《環(huán)境化學(xué)》與基礎(chǔ)化學(xué)課程的關(guān)系

周艷梅，張慶友，李德亮，馬同森

(河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，河南開(kāi)封 475004)

《環(huán)境化學(xué)》與基礎(chǔ)化學(xué)課程的關(guān)系

周艷梅，張慶友，李德亮，馬同森

(河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，河南開(kāi)封 475004)

結(jié)合本單位教學(xué)實(shí)際，提出在《環(huán)境化學(xué)》的講授過(guò)程中應(yīng)注意與其它基礎(chǔ)化學(xué)課程在內(nèi)容上的差異和聯(lián)系，將《環(huán)境化學(xué)》基本內(nèi)容和前沿問(wèn)題相結(jié)合，采用互動(dòng)式教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量。

環(huán)境化學(xué);基礎(chǔ)化學(xué);教學(xué)

隨著科技和社會(huì)的發(fā)展，人類利用和改造自然的能力大大加強(qiáng)，同時(shí)也使資源消耗和廢棄物排放顯著增多，自然環(huán)境的組成和結(jié)構(gòu)受到了大規(guī)模的影響，從而破壞了人和自然的和諧關(guān)系，造成了酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、淡水危機(jī)等環(huán)境污染問(wèn)題，自然資源與生態(tài)環(huán)境破壞等環(huán)境問(wèn)題，威脅人類的生產(chǎn)和生活條件。為實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)同步協(xié)調(diào)發(fā)展，必須在科教興國(guó)戰(zhàn)略引導(dǎo)下，加快培養(yǎng)有創(chuàng)業(yè)、敬業(yè)精神的、高質(zhì)量的環(huán)境科學(xué)技術(shù)與管理專門人才。

環(huán)境化學(xué)是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，也是化學(xué)科學(xué)的重要分支。通過(guò)《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)，可以使學(xué)生了解環(huán)境化學(xué)的研究領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)，掌握環(huán)境化學(xué)的基本知識(shí)，提高解決環(huán)境問(wèn)題的能力。通過(guò)《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)，使學(xué)生掌握有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度水平和形態(tài)，潛在有害物質(zhì)的來(lái)源，它們?cè)趥€(gè)別環(huán)境介質(zhì)中和不同介質(zhì)間的環(huán)境化學(xué)行為;有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)以及人體健康產(chǎn)生效應(yīng)的機(jī)制和風(fēng)險(xiǎn)性;有害物質(zhì)已造成影響的緩解和消除以及防止產(chǎn)生危害的方法和途徑，從而為從事環(huán)境保護(hù)和環(huán)境科學(xué)研究工作奠定理論基礎(chǔ)[1－3]。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

河南大學(xué)的生源較好，為各地高考中名列前茅的學(xué)生，化學(xué)化工學(xué)院把《環(huán)境化學(xué)》作為除化學(xué)工程與工藝專業(yè)外本院所有學(xué)生必修的課程，36個(gè)學(xué)時(shí)，環(huán)境科學(xué)專業(yè)72個(gè)課時(shí)。采用教育部推薦的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，戴樹(shù)桂主編的2006年第二版《環(huán)境化學(xué)》。

近年來(lái)，環(huán)境化學(xué)教學(xué)梯隊(duì)教學(xué)方式進(jìn)行了大膽的改革:在課堂教學(xué)中以日常生活材料為背景講解基本概念，應(yīng)用典型案例闡述基本原理;在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入科研課題，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，運(yùn)用多媒體技術(shù)增強(qiáng)教學(xué)效果。

