通識教育強化背景下環境化學課程的改革探索

陳宇云　孫永昌　楊勝科　王雪麗

［摘 要］在國內高校普遍強調通識教育的背景下，長安大學通識教育課程的總課時有所增加，而專業課的課時有所縮減。為保證教學效果、培養國家和社會需要的高素質創新型人才，必須對一些專業課程的教學進行改革。環境化學課程是環境科學與工程及相關專業的一門重要專業課。長安大學環境化學教研組從加強任課教師自身素質建設、強化理論教學、強化實驗教學、改革課程考核方式等方面入手，對環境化學課程的改革進行探索，取得了一些積極效果。

［關鍵詞］環境化學；通識教育；課時縮減；課程改革

［中圖分類號］ G642.3 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）04-0088-03

近年來，隨著大學人才培養模式變革，通識教育成為熱點問題。但由于本科生畢業要求的學分基本保持不變，通識教育課程的總課時增加，不可避免地會導致各門專業基礎課和專業核心課課時的縮減。環境化學是一門研究有害化學物質在環境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學[1]。環境化學課程是環境科學與工程及相關專業的一門必修基礎課程，在培養方案中占據重要位置，但當前不少高校環境化學這門課的課時也有所縮減。以長安大學為例，環境化學課程的課時從以前的60課時（含實驗10課時）壓縮到2015年培養方案中的50課時（含實驗8課時），再到2020年培養方案中的48課時（含實驗8課時）。不管是理論課課時還是實驗課課時，都有所縮減。課時雖然減少了，但為了培養國家和社會需要的合格人才，教學內容不能少，教學效果不能降低，這就對環境化學課程的師資水平、教學內容調整、教學模式改革等提出了更高的要求。近年來，長安大學環境化學教研組基于上述情況，努力加強任課教師自身素質建設、強化理論教學和實驗教學、改革課程考核方式，以培養學生的學習能力、實踐能力與創新精神為目的，對環境化學課程改革做了一些有益的探索。

一、加強任課教師自身素質建設

在21世紀新的形勢下，全球化、創新經濟以及人類可持續發展面臨的一系列問題，給我國的大學本科教育提出了新的挑戰。要應對這些挑戰，最終需要依靠人才特別是高層次人才。大學是培養高層次人才的搖籃，我國雖然已是世界上本科教育規模最大的國家，在培養人才方面取得了顯著的成績，但同時必須看到，“當前我國人才發展的總體水平同世界先進國家相比仍存在較大差距，與我國經濟社會發展需要相比還有許多不適應的地方，主要是：高層次創新型人才匱乏，人才創新創業能力不強，人才結構和布局不盡合理，人才發展體制機制障礙尚未消除，人才資源開發投入不足，等等”[2]。要培養出合格的人才，必須有好老師。習近平總書記用“四有”特質標準對好老師的內涵做出了科學界定[3]。這就需要建設一支理想信念堅定、道德情操高尚、專業學識扎實和教學能力高超的高素質師資隊伍。在環境化學課程改革過程中，長安大學環境化學教研組從四個方面來加強任課教師自身素質建設。

（一）以“老”帶“新”

以“老”帶“新”的方式，是指青年教師多聽課程組老教師的課，學習老教師的授課技巧。教研組創新引入了說課的方式。說課是教師在鉆研教材與充分備課的基礎上，在沒有學生參與的情況下向聽課教師介紹教材結構、教學目標確立、教學重難點確立與處理、教學方法選擇、學習方法引導及課堂程序安排的一種教研活動。通過說課活動，教研組內的老教師指出青年教師教學技能方面的一些不足之處，青年教師根據老教師提出的建議來加以改進和完善，使自身教學水平得到了明顯提高，能更好地駕馭課堂教學過程。與此同時，老教師的授課水平也在說課活動中得到了進一步的提升。除了聽課和說課，教學反思也是提高教學水平的一種重要方法，教研組教師會不定期地進行教學反思。

（二）加強師德教育

教師是一個非常特殊的職業，教師應充分認識自身職業的特點和社會價值。中國古代教育家孔子提出：“其身正，不令而行。其身不正，雖令不從。”由此可見師德的重要性。除了積極主動參加“兩學一做”和“學習強國”等各項活動，提高自身思想道德修養，教研組教師還不定期在教研組內討論發生在身邊的教育教學相關事件，從中汲取經驗教訓。在課堂上，教研組教師不僅傳授先進的學科專業知識，更重要的是用滿滿的正能量來引導學生成為品德高尚的人，將學生培養成具有扎實專業知識和正確理想信念的有用人才。在學業上，教師會對一些學習基礎較差的學生多給予關注；在生活上，教師也會對一些家境困難的學生給予關懷。

