高等林業(yè)院校研究生課程“環(huán)境水化學(xué)”教學(xué)設(shè)計與考評方式的新嘗試

洪 喻

（北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083）

高等林業(yè)院校研究生課程“環(huán)境水化學(xué)”教學(xué)設(shè)計與考評方式的新嘗試

洪 喻

（北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083）

研究生課程“環(huán)境水化學(xué)”理論深、綜合性強的特點使其教學(xué)再設(shè)計成為必要。因此,基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的教學(xué)思路,提出“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計應(yīng)從“理論”出發(fā)、將“研究”貫穿始終、以“實際”為落腳點、突出“林業(yè)”特色,從而深化了課程的理論知識、強化了課程的研究色彩、加強了課程理論與實際案例特別是與林業(yè)相關(guān)的特色案例的緊密聯(lián)系。此外,提出在課程教學(xué)改革實踐中,要認真觀察和總結(jié)教學(xué)效果,建立適時的反饋機制,以提高課程的教學(xué)效果;要建立“一對一”的課程論文考察制度,綜合考評學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)質(zhì)量,以幫助學(xué)生進行二次學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)效果。

高等林業(yè)院校;研究生教育;課程改革;環(huán)境水化學(xué);教學(xué)設(shè)計;課程考評

快速發(fā)展的經(jīng)濟引發(fā)的日益突出的環(huán)境問題,越來越受到人們的關(guān)注。解決好環(huán)境問題,已經(jīng)直接關(guān)系到經(jīng)濟的長期穩(wěn)定增長以及社會的可持續(xù)發(fā)展。水環(huán)境問題在眾多環(huán)境問題中尤為突出,水環(huán)境保護是我國環(huán)境保護基本國策中的重中之重。如何為國家培養(yǎng)水環(huán)境治理高層次創(chuàng)新型專門人才,已成為高等教育的重要任務(wù)。

“環(huán)境水化學(xué)”又稱“水化學(xué)”,是一門以解決水環(huán)境問題為目標(biāo)的研究水環(huán)境污染的化學(xué)本質(zhì)和化學(xué)過程的新興學(xué)科,屬于環(huán)境化學(xué)的重要分支學(xué)科,也是環(huán)境科學(xué)的重要組成部分。北京林業(yè)大學(xué)為環(huán)境科學(xué)專業(yè)研究生開設(shè)了“環(huán)境水化學(xué)”課程,其目的是使研究生能夠深入掌握環(huán)境污染物在各類水介質(zhì)中的環(huán)境化學(xué)行為和相關(guān)的高效污染控制技術(shù)原理,能夠使用物理化學(xué)的基本原理探討天然水體的有關(guān)參變數(shù)的特征;并培養(yǎng)研究生的自學(xué)能力和獨立分析問題的能力,特別是解決林業(yè)相關(guān)環(huán)境問題的能力。但是,由于“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容涉及面廣、理論性很強,講授的概念抽象,所以如果僅通過常規(guī)的教學(xué)是難以達到滿意的教學(xué)效果的。

因此,筆者針對“環(huán)境水化學(xué)”課程的特點,進行了課程教學(xué)的再設(shè)計,即基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的教學(xué)思路,采取以課堂講授為主、以課上討論和課外資料查閱總結(jié)為輔的方式展開教學(xué)。首先,課程理論教學(xué)的脈絡(luò)主要以王凱雄編著的《水化學(xué)》為依據(jù),教學(xué)內(nèi)容緊跟學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)最新的研究進展。其次,在課程教學(xué)過程中,筆者針對特殊或重要的水環(huán)境事件或熱點,注重輔以專題介紹,并組織學(xué)生展開討論。第三,在課程教學(xué)改革實踐中,筆者注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和特點,及時總結(jié)教學(xué)心得;并設(shè)計了不計名調(diào)查問卷,不定期地向?qū)W生發(fā)放,搭建學(xué)生向教師反饋學(xué)習(xí)情況的渠道,以利于教師根據(jù)實際情況適時調(diào)整教學(xué)。最后,筆者在課程考評方式上也做了大膽的革新,建立了“一對一”的課程論文考察制度,以期綜合考察研究生課程學(xué)習(xí)的效果。