2 與基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的銜接

《環(huán)境化學(xué)》教材中幾乎所有的環(huán)境問(wèn)題都涉及化學(xué)知識(shí)，例如，在大氣環(huán)境化學(xué)一章中，光化學(xué)煙霧事件、酸雨和臭氧層的破壞主要是發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)。在水環(huán)境化學(xué)一章則有大篇幅的溶解—沉淀平衡、配位反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)。對(duì)環(huán)境專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，通過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)代化學(xué)理論知識(shí)，如再花很多時(shí)間進(jìn)行討論，不僅沖淡了主體內(nèi)容，而且會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到影響。同時(shí)，環(huán)境化學(xué)盡管也是化學(xué)，但它與其他化學(xué)課程是有很大差別的，它把化學(xué)、生物和環(huán)境有機(jī)地聯(lián)系在一起，如果把環(huán)境化學(xué)仍然作為化學(xué)來(lái)學(xué)習(xí)，將失去環(huán)境化學(xué)的特色，也達(dá)不到《環(huán)境化學(xué)》的教學(xué)目的。另外，在相關(guān)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)并沒(méi)有與環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合，因此對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)的鞏固和復(fù)習(xí)與具體的環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合，可以使學(xué)習(xí)的思路更清晰，理解更透徹，對(duì)環(huán)境化學(xué)的學(xué)習(xí)將起到事半功倍的效果。因而，在教學(xué)時(shí)應(yīng)把握二者之間的關(guān)系，合理分配時(shí)間。既要適當(dāng)針對(duì)《環(huán)境化學(xué)》的相關(guān)內(nèi)容作基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的鞏固復(fù)習(xí)，又要突出重點(diǎn)，不花費(fèi)太多時(shí)間。在授課時(shí)，以環(huán)境問(wèn)題為突破口，以化學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，將正確認(rèn)識(shí)環(huán)境污染與化學(xué)之間的關(guān)系作為重點(diǎn)，以如何解決相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo)，并注意充分利用多學(xué)科知識(shí)來(lái)講好有關(guān)內(nèi)容，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)實(shí)踐中，采用重點(diǎn)問(wèn)題課堂提問(wèn)、基本問(wèn)題大家討論的方法復(fù)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識(shí)，效果較好。

3 基本內(nèi)容與前沿環(huán)境問(wèn)題相結(jié)合

首先，對(duì)教材中的基本知識(shí)和理論重點(diǎn)講授。如大氣一章中，基本知識(shí)和理論包括大氣中污染物遷移的影響因素、重要大氣污染物的來(lái)源、硫氧化物和氮氧化物的轉(zhuǎn)化、光化學(xué)煙霧、硫酸煙霧的形成，以及溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層的形成和耗損等內(nèi)容。在教學(xué)方式上采用以學(xué)生為中心，以積極探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)創(chuàng)造為基本學(xué)習(xí)方式的教學(xué)模式，通過(guò)提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)一定的內(nèi)容，通過(guò)討論解決問(wèn)題，這樣可以使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。如大氣一章中的溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層耗損等全球性環(huán)境問(wèn)題，學(xué)生有一定的了解，通過(guò)提出問(wèn)題，學(xué)生自由討論，由教師對(duì)具有代表性的論點(diǎn)歸納、小結(jié)，指出學(xué)生在問(wèn)題闡述方面的缺點(diǎn)和不足，加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，同時(shí)變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的提高，環(huán)境化學(xué)研究在各個(gè)領(lǐng)域深入發(fā)展，環(huán)境化學(xué)前沿性問(wèn)題也不斷發(fā)展。在教學(xué)過(guò)程中，將國(guó)內(nèi)外環(huán)境化學(xué)理論發(fā)展的前沿最新進(jìn)展做適當(dāng)介紹和探討，使教學(xué)內(nèi)容能夠反映環(huán)境化學(xué)的新理論、新方法、新技術(shù)、新動(dòng)態(tài)等。如在大氣環(huán)境化學(xué)部分介紹的內(nèi)容有對(duì)氣候變暖的不同觀點(diǎn)、南極臭氧洞形成的不同機(jī)理、氟利昂替代品及其環(huán)境效應(yīng)、酸雨形成的自然因素等。在水環(huán)境化學(xué)部分介紹的內(nèi)容有水體富營(yíng)養(yǎng)化的形成機(jī)理、危害和治理方法、水體生物膜在重金屬遷移轉(zhuǎn)化中的作用。

