趣的關鍵[5]。在課件的制作過程中,可以從新聞報道中挑選出與本章節相關的環境污染新聞、圖片、視頻以及身邊遇到的環境污染問題等穿插到課件中,一來可以加深學生對書本知識的理解,二來可以提高學生的學習興趣。例如在介紹污染時,純文字的介紹只會使得學生感覺枯燥,但是輔以圖片介紹,可以讓學生最直觀的了解到污染的危害究竟有多嚴重,對我們人類會有哪些直接或間接的影響;在講述大氣自由基內容時,以動畫的形式播放自由基反應,使得學生更好地了解不同基團作用會生成哪些物質,這些自由基在大氣中又是如何作用的。通過多媒體形象、逼真的演示環境污染物對人體可能造成的危害,不僅使得教學內容生動有趣,而且也能激發學生的學習熱情,活躍課堂氛圍,加深理論知識的掌握和理解。通過身邊實例和理論知識相結合的教學方式,不僅充實了學生對環境化學知識點的掌握,也進一步讓學生感受到學習環境化學知識的重要性及意義。另外,作為環境專業的學生,環保意識非常重要。如何提高學生環保意識,在教學過程中除了以身邊存在的環境污染案例來加深學生對環境保護的意識以外,同時也可通過實驗過程中廢液回收集中處理,以及在通風櫥下進行有毒氣體的反應等,使得學生親自參與到環境保護中來,并號召學生從自我做起,節約用水、節約用電,形成良好的生活習慣,并邀請學生向周圍的人宣傳環保法律法規,講解環保小常識小技巧,使得學生真正的參與到環境保護中來,從而切實的提高環保意識。
教學效果和教學方法之間有著直接的聯系[6],傳統的教學模式大多是教師講學生聽,這種方式老師講的沒有激情,學生學的枯燥乏味,從而導致學生上課看手機、睡覺等情況發生。鑒于此,筆者在上課過程中常增加提問環節,將老師由常規的知識傳播者轉變為學習的指導者,就某一個知識點引出一個和實際生活相關的環境問題,啟發學生就該問題進行討論;或者課堂中增加師生互動環節,使課堂的主角由老師轉變為學生,采用一位學生向另一位學生提一個專業問題的方式,調動學生積極思考和學習的熱情,并在該次課程結束時留下一個國內實際污染案例[7],學生課下查閱文獻資料,并于下一次課進行匯報,老師做點評,這樣既鍛煉了學生PPT制作能力,又考察了學生對知識點的掌握情況。這樣的教學模式不僅提高了學生的學習興趣,同時也拓展了學生的思維能力和分析解決問題的能力。
國家可持續發展的實現離不開具有環保意識的高水平人才的培養,其環保意識的高低和專業素養關系著國家未來的環境質量。因此,環境化學課程的學習尤為重要,環境化學課程教學改革意義重大。在課程教學模式改革中,通過不斷精選教材和優化教學內容,引入案例研討、主題討論等方法,建立以“學”為中心的新教學模式,形成課外自學和課堂教學相結合、學生主動學習和老師被動教學相結合的形式,探究學習與認知學習相結合的多元教學方法,理論聯系實際,引導學生學習,激發學生學習熱情,建立學生探究問題和解決問題的思維模式,培養學生主動學習和科研能力,提高了學生學以致用的能力和環保意識。經過以上教學實踐方法,已取得較好的教學成果,教學效果受到學生的肯定,環境化學課程的教學水平也有了明顯的提高,從而為今后進一步的教學改革打下了夯實的基礎。