“一帶一路” 倡議下環境化學課程教學改革初探

謝婷 劉紹剛

摘? 要：西南民族地區是“一帶一路”倡議面向東盟開放合作的重要前沿和窗口，新時期“一帶一路”綠色低碳發展迫切需要國際化應用創新型環境工程專業人才，西南民族地區高校環境工程人才培養面臨新的機遇與挑戰。文章分析了廣西民族大學環境化學課程教育面臨的問題和挑戰，通過環境化學課程教學內容優化、突出民族區域特色、增設雙語教學、融入思政元素，探索慕課資源+雨課堂工具的線上線下混合式互動教學和翻轉課堂，構建全過程綜合考核體系，以期培養環境類專業學生國際視野和綜合應用創新能力。

關鍵詞：一帶一路;環境化學;教學改革

中圖分類號：X13? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2022）11-0132-04

2013年，我國提出了共建“一帶一路”倡議，建設開創國際合作新局面。2019年“一帶一路”國際合作高峰論壇上，我國明確提出要把“一帶一路”建設為“綠色之路”。當前，綠色復蘇與生態環保國際合作已成為全球共識和發展趨勢，綠色“一帶一路”對新時代環境類專業人才培養提出了全新的挑戰[1]。西南民族地區是面向東盟開放合作的重要前沿和窗口，“一帶一路”迫切要求西南民族地區高校順應新形勢、抓住機遇，團結各民族發揮區位優勢和地方特色，加快推動區域教育大開放、大交流、大融合，正視環境類專業人才培養的現狀及問題，不斷深化環境類專業課程建設與教學改革，以培養具備國際化視野的綜合應用創新型環境類專業人才為導向，為建設綠色“一帶一路”提供堅實的人才基礎。

環境化學課程是國內外高校環境工程專業學生必修的一門專業核心課程。環境化學以化學物質所引起的環境問題為研究對象，運用化學理論并融合生物學、毒理學、氣象學、土壤學等多學科知識，研究大氣、水、土壤環境中有毒有害化學物質的存在形態、化學特性、遷移轉化規律和生態效應及其污染控制原理和方法，為環境類人才掌握環境問題的污染來源、控制原理、治理技術及防護決策等提供重要的指導依據，對于環境工程專業學生的專業理論及研究應用素質培養具有重要作用。因此，如何提高環境化學課程教學的育人質量，培養國際化應用創新型環境工程專業人才，服務“一帶一路”建設，是西南民族地區高校環境工程專業課程教學改革的重要課題之一。

一、西南民族地區高校環境化學課程教育的現狀

廣西民族大學立足廣西面向東盟，與東南亞國家的國際科技人文交流合作密切。當前，廣西民族大學民族學和多種非通用語專業等人文類學科發展繁榮并在國內外具有影響力，但是，由于歷史原因，西南民族地區高校對理工科的發展不夠重視，對新興環境保護類專業的發展仍然十分有限[2]。廣西民族大學環境工程專業本科教育始于2003年，學校為環境工程專業學生開設環境化學課程有十余年，課程面向大學三年級學生，課程設置從過去的選修課程已改為必修課程，總共48學時，2學分。隨著廣西民族大學“區域性、民族性、國際性”三性合一教育體系的發展，環境工程專業課程體系不斷優化，但是關于環境化學課程教學改革的研究與實踐仍然缺乏。

傳統的環境化學課程教學缺乏學生主體活動，缺乏師生之間、學生之間的交流互動，學生被動接受和理解知識[3]。近年環境領域技術迅速發展，有些高校沿用以前的環境化學教學內容，往往與最新環境技術研究與應用進展脫節，教學內容有限、前沿理論少、實用性低，教學效果不理想，與國內外區域環境保護行業的市場需求接軌不夠。“一帶一路”引領全球化新時代的背景下，傳統的環境化學課程教學已經不能滿足新時代高等教育對科技創新教育的高質量發展要求。以學生為本、以育人為目標、以創新創業能力培養為導向，充分利用廣西民族大學民族特色區域資源和國際化優勢，開展西南民族地區高校環境化學課程教學的創新改革與探索實踐，為“一帶一路”沿線國家的綠色發展培養具備國際化視野綜合應用創新能力的環境保護專業人才，具有舉足輕重的意義。

二、整合教學內容，突出民族區域國際化特色，構建思政協同創新教學體系

（一）優化教學內容，突出民族區域特色

廣西民族大學環境化學課程選用教材為戴樹桂教授主編的《環境化學》，教材經典、全面、細致，實際教學時應適當選取重點內容，主要講授大氣環境化學、水環境化學、土壤環境化學、生物體內污染物質的運動過程及毒性等內容。在重點授課內容的基礎上，向學生介紹環境化學領域的新方法、新技術、新設備、新政策、新法規、新標準等等，促進學生了解環保技術發展的前沿及趨勢。將講授內容與實際環境問題和社會問題聯系起來，建立環境化學課程案例庫，緊密結合教學知識點和工程實際。例如教師講授影響大氣污染物擴散的主要因素時，引導學生科學理解和解釋新冠肺炎疫情防控期間京津冀地區重污染氣象成因;講授水體富營養化內容時，引導學生思考2007年太湖流域藍藻暴發的原因及防治措施;介紹水環境中化學物質的溶解和沉淀作用時，不僅要介紹主要化學物質的溶解—沉淀平衡原理，還應著重介紹其在環境污染控制中的工程應用。這不僅有利于提高學生的學習興趣和專業認同感，還有利于培養學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力。