（三）樹立終身學習的觀念

當今世界科學技術日新月異，知識總量呈幾何級數增長，這就要求人們不斷加強適應社會發展的能力。教師只有樹立終身學習的觀念，并堅持終身學習，才能提高知識創新的水平和速度，才能更好地繼承和發揚中華優秀傳統文化，為國家和社會培養符合時代要求的人才。長安大學校園網內有很多包括國內外精品課程等的教學資源可供獲取，同時學校鼓勵教師學習新知識、新技術，參加各種相關學術會議，適應時代發展的要求和學生學習的需求。現在的大學生接觸和接受新知識的速度有時比教師還快，所以教師也要虛心向學，在與學生的互動式教學過程中向學生學習。通過這些方式，教師得以吸收新知識、開拓新視野、了解新成果，把握學科發展的動態。同時，學校鼓勵教師了解教育學和心理學發展的新成果，并在課堂教學中結合這些成果來講授知識，這樣既可開闊學生的眼界，也可提高學生對環境化學課程的學習興趣。

（四）積極開展科學研究和教學研究

教研組的教師積極申請各種科研項目和教研課題，開展科學研究，形成了濃厚的學術氛圍和良好的研討習慣。開展科學研究對于保持教師知識結構的與時俱進有重要意義。目前，教研組每位教師至少主持過1項國家自然科學基金項目，已形成一個“老中青”結合、思維活躍、勇于進取、團結創新的教學團隊。

二、強化理論教學

（一）環境化學課程理論教學內容的優化

環境化學課程是環境相關專業重要的基礎課程。在本課程的教學中，教師不僅要講清環境化學課程涉及的基本概念、基本原理和重要化合物的基本化學反應，更重要的是培養學生提出問題與解決問題的思維，以及分析問題、解決問題和創新的能力。長安大學環境化學課程采用的教材是南開大學戴樹桂主編的《環境化學》。由于各高校學科設置各有不同，教材內容不可能適應每個學校的具體情況，所以對教材內容進行適當的調整是很有必要的。考慮到長安大學新的本科培養方案中環境化學課程課時有所壓縮，以及后續還有水污染控制工程、大氣污染控制和場地污染控制與修復等課程，教研組將教學重點放在第二至第六章，對有害化學物質在環境介質中的存在、化學特性、行為和效應等內容進行重點講授，其他章節進行相對簡要介紹。在整個教學過程中還注重以下兩個方面。

一是專題講座和案例分析。邀請教研組內教師或學院其他教師做關于水污染、土壤污染、大氣污染、重金屬污染和有機污染等方面的專題講座，以激發學生學習環境化學課程的興趣。同時，上課時教師將近幾年發生的公眾比較關注或發生在身邊的重大環境污染事件，如云南陽宗海砷污染事件、湖南瀏陽鎘污染事件、大連新港原油泄漏事件、云南曲靖鉻渣污染事件等作為案例進行剖析，并引導學生討論，活躍課堂氣氛，從而強化課堂教學效果，使學生理論聯系實際的能力得到提高，對所學的專業知識有更深刻的理解。

二是熱點和前沿問題介紹。教師對我國冬春季大氣污染（特別是霧霾）的成因和治理、《土壤污染防治行動計劃》印發的重要意義、水體污染控制與治理科技重大專項的推進、秦嶺生態文明建設、黃河流域生態保護和高質量發展、碳達峰與碳中和等熱點問題進行剖析，介紹近幾年國家自然基金委員會在環境化學方面的重點資助方向，以拓寬學生的知識面和視野，為他們更好地理解從事環境相關行業工作的重要意義或進一步深造奠定了基礎。

（二）教學模式的改進

教學模式和教學方法的改革是關系教學質量和人才培養質量的大問題。在環境化學課程課時大幅壓縮的情況下，必須對一些教學內容進行精簡。同時為保證教學質量，對教學模式的改進就顯得尤為重要。 “授人以魚，不如授之以漁”，教師不僅要把教材知識傳授給學生，還要讓學生學會學習和運用知識。因此，教研組在教學實踐過程中注重教學模式創新，采用基礎理論講授、環境案例分析和熱點前沿問題討論等多種形式，開展環境化學課程教學活動，豐富了教學內容，活躍了課堂氣氛，提高了教學效果，增強了學生的學習興趣。教研組對環境化學課程課堂教學模式做出了如下改進。

一是提倡啟發式教學。教師提出問題或案例，讓學生思考，不時地走下講臺，通過提問、肢體語言等方式跟學生進行交流，引導學生敢于表達自己的觀點，讓學生從被動學習轉為主動學習[4]。通過提問的方式，引導學生思考、質疑、調查、探究，注重培養學生的獨立性和自主性，促進學生在實踐中學習，在教師指導下主動地、創新性地學習。如在講授課程緒論時，教師向學生提出“隨著我國能源、經濟快速發展，如何實現碳達峰、碳中和的目標”等問題，引導學生進行思考，激發學生對本課程的興趣，進而引入大氣環境化學教學內容，讓學生認識大氣環境污染物、理解污染物遷移和轉化過程及規律，并從實現“碳達峰、碳中和”目標角度，向學生傳播綠色低碳環保理念。又如，提問學生“學校附近的皂河排入渭河對渭河水質有何影響”，引導學生去探究西安污水排放、皂河水質污染、渭河綜合治理等問題。這種啟發式教學，能營造學生主動參與的教學環境，培養學生理論聯系實際的能力，從而強化環境化學課程的教學效果。

