地方性院校環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)模式探討

陸素芬，曹晶瀟，黃秀香

（河池學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 宜州）

一 引言

“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷的提出表明環(huán)境保護(hù)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的作用日益增強(qiáng)。我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題得到越來(lái)越高的重視，同時(shí)環(huán)境類專業(yè)的學(xué)習(xí)也亟待加強(qiáng)。環(huán)境化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)專業(yè)課，其內(nèi)容涉及環(huán)境中不同的污染物以及在不同介質(zhì)中的污染效應(yīng)和處置、處理方法，是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的主要科目之一，學(xué)習(xí)該課程主要為學(xué)生提供基礎(chǔ)的專業(yè)概念，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)起到重要的作用[1-2]。環(huán)境化學(xué)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)的內(nèi)容中提到有機(jī)反應(yīng)、無(wú)機(jī)反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng)等與基礎(chǔ)化學(xué)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)[3-4]。怎樣把兩者相互結(jié)合起來(lái)進(jìn)行授課并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果一直是我們探討的教學(xué)模式。

環(huán)境化學(xué)課程涉及的內(nèi)容寬泛、理論性強(qiáng)，同時(shí)又有實(shí)際的應(yīng)用性。該專業(yè)學(xué)生對(duì)環(huán)境知識(shí)的掌握程度及運(yùn)用能力直接關(guān)系到畢業(yè)后繼續(xù)進(jìn)修或者從事環(huán)保行業(yè)起到關(guān)鍵性作用。作為地方性應(yīng)用型高校新建的專業(yè)，在抓好學(xué)生實(shí)踐技能操作的同時(shí)要加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。“年輕”教師與同類院校深入學(xué)習(xí)和交流，并結(jié)合自身的教學(xué)條件有序地進(jìn)行授課。本論文就本學(xué)院當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)存在的一些問(wèn)題及如何銜接基礎(chǔ)化學(xué)、利用網(wǎng)絡(luò)資源、結(jié)合當(dāng)?shù)氐湫铜h(huán)境事件等方式提升教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生理解專業(yè)知識(shí)進(jìn)行探討。

二 教學(xué)現(xiàn)狀分析

根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)計(jì)劃課時(shí)（32課時(shí)）及學(xué)生基本知識(shí)的掌握，學(xué)院所采用的理論教材為袁加程、蔡秀萍主編的《環(huán)境化學(xué)》（第三版），作為“十二五”國(guó)家規(guī)劃教材，內(nèi)容詳細(xì)，環(huán)境問(wèn)題闡述全面，能夠滿足一般院校的基礎(chǔ)專業(yè)課教學(xué)。與戴樹桂主編的《環(huán)境化學(xué)》（第二版）相比，其知識(shí)的廣度與深度存在一定的差異。作為地區(qū)一般院校，學(xué)生主要來(lái)源于當(dāng)?shù)刂械人降母呖忌浠A(chǔ)普遍較弱且存在偏科的現(xiàn)象，訂制教材內(nèi)容不宜太深，這便于大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。環(huán)境化學(xué)的理論教學(xué)僅32個(gè)課時(shí)，沒(méi)有單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課，課程實(shí)驗(yàn)課是與水污染控制工程、大氣污染與防治等課程的實(shí)驗(yàn)課合并成一門“環(huán)境工程大實(shí)驗(yàn)”課開設(shè)，先上理論課，下一學(xué)期再上實(shí)驗(yàn)課。由于是新建專業(yè)，任課老師以“新老師”為主，在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及授課方式上也存在一定的不足，但是剛剛從高校畢業(yè)的碩士或博士研究生的理論知識(shí)比較豐富。在二級(jí)學(xué)院以“一老帶一新”的模式對(duì)新教師的授課進(jìn)行一一地指導(dǎo)，快速、有效地提高“新老師”的表達(dá)能力和教學(xué)能力。