西南民族地區高校環境類專業課程教學，應立足所在區域的典型生態環境問題，結合科研團隊研究結果，融入特色鮮明的區域生態環境治理和保護方面的教學內容[4]。以案例引出相關專業理論知識和技術要點，再通過互動式的學習探討、引導發散性的討論分析回到案例，促進學生加深對理論知識的理解并學習應用理論知識分析和解決區域環境問題，突出鮮明的西南民族地區高校辦學特色，緊緊圍繞區域發展需求來科學合理培養人才。

（二）增設雙語教學，接軌國際應用型創新人才培養

雙語教學已經在很多高校開展。環境化學課程開設雙語課程，不但有利于學生鞏固和拓展專業知識，有利于學生提高外語學習能力，有利于學生了解國際環境領域熱點問題和前沿技術，提高學生專業素質能力，對于學校面向東盟培養國際化綜合應用型創新人才服務“一帶一路”倡議具有重要意義。

考慮到廣西民族大學三年級環境工程專業學生整體英語水平為大學英語四級水平及以下，對專業知識涉及的英文詞匯了解不多，結合本校的實際情況并參考國內多數高校的做法[5]，環境化學課程課件以中、英文呈現，授課內容以中文教材為主，整合加入英文教學素材，注重提煉關鍵名詞術語、詞匯詞組和重要概念。實際授課以中文為主、英文為輔，從基礎知識點開始，對教材中會出現的名詞術語的英文縮寫展開詳細講解，再結合案例講解提高學生的學習興趣，循序漸進地拓展英語教學內容，加深學生對重要知識點的理解和領會。課堂上鼓勵學生積極參與課堂討論，提高英語能力和表達能力。課后布置課外作業，每個小組根據1—2個環境熱點問題，通過中英文文獻學習和案例分析開展自主探究學習并提交學習報告，學習分析和總結典型污染物在環境各圈層的遷移轉化、生態效應及接軌國際前沿的環境修復技術，提升學生的專業英語素養和創新性思維能力，拓寬學生的國際化視野，提高學生的綜合應用創新能力。

（三）融入思政元素，構建思政協同創新的教學體系

綠色“一帶一路”倡議背景下，西南民族地區高校教育不僅要重視培養大學生的專業素質和科技創新能力，更要注重針對環境專業本科生開展課程思政，堅持以立德樹人為高等教育的根本任務[6]。環境化學課程教學要堅持育人先育德，以專業知識講授、學生能力培養為載體，挖掘思政教育元素，“潤物細無聲”般融入課堂，推動學生樹立正確的人生觀和價值觀[7]。通過環境化學課程將專業知識技能學習與思想政治教育有機融合，激發大學生積極思考環境與發展問題，提升大學生的專業自信、專業使命和職業道德，促進大學生正確認識山水林田湖草沙是生命共同體，身體力行地堅持“綠水青山就是金山銀山”的生態文明理念，“知識、能力、素質”三位一體協調發展，培養堪當民族復興大任的時代新人[8]。

例如講授“緒論”中我國環境保護的發展歷程時，可以引出我國環境工程學科奠基人——陶葆楷先生、清華大學第一位女工程院院士——錢易先生的生平事跡，以環境領域著名專家學者高瞻遠矚的開拓精神，傾注一生心血將科研教育工作與祖國命運相連的無私奉獻精神，激勵學生厚植愛國主義情懷，培養學生堅韌不拔、勇于挑戰的科學家精神。講授“水環境化學”章節涉及水環境治理與保護方面內容時，可以融入習近平生態文明思想、綠色“一帶一路”、打好污染防治攻堅戰等內容，加深學生對我國生態文明建設理念、目標、關鍵任務、實施途徑的理解，積極把握未來環保行業的發展趨勢，緊密對接國家社會需求。堅持“思政教育”與“創新教育”并步走，發揮“導師制”作用引導學生通過參加課外學術競賽提高專業素養和綜合能力，主動成才，主動融入我國生態環境保護的發展，在未來工作中進一步為綠色“一帶一路”建設和全球生態文明建設做出積極貢獻。

三、靈活運用創新教學方法，促進學生自主學習

隨著我國“互聯網+教育”信息化不斷深入，“慕課”等在線課程資源的平臺、“雨課堂”等智慧教學工具如蓬勃發展，線上線下混合式教學突顯出巨大優勢[9]。本課程在實施探索線上線下混合式互動教學的過程中，主要采用課前“慕課+雨課堂”預習、課內“雨課堂”互動、課下“雨課堂”作業和QQ答疑等方式，輔助課上課堂互動教學。