二是將板書與多媒體教學有效結合。目前環境化學課程課時較少，但需講授的內容較多。多媒體課件能充分利用圖、文、聲等多樣化的外部刺激[5]，有形象生動和信息量大等優點。但多媒體課件無論做得多好，也不能完全代替傳統板書在教學中的作用。所以，教研組的教師將板書和多媒體有機結合，使其優勢互補。教師在備課時就進行板書的設計，包括內容和布局等方面。板書要突出教材內容，揭示教學內容的關鍵和難點。若有多個知識點，教師可只把重要的知識點寫在黑板上，并使板書布局合理，因此對板書內容需進行關鍵詞提煉，要求少而精。板書可現場生成、易于更正，多媒體信息量大，將兩者有機結合，可以提升課堂的教學效果和學生的學習效率。

三是布置課程論文。讓學生寫課程論文能促使學生歸納、綜合本課程的內容，主動查閱相關資料，提高自學能力。教研組的教師要求學生在環境化學課程結束后自己查資料、定題目，就環境化學某方面的問題寫一篇綜述性論文，可以是大氣、水、土壤等介質的環境污染問題，也可以是當前熱點環境問題，比如當前的霧霾、垃圾污染、河流污染等問題。課程論文除考查論文的格式外，還重點考查內容是否具有思辨性和創新性[5]。

三、強化實驗教學

實驗教學是環境化學課程教學的一個重要環節，是對理論教學的鞏固和深化。實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性，是培養學生實踐能力和創新精神的主要途徑之一，在高素質人才培養中具有不可替代的作用[6]。由于環境科學與工程專業環境化學實驗不是單獨設課，且只有8課時，所以實驗內容只安排一個基礎實驗、一個綜合實驗和一個創新實驗。基礎實驗讓學生了解環境化學的一些相關儀器的基本原理、用途和操作方法；綜合實驗設置的是Fenton試劑催化氧化染料廢水實驗，要求學生對H2O2濃度、Fe2+濃度、pH和反應溫度等條件進行優化，提出Fenton試劑催化氧化染料廢水的最佳條件，并分析最優條件與羥基自由基的產生的關系；創新實驗為渭河西安段某類有機污染物的污染特征分析，要求學生在通過查找文獻了解渭河整體污染情況后，確定目標污染物和實驗儀器，設計實驗方案。這些實驗可提高學生分析并解決問題的能力，有利于實現教學目標和人才培養目標。

四、改革課程考核方式

環境化學課程作為環境科學與工程專業本科生的一門專業課程，在本科生培養體系中具有基礎性的作用。成績考核是教學活動的有機組成部分，它是檢驗“教”與“學”效果的一種重要手段。建立能真正反映學生知識、能力、素質全貌的考核方式是非常有必要的[7]，對課程考核方式的改革也是課程建設的重要內容之一。教研組改變了過去一次性考試定期末總成績的考核方式，注重考核學生的綜合能力、創新能力和實踐能力。具體將環境化學課程成績分為三部分：期末考試成績占總成績的65%；平時成績占總成績的15%，主要考查學生的出勤率、作業和課程論文情況；實驗成績占總成績的20%。考核方式的改革有利于全面考核學生對理論知識的掌握程度和運用環境化學相關知識解決實際問題的能力。

五、結語

環境化學課程是環境科學與工程及相關專業的一門專業基礎必修課，理論性較強，授課內容既要有一定的深度，也要有一定的廣度。長安大學環境化學教研組對環境化學課程改革做了一系列探索，取得了良好的成效，學生普遍認為授課教師的講解重點突出、效果良好，學生通過課程學習，提高了自身分析和解決問題的能力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1］ 戴樹桂.環境化學［M］.北京：高等教育出版社，2006：4-5.

[2］ 國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）[EB/OL].（2015-03-13）[2021-07-15]. http：//www.mohrss.gov.cn/SYrlzyhshbzb/zwgk/ghcw/ghjh/201503/t20150313_153952.htm.

[3］ 習近平.做黨和人民滿意的好老師：同北京師范大學師生代表座談時的講話[J].人民教育，2014（19）：6-10.

[4］ 王麗梅，孟昭福，張增強，等.環境化學課程教學改革與實踐［J］.中國大學教學，2011（7）：82-84.

[5］ 王強.多媒體教學在環境化學課程中的改革與實踐［J］.西南師范大學學報（自然科學版），2011，36（6）：178-181.

[6］ 謝曉梅，張建英.環境化學實驗教學體系的改革與創新［J］.實驗室研究與探索，2006（1）：79-81.

[7] 來雪慧，趙金安，耿振香，等.基于合作學習的環境化學課程考核評價研究［J］.大學教育，2016（3）：157-158.

［責任編輯：周侯辰］