（一） 內(nèi)容跨度大

課程內(nèi)容涉及到環(huán)境中的各介質(zhì)（水體、土壤、大氣、生物）及其主要的污染物（重金屬、有機(jī)物、顆粒物）的存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，內(nèi)容過(guò)多且各章節(jié)內(nèi)容聯(lián)系不大，出現(xiàn)“斷章”的凌亂記憶。大量與化學(xué)關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)較難理解，學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的把握不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致大部分學(xué)生難以理解基礎(chǔ)專業(yè)課而缺乏專業(yè)基本知識(shí)。這可能是與學(xué)生不理解新知識(shí)點(diǎn)以及忘記上半學(xué)期學(xué)習(xí)過(guò)的舊知識(shí)（基礎(chǔ)化學(xué)），缺乏連接各知識(shí)之間的結(jié)合點(diǎn)。授課教師在備課到授課過(guò)程中就要重新加工整合各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生做好知識(shí)點(diǎn)的鏈接，培養(yǎng)學(xué)生廣泛自主學(xué)習(xí)的能力。

（二） 相關(guān)課程授課零散

學(xué)生在第五個(gè)學(xué)期開始上環(huán)境化學(xué)課程之前，已經(jīng)在第一至第三個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)（有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)）的相關(guān)知識(shí)，但由于課時(shí)所限以及長(zhǎng)時(shí)間未復(fù)習(xí)，所學(xué)知識(shí)都已經(jīng)被忘卻；此外環(huán)境工程類專業(yè)的學(xué)生對(duì)化學(xué)類課程不夠重視，導(dǎo)致環(huán)境化學(xué)課程未能順利授課。結(jié)合課程內(nèi)容包含的大氣中的自由基的穩(wěn)定性、水體污染物反應(yīng)及土壤等內(nèi)容，應(yīng)適當(dāng)增加有機(jī)化學(xué)中自由基取代反應(yīng)、分析化學(xué)中氧化還原反應(yīng)。針對(duì)例題和課后習(xí)題應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行講解，這有利于公式的理解和掌握。所以，在進(jìn)行講授“新課”的同時(shí)大部分時(shí)間要根據(jù)具體的環(huán)境問(wèn)題、具體內(nèi)容適當(dāng)復(fù)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)，但要強(qiáng)調(diào)環(huán)境化學(xué)課程提到的環(huán)境污染事件中發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)機(jī)理，從環(huán)境“現(xiàn)象”到化學(xué)“本質(zhì)”的全面教學(xué)。

（三） 學(xué)習(xí)興趣低，對(duì)本課程缺乏重視

從專業(yè)性質(zhì)角度上來(lái)看，與環(huán)境土壤學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、大氣污染控制工程和水污染控制工程等專業(yè)課程來(lái)說(shuō)，環(huán)境化學(xué)課程的內(nèi)容顯得不夠“專業(yè)”，涵蓋面及內(nèi)容很廣泛，和學(xué)生之前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)化學(xué)和之后要學(xué)習(xí)的專題專業(yè)課有很多的重復(fù)性知識(shí)，而且課程深度不如上述列舉的幾門專業(yè)課，導(dǎo)致學(xué)生覺(jué)得該課程是“夾心餅的中間層”，缺乏學(xué)習(xí)的興趣，出現(xiàn)可學(xué)可不學(xué)的心理暗示。其次，該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)了兩年的基礎(chǔ)化學(xué)課程之后，學(xué)生覺(jué)得環(huán)境化學(xué)有些重復(fù)和雷同的感覺(jué)，對(duì)于基礎(chǔ)專業(yè)課缺乏重視從而對(duì)學(xué)習(xí)出現(xiàn)茫然的態(tài)度。最后，地方院校消減了該課程的學(xué)習(xí)課時(shí)或者分配較少課時(shí)，在此情況下教師在授課過(guò)程中未能深入闡述和分析所有的知識(shí)點(diǎn)，缺少課內(nèi)的學(xué)習(xí)時(shí)間導(dǎo)致“教”與“學(xué)”之間缺少關(guān)鍵的平臺(tái)。