每次環境化學課前，通過雨課堂工具給學生布置預習作業，包括慕課視頻、預習PPT、中英文文獻資料等，學生在課前課后可下載學習資料完成自主預習和復習，可在雨課堂在線留言和討論。教師通過“雨課堂”工具互動答疑，掌握學生的學習進度、學習時長、預警學生名單，相關統計數據可作為學生平時成績中“課前預習”部分的成績評定依據，量化學習效果，督促學生平時認真學習。在課堂上，教師可利用“雨課堂”發布在線測驗題，利用“隨機點名”開展問題引導式教學，檢查學生預習情況，或總結小節知識點，通過隨堂測試得分可了解學生是否掌握關鍵知識點和重要概念，針對錯誤率高的題目可展開相關知識點的講解。鼓勵學生積極利用雨課堂提問、留言和討論，也可在雨課堂中發彈幕，調動學生參與課堂的積極性，實現課上課下、線上線下、師生之間、學生之間的全方位學習與交互。

此外，積極探索翻轉課堂在環境化學課程創新教學改革中的應用， 以學生為主體，培養學生的綜合素質和專業實踐能力。經過對重點章節內容的系統學習，學生初步掌握多介質環境中污染物遷移轉化所涉及的生物化學過程及歸趨效應。在此基礎上，學生事先以5—6人為小組，學習“典型污染物在環境各圈層的轉歸及效應”及“受污染環境修復”章節內容，各小組分別關注不同的環境污染物在水、大氣、土壤環境之間的遷移轉化、生態效應以及相關的先進環境修復技術和案例。學生通過網絡和圖書資源查找并閱讀中英文文獻、視頻、電子資料，提升分析思辨能力，開展自主探究學習和討論，以PPT形式匯報。然后通過2學時的課堂匯報，每個小組選派1—2名學生向全體學生展示學習成果，可向其他學生提問或邀請討論，提高學生的思維能力和表達能力。期間，教師引導學生參與互動提問和交流討論，通過點評、答疑和總結，鞏固學生對關鍵知識點的理解和掌握，增強師生之間、學生之間的互動學習。教師和學生通過QQ投票共同給各組的匯報表現、互動學習情況、提問答疑表現給予點評和打分，作為學生平時成績的“小組學習匯報”部分成績評定依據，調動學生的學習積極性。

四、采取全過程綜合考核，提高學生學習效果

以往環境化學課程的最終成績中，30%為平時成績，僅僅包括出勤情況和平時作業，70%為期末考成績。改革考核評定方法，采取全過程考核方式，加大平時考核所占的比例，將平時成績比例提高至40%，期末考成績比例更改為60%。平時成績除了出勤情況和平時作業以外，增設課前預習、課堂發言與表現、在線課堂測試、小組學習匯報、課程活動（科學漫畫、科普微視頻等）、英文文獻段落翻譯與課程論文寫作等成績，通過“課前—課上—課下”各個教學環節及“學期伊始—學期中—學期末”各個階段的考核評價，全過程實時監測學生學習情況，有機結合客觀知識理論與趣味性內容。期末考試試題中，增加少量雙語教學內容測試，與國際前沿環境領域的熱點問題接軌;增加主觀題的比例，增設開放性題目，提高學生的綜合分析能力和專業綜合應用能力。

學期結束后發放問卷調查，對環境化學教學創新性改革效果進行評價，評價內容包括提升學生學習興趣、提高自主學習能力、強化對專業知識的理解運用、加強師生互動、促進學生團隊合作、提升專業英語學習興趣和能力。綜合分析學生課堂表現、小組學習匯報表現、課程活動情況、章節測試、課外作業成績等平時表現、問卷調查統計結果和學生滿意度情況，環境化學課程創新性教學初步取得了教學效果的較大提升，但仍需進一步實踐探索和調整改進，以學生為主體持續推進綠色“一帶一路”倡議下環境化學課程教學的創新性改革。

五、結語

本文針對現有的環境化學課程建設現狀，以提高環境工程專業學生國際化綜合應用創新能力的核心競爭力為導向，有機結合廣西民族大學民族性、區域性和國際性的辦學優勢和特色，通過優化環境化學課程內容，改進教學方法和考核方式，融入思政元素、增設雙語教學內容，集成民族區域特色內容，開展西南民族地區高校環境化學課程教學創新改革與實踐探索，接軌國際前沿熱點，探索線上線下混合式的互動探究學習，以期提升學生的專業素養和自主創新實踐能力，培養具備國際化綜合應用創新型環境類專業人才，迎接“一帶一路”引領全球化新時代帶來的的需求和挑戰。

參考文獻：

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基金項目：廣西民族大學高等教育教學改革工程項目“‘一帶一路’國際化背景下民族院校環境化學課程教學改革與創新研究”（項目編號：2019XJGY46）;國家民委高等教育教學改革研究項目“‘雙一流’背景下民族院校化學工程與技術學科研究生創新人才培養模式研究和實踐”（項目編號：21048）;廣西民族大學2020年“課程思政”示范課程建設項目。

作者簡介：謝婷（1989 —），女，博士，廣西民族大學材料與環境學院講師，研究方向為環境科學與工程專業教學與科研;劉紹剛（1979 —），男，博士，廣西民族大學化學化工學院副院長，教授，研究方向為化工與環境專業教學與科研。