4 互動(dòng)式教學(xué)贏得學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

互動(dòng)式教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生之間、學(xué)生相互之間、教師與與環(huán)境之間的雙向聯(lián)系、相互影響。這種方式要求學(xué)生積極參與反應(yīng)和創(chuàng)造，逐漸養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。要求教師為學(xué)生提供較多的與環(huán)境接觸的機(jī)會(huì)，提供更多的信息資料，為學(xué)生設(shè)置更多的問(wèn)題。學(xué)生成為教學(xué)過(guò)程的主體，教師幫助學(xué)生回答問(wèn)題，運(yùn)用學(xué)生的答案進(jìn)行總結(jié)，起著促進(jìn)兩者的作用。

環(huán)境化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析研究環(huán)境問(wèn)題中有關(guān)的污染物存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制原理的科學(xué)，其中有相當(dāng)一部分是一些描述性內(nèi)容。而有些同學(xué)受中學(xué)和基礎(chǔ)化學(xué)的影響，認(rèn)為《環(huán)境化學(xué)》應(yīng)該多為一些數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)和化學(xué)反應(yīng)式。這樣，學(xué)生的認(rèn)識(shí)與客觀實(shí)際之間就存在一定的偏差，絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為，對(duì)于描述性內(nèi)容，枯燥無(wú)味，只需死記硬背即可，因而平時(shí)多不認(rèn)真聽(tīng)講，更不愿意思考。為改變這種被動(dòng)局面，改變一貫的只由老師講為大家一起討論，要求就同學(xué)們身邊的環(huán)境問(wèn)題，分析形成的原因、污染物可能遷移轉(zhuǎn)化的途徑，并尋找其預(yù)防與治理的可能方案。這樣將書(shū)中許多描述性內(nèi)容與我們身邊的實(shí)際環(huán)境問(wèn)題緊緊地結(jié)合起來(lái)，調(diào)動(dòng)起了大家的主觀能動(dòng)性與積極性，增強(qiáng)了理論與實(shí)際的聯(lián)系，采用多媒體教學(xué)手段，授課時(shí)以生動(dòng)詳實(shí)的圖片和資料向?qū)W生展示當(dāng)前地球上的主要環(huán)境問(wèn)題及環(huán)境效應(yīng)，能使課程內(nèi)容豐富，生動(dòng)活潑，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自制環(huán)境化學(xué)的課件、幻燈片、撰寫(xiě)小論文，并給予他們展示的機(jī)會(huì)。以老師為中心，以全球關(guān)注的環(huán)境污染、生態(tài)惡化作為討論內(nèi)容，如海灣戰(zhàn)爭(zhēng)給人類造成的環(huán)境污染問(wèn)題、美伊戰(zhàn)爭(zhēng)將給全球帶來(lái)的嚴(yán)重生態(tài)后果，以及發(fā)生在我國(guó)和世界其他一部分地區(qū)的非典型肺炎及其他傳染病，是否與環(huán)境和氣候變化有關(guān)系等，通過(guò)討論和相互交流激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生理解并更好地掌握所學(xué)內(nèi)容。

總之，讓學(xué)生在明確課程學(xué)習(xí)重要性的前提下，采用基本問(wèn)題與前沿問(wèn)題結(jié)合，普通化學(xué)知識(shí)貫穿始終，互動(dòng)式教學(xué)方法，可以更好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與，鍛煉了他們的思維能力和動(dòng)手能力，同時(shí)學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量也得到了顯著提高。

[1]戴樹(shù)桂.環(huán)境化學(xué)[M].北京:高等教育出版社，2006.

[2]趙美萍，邵 敏.環(huán)境化學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社，2005.

[3]俞譽(yù)福，葉明呂，鄭志堅(jiān).環(huán)境化學(xué)導(dǎo)論[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社，1997.

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1003－3467(2010)05－0063－02

2010－01－20

周艷梅(1970－)，女，博士，教授，從事化工教學(xué)與科研工作，電話:13938621310。