（四） 學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)不夠

受到專業(yè)選擇盲目、專業(yè)認(rèn)可度低、就業(yè)難等原因影響，缺乏對(duì)基礎(chǔ)專業(yè)課的目的和意義的認(rèn)識(shí)，大多學(xué)生認(rèn)為工科類型的專業(yè)主要是靠實(shí)踐的動(dòng)手操作能力，對(duì)于基礎(chǔ)專業(yè)課主要抱著“走過(guò)場(chǎng)”的心態(tài)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，上完環(huán)境化學(xué)課就忘記了基礎(chǔ)化學(xué)，復(fù)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)又忘記環(huán)境化學(xué)，學(xué)習(xí)范圍松散，根本沒(méi)有投入心思到基礎(chǔ)專業(yè)課的學(xué)習(xí)中；抑或講授一些學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)，學(xué)生會(huì)覺(jué)得啰嗦而引發(fā)厭煩的心理。在大三的學(xué)習(xí)過(guò)程中，常常看到有些“老油條”學(xué)生上課出現(xiàn)上課“踩點(diǎn)”進(jìn)教室，忘記拿書，全然不是認(rèn)真學(xué)習(xí)的樣子。如果學(xué)生本人學(xué)習(xí)熱情高，勤學(xué)好問(wèn)，學(xué)生也會(huì)在少課時(shí)的情況下利用課余時(shí)間充分學(xué)習(xí)。否則，由于學(xué)生的“惰性”將白白浪費(fèi)了學(xué)習(xí)的時(shí)間和機(jī)會(huì)。

三 環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)模式改革

根據(jù)目前環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的課時(shí)，本課程的教學(xué)任務(wù)仍存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，本文針對(duì)現(xiàn)狀分析存在的主要問(wèn)題進(jìn)行討論，試圖探索出環(huán)境化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)之間應(yīng)該怎樣相互融合的教學(xué)思路及教學(xué)方法。

（一） 教學(xué)內(nèi)容的整合

環(huán)境化學(xué)課程內(nèi)容涉及過(guò)多，包含水體、土壤、大氣、生物及環(huán)境圈層主要污染物（重金屬、有機(jī)物、顆粒物）存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程。部分同學(xué)反映課程內(nèi)容太廣泛且各章節(jié)內(nèi)容較為獨(dú)立，學(xué)習(xí)起來(lái)難度較大。此外課本的重點(diǎn)難點(diǎn)較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)把握不準(zhǔn)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不好。這就要求教師對(duì)教材和基礎(chǔ)化學(xué)的相關(guān)知識(shí)十分熟悉，將專業(yè)課及基本知識(shí)進(jìn)行深度加工，并了解學(xué)生掌握基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的情況，撰寫出適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)“特制”教學(xué)內(nèi)容建構(gòu)出一份適合學(xué)生的知識(shí)框架，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（二） 專業(yè)課與基礎(chǔ)課的銜接教學(xué)

環(huán)境化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)課程內(nèi)容有部分“重合”的知識(shí)點(diǎn)，因此在上新課的同時(shí)也是在回顧一部分舊知識(shí)。通過(guò)“已知”知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“新知”知識(shí)，將兩門課程完整地銜接起來(lái)進(jìn)行授課有益于提高教學(xué)效果。

根據(jù)現(xiàn)有的課時(shí)無(wú)法將課程所有的知識(shí)點(diǎn)全部講授，針對(duì)大部分學(xué)生熟練掌握的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行刪減，避免出現(xiàn)“啰嗦”的課堂教學(xué)[5-6]。例如在水體和土壤介質(zhì)中污染物的去除內(nèi)容就會(huì)運(yùn)用無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)課程中重點(diǎn)講述的“四大”反應(yīng)，建議在講課中簡(jiǎn)單講述或者提問(wèn)一兩個(gè)學(xué)生回顧復(fù)習(xí)即可。教師應(yīng)把基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)理論和化學(xué)思維應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理的實(shí)際處理工作中，將理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐運(yùn)用，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，為以后從事環(huán)保事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三） 結(jié)合周邊案例，鞏固教學(xué)內(nèi)容