一、基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的教學(xué)思路,進行“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)的再設(shè)計

（一）對理論深、綜合性強的“環(huán)境水化學(xué)”課程進行教學(xué)再設(shè)計的必要性

教師普遍反映研究生的課程難上,究其原因主要有2點：①在我國的研究生教育中,研究生以科學(xué)研究為主,課程學(xué)習(xí)所占的比重很低,這使其對課程學(xué)習(xí)不能給與足夠的重視。②研究生在本科期間較全面地接觸了專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識,多數(shù)學(xué)生對研究生課程講授的內(nèi)容有初步的了解,這使其對課程產(chǎn)生“已經(jīng)知道了”的錯誤認識。因此,如何調(diào)動研究生課程學(xué)習(xí)的積極性,既能使學(xué)生充分投入課程學(xué)習(xí)、不斷更新所儲備的知識,又能為其科學(xué)研究工作提供有效的幫助,應(yīng)成為今后研究生課程教學(xué)改革的方向。

“環(huán)境水化學(xué)”課程是一門相對難學(xué)的課程,課程教學(xué)內(nèi)容的理論性強,需要有很好的“四大化學(xué)”知識背景。同時,紛繁的推導(dǎo)和計算使學(xué)生難以提起學(xué)習(xí)興趣。此外,對如何運用理論性強的知識進行科學(xué)研究以及開展實際應(yīng)用,學(xué)生更是束手無策。筆者認為,要解決“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程教學(xué)面臨的問題,如果仍采用“教師講—學(xué)生聽”的教學(xué)模式[1],抽象的教學(xué)內(nèi)容會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)“消化不良”,從而極易出現(xiàn)“學(xué)生上課不聽,教師麻木教學(xué)”的后果。因此,從明確教學(xué)目的、加強教學(xué)的邏輯性、契合研究生的特點等角度,對理論深、綜合性強的“環(huán)境水化學(xué)”課程進行教學(xué)再設(shè)計是十分必要的。

（二）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計從“理論”出發(fā)

依據(jù)“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的思路對“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)進行再設(shè)計,就是本著理論知識要強化、研究工作能深入、實際問題能解決的宗旨進行課程教學(xué)改革。首先,“環(huán)境水化學(xué)”課程理論教學(xué)的脈絡(luò)主要以王凱雄編著的《水化學(xué)》[2]為依據(jù),而沒有選擇Stumm編著的Aquatic Chemistry。由于王凱雄編著的《水化學(xué)》對理論體系的介紹思路清晰、層次分明、重點明確且分析深入,而Stumm編著的A quatic Chemistry知識量極大、難度過高,不適于課堂講授,所以前者被選作課程教學(xué)的依據(jù),后者被選作研究生課后閱讀的材料。

其次,“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)遵循從“理論”出發(fā)的原則。在課程教學(xué)過程中,教師首先通過圖片、表格等形式指出在研究生教育階段所學(xué)的“環(huán)境水化學(xué)”課程與本科教育階段所學(xué)的是不同的以及其不同之處,理清了2者之間的關(guān)系和各自的重點,劃定了研究生課程學(xué)習(xí)的難點;同時,明確學(xué)習(xí)對象,防止學(xué)生出現(xiàn)“自以為是”的心理;然后結(jié)合課后讀物,指定了要求學(xué)生課后學(xué)習(xí)的內(nèi)容及下一節(jié)課學(xué)生參與討論的內(nèi)容。以圖表的形式進行課程教學(xué)內(nèi)容的對比分析、難點和重點內(nèi)容的展示、課后學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)定,能夠激起學(xué)生對比學(xué)習(xí)的欲望,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時建立起新的、完整的知識體系。

（三）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計將“研究”貫穿始終

作為一門研究生課程,“環(huán)境水化學(xué)”的課程教學(xué)必須緊密結(jié)合研究生的需要,因此除了要充分展示本領(lǐng)域的研究進展和前沿內(nèi)容以深化理論教學(xué)之外,還要強化研究生從事科學(xué)研究的意識,使研究生了解如何利用環(huán)境水化學(xué)的理論知識從事科學(xué)研究,并培養(yǎng)其運用理論知識解決環(huán)境問題的能力。