其教材編寫主要是以環(huán)境工程專業(yè)的本科教學(xué)為基礎(chǔ)。教材編寫要考慮學(xué)生現(xiàn)掌握的專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)操作能力兩個(gè)方面。

環(huán)境化學(xué)與一般的基礎(chǔ)化學(xué)課程有很大的差別，課本中大部分知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容都會(huì)有一些相關(guān)的環(huán)境事件進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明[7-8]。課本中的環(huán)境事件具有代表性，但是大部分學(xué)生會(huì)對(duì)課本的一些環(huán)境事件有時(shí)間上和空間上的距離感。教師在進(jìn)行具體的知識(shí)點(diǎn)講授的時(shí)候，利用身邊案例教學(xué)法，學(xué)生可以增強(qiáng)對(duì)環(huán)境化學(xué)基本理論的感性認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的理論應(yīng)用到具體的案例中從而使學(xué)生對(duì)基本理論理解得更加深刻。如講解廢水處理知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中引入本城市生活污水處理廠的案例，可以利用認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)參觀當(dāng)?shù)氐湫偷奈鬯幚韽S、垃圾填埋場(chǎng)和自來(lái)水廠拍攝的相片和視頻，一邊復(fù)習(xí)一邊深入講解生活污水的收集、處理工藝流程和方案等涉及環(huán)境化學(xué)基本原理；在講解到水環(huán)境治理的內(nèi)容可結(jié)合當(dāng)?shù)氐湫偷摹褒埥k污染事件”進(jìn)行授課，事例貼近學(xué)生們的生活，易于理解；在土壤環(huán)境治理方面可結(jié)合南丹、環(huán)江受尾礦沖刷后農(nóng)田土壤的修復(fù)工程進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生們的興趣，從而加深所學(xué)的內(nèi)容。

（四） 利用網(wǎng)絡(luò)手段，連接“教”與“學(xué)”

課前，將前一學(xué)期學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容編輯課前學(xué)習(xí)資料（包括練習(xí)題、PPT、相關(guān)相片等），教師通過(guò)“雨課堂”的預(yù)習(xí)功能推送給學(xué)生并在平臺(tái)上掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)展情況[9-10]。如：可將大氣中的取代反應(yīng)、土壤重金屬的絡(luò)合反應(yīng)、水處理中的沉淀反應(yīng)等相關(guān)內(nèi)容推送給學(xué)生，化學(xué)知識(shí)與環(huán)境知識(shí)相互結(jié)合進(jìn)行學(xué)習(xí)。在課堂上通過(guò)“雨課堂”發(fā)送單（多）項(xiàng)選擇題進(jìn)行課堂隨考，通過(guò)考核結(jié)果了解到學(xué)生們的專業(yè)基礎(chǔ)。對(duì)于學(xué)生易錯(cuò)和不理解的知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充講解，而學(xué)生已經(jīng)掌握的內(nèi)容稍微帶過(guò)即可，這有利于分配上課時(shí)間及進(jìn)行知識(shí)的鞏固和提高。

課后，教師還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向?qū)W生推送環(huán)境典型事例、環(huán)境突發(fā)事件、環(huán)境保護(hù)政策、日常生活環(huán)保小知識(shí)等資料，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的信息量，提高學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣[11]。

四 結(jié)語(yǔ)

本文主要以環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)模式為研究?jī)?nèi)容，討論地方性院校存在的教學(xué)效率降低、教學(xué)效果下降、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣弱等教學(xué)問(wèn)題以及解決的方法。通過(guò)整合課程教案、銜接化學(xué)與環(huán)境兩專業(yè)的知識(shí)、結(jié)合學(xué)生身邊典型的環(huán)境事件輔助講解等方式進(jìn)行教學(xué)方式的改革，改進(jìn)教師的教學(xué)方式并提高教學(xué)水平，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的吸收與掌握程度，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境化學(xué)這門基礎(chǔ)專業(yè)課的良好教學(xué)效果。