將“研究”貫穿于“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)的始終,就是要求教師以研究者的身份帶領(lǐng)學(xué)生思考如何利用抽象的理論進行問題的研究。例如,在學(xué)生理解并掌握了“固體表面吸附中吸附等溫式”這一理論知識后[2],教師可以從粘土顆粒物吸附除草劑“2,4-D”的研究出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考“如何研究固體表面吸附問題,并進行實驗設(shè)計”;然后教師進一步介紹吸附等溫式在上述研究中的必要性、重要性及最新的研究案例,如羥基鋁蒙脫石對“2,4-D”的吸附解吸、層狀雙金屬氫氧化物對除草劑MCPA的吸附等,并逐步拓展到二乙烯三胺—細菌纖維素吸附銅和鉛、假單胞菌吸附鉻和鎳、苦瓜植物體吸附飲用水中的砷、桉樹葉和脫硫菌共同修復(fù)酸性礦排水等研究的熱點問題。這樣,通過課程教學(xué)過程不僅展示了如何從“理論學(xué)習(xí)”向“科學(xué)研究”過渡[3],而且可以引導(dǎo)學(xué)生從淺到深地利用理論知識;同時,通過“由點及面、部分服務(wù)于整體、層層遞進”的案例講解模式還可以幫助學(xué)生能夠舉一反三、融會貫通。筆者在“環(huán)境水化學(xué)”理論脈絡(luò)的各個重要環(huán)節(jié)都貫徹了“從理論學(xué)習(xí)到科學(xué)研究”的教學(xué)設(shè)計思路,從而保證該課程的教學(xué)充滿了“研究色彩”。

（四）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計以“實際”為落腳點,并突出“林業(yè)”特色

對環(huán)境科學(xué)專業(yè)研究生來說,不管今后是從事環(huán)境類的科學(xué)研究工作,還是從事環(huán)境類的工程設(shè)計工作,最終都將服務(wù)于環(huán)境,都要促進社會與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程的教學(xué)應(yīng)該更注重實際應(yīng)用,無論是從“理論”出發(fā),還是將“研究”貫穿始終,最終都將以“實際”為教學(xué)的落腳點。

因此,在進行“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程教學(xué)時,筆者采取了案例教學(xué)的方式,即針對特殊或重要的水環(huán)境事件和熱點,輔以專題介紹并組織學(xué)生展開討論。筆者通過實際案例建立起了“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的課程教學(xué)鏈條,使學(xué)生明確了所學(xué)知識“有何用,如何用”并能夠“學(xué)會用”。同時,為了突出高等林業(yè)院校環(huán)境課程的教學(xué)特點,筆者在選擇課程教學(xué)案例時特別注意側(cè)重于選擇與林業(yè)相關(guān)的內(nèi)容,如選擇“林產(chǎn)化工導(dǎo)致的水污染問題”作為案例進行講解;而且,在教學(xué)過程中對一系列“林產(chǎn)化工污染”的典型案例進行了總結(jié),并結(jié)合相應(yīng)的理論內(nèi)容展開案例分析,爭取做到理論學(xué)習(xí)以治理環(huán)境問題為目標(biāo)和以解決林業(yè)領(lǐng)域的污染問題為特色。

二、認真觀察和總結(jié)“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)改革實踐的效果,建立適時的反饋機制

在“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”課程教學(xué)鏈條的各個環(huán)節(jié),筆者都認真、仔細地觀察并總結(jié)了研究生學(xué)習(xí)的情況和特點。例如,在講授難點、重點內(nèi)容時,注意觀察學(xué)生的表情、動作和反應(yīng),并及時詢問學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了從整體上把握課程教學(xué)的情況,筆者還設(shè)計了不計名調(diào)查問卷,并適時向?qū)W生發(fā)放,以利于學(xué)生對課程教學(xué)能夠暢所欲言地表達真實的想法。

通過觀察和調(diào)查,筆者發(fā)現(xiàn),總體而言,新的教學(xué)設(shè)計使學(xué)生聽課的主動性大大提高,學(xué)生對“如何運用理論知識”產(chǎn)生了濃厚的興趣;但是,相比科學(xué)研究和實際應(yīng)用環(huán)節(jié),學(xué)生對理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的關(guān)注度仍相對較低。這可能與學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊有關(guān)。部分學(xué)生在調(diào)查問卷中表示,本科階段理論知識的基礎(chǔ)不夠扎實導(dǎo)致了研究生階段學(xué)習(xí)理論知識時注意力不能集中。因此,筆者今后將針對這一情況尋找行之有效的解決辦法。

三、針對“環(huán)境水化學(xué)”課程理論深、綜合性強的特點,建立“一對一”的課程論文考察制度

課程考評是衡量和檢驗學(xué)生對課程教學(xué)內(nèi)容的理解、掌握程度和運用能力的手段,同時也是對教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)水平和教學(xué)效果的檢驗手段。如果采用傳統(tǒng)的閉卷考試作為“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程的課程考評方式,那么很難滿足該課程新的教學(xué)設(shè)計思路“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實際應(yīng)用”的需要[4],也無法體現(xiàn)綜合性課程教學(xué)的效果。因此,筆者認為應(yīng)進行與新的教學(xué)設(shè)計相配套的課程考評改革,以進一步促進課程教學(xué)質(zhì)量的提高,使學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用。

筆者在“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程考評改革中,嘗試建立了“一對一”課程論文考察制度。其具體實施方案如下：若選課人數(shù)為N,則教師確定備選課題數(shù)為N+2;然后學(xué)生通過抽簽的方式確定自己的期末課程論文題目。之所以備選課題數(shù)為N+2,是為了增加學(xué)生選題的自由度,但又不過分加重教師課后的教學(xué)工作量。備選課題除了全部選自國內(nèi)外熱點研究課題和最新的研究方向之外,還要求具有一定的難度、題目的限制性強、參考文獻有限且多為英文論文。這樣,學(xué)生僅通過簡單的摘抄、拼湊、堆砌是無法完成課程論文任務(wù)的。同時,要求學(xué)生的課程論文以正式論文的格式提交,格式參考中文環(huán)境科學(xué)類權(quán)威雜志的要求,以訓(xùn)練研究生的科技論文寫作能力;要求論文內(nèi)容具有嚴密的邏輯性,文章結(jié)構(gòu)合理,全文具有一定的深度,文末結(jié)論部分要包含個人的思考;要求學(xué)生撰寫論文前至少閱讀10篇國內(nèi)外文獻,其中至少要有4篇英文文獻,從而使學(xué)生通過查找文獻并閱讀相關(guān)最新研究進展分析歸納出4000～6000字的科技論文,并提出個人觀點。此外,還要求學(xué)生在正式提交課程論文前,需與教師進行論文討論,并進行修改完善。

“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程采取“一對一”課程論文考察制度,有利于學(xué)生的二次學(xué)習(xí)和提高,提升了學(xué)生對學(xué)科前沿知識的領(lǐng)悟和辨析能力。對每篇課程論文,教師都要認真修改,與學(xué)生進行“一對一”的討論,指出論文存在的問題和不足,并做出全面的評價。這樣的考評方式,對增進師生交流極有好處,有利于學(xué)生對理論知識的深刻理解和知識面的拓寬。但是,進行“一對一”課程考評的難點在于教師需要承擔(dān)相當(dāng)大的工作量,所以要推廣實施難度較大。有鑒于此,筆者建議可將其作為傳統(tǒng)課程考評方式的補充。

[1] 劉綺.精品課程“環(huán)境化學(xué)”的建設(shè)措施研究[J].高等理科教育,2007（5）：39-42.

[2] 王凱雄.水化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2001：288-292.

[3] 孫福生,朱英存,張麗君,等.高等環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)與碩士論文相結(jié)合的研究[J].科技信息,2008（29）：11-12.

[4] 褚超美,陳家琪.汽車專業(yè)工程類專業(yè)理論課程考評方法改革研究與實踐[J].高等教育研究,2008,25（3）：31-32.

高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)特色專業(yè)建設(shè)點項目,項目編號TS11829;北京林業(yè)大學(xué)2010年質(zhì)量工程項目“環(huán)境科學(xué)專業(yè)建設(shè)”。

（責(zé)任編輯 柳小玲）