《環(huán)境化學(xué)》課程建設(shè)實踐

李娟英，張金標(biāo)，江 敏，彭自然

(上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306)

《環(huán)境化學(xué)》課程是上海海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，是一門理論聯(lián)系實踐特點比較突出的課程。通過環(huán)境化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在熟悉環(huán)境化學(xué)研究的內(nèi)容、特點和發(fā)展動向的基礎(chǔ)上，掌握主要環(huán)境污染物的類別和它們在環(huán)境各圈層中的遷移轉(zhuǎn)化過程，重點是從基本化學(xué)理論出發(fā)，通過實踐教學(xué)，使學(xué)生逐漸獲得分析并解決實際宏觀實際環(huán)境問題的能力。本文在優(yōu)化授課內(nèi)容和創(chuàng)新授課方式的基礎(chǔ)上，力求達到素質(zhì)教育及對拔尖創(chuàng)新型人才的單獨分層次培養(yǎng)，使課程教育可以兼顧通才與專才、基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性、知識與能力;同時在對課程實驗改革和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)與提高學(xué)生實驗操作能力和實踐技能水平，并在環(huán)境教育的過程中貫穿人文素質(zhì)的培養(yǎng)與提升，為海洋大學(xué)培養(yǎng)具有寬厚基礎(chǔ)知識、綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的環(huán)保人才提供可供借鑒的途徑。

1 授課內(nèi)容優(yōu)化與授課方式創(chuàng)新

環(huán)境化學(xué)課程本身具有理論體系復(fù)雜，聯(lián)系和解決實際環(huán)境問題，內(nèi)容更新速度快等特點。針對這三個特點及教學(xué)實踐，本課程的授課宗旨是“與實際環(huán)境事件相結(jié)合，以化學(xué)理論知識為理論基礎(chǔ)，以解決實際環(huán)境問題為目標(biāo)”，重點在授課內(nèi)容優(yōu)化和授課方式創(chuàng)新上做了較為深刻的改革。

1.1 優(yōu)化授課內(nèi)容

兼顧環(huán)境化學(xué)課程的系統(tǒng)性和前沿性，基礎(chǔ)性及創(chuàng)新性，對教學(xué)內(nèi)容進行改革，充分利用其他課程的基礎(chǔ)知識，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出學(xué)科前沿，使之適應(yīng)學(xué)科快速發(fā)展的趨勢及綜合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求［1］。主要表現(xiàn)在:充分分析和掌握有關(guān)基礎(chǔ)知識，有機繼承和延續(xù)，避免不必要的重復(fù)，形成同時兼顧系統(tǒng)性和創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容體系;優(yōu)化環(huán)境化學(xué)授課內(nèi)容，兼顧課程的系統(tǒng)性和前沿性，基礎(chǔ)性及創(chuàng)新性，不同專業(yè)之間的區(qū)別與聯(lián)系。盡管環(huán)境化學(xué)也是化學(xué)，但它與其他的化學(xué)課程不同，它是化學(xué)、生物和環(huán)境有機結(jié)合的交叉性學(xué)科，如果把環(huán)境化學(xué)仍然作為化學(xué)來學(xué)習(xí)，將失去“環(huán)境”的特色。

1.2 創(chuàng)新授課方式

在授課過程中，單純的講授污染物在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化的基本理論和一般規(guī)律，學(xué)生接受起來比較枯燥、難懂［2］。因此環(huán)境化學(xué)課堂教學(xué)以環(huán)境問題為導(dǎo)向，以化學(xué)、生物等專業(yè)知識為基礎(chǔ)，遵循“引入熱點環(huán)境事件、深入剖析環(huán)境難題、破解科學(xué)解決方法”的程式展開每堂課的講解。在上課過程中不斷引入和講解剛剛發(fā)生的環(huán)境污染事件案例，如表1 所示?？梢允箤W(xué)習(xí)思路更清晰，理解更透徹，更準(zhǔn)確地掌握化學(xué)理論和方法在處理實際環(huán)境問題時的應(yīng)用。例如，針對“日本核泄漏事件”討論說明放射性污染物的來源、遷移擴散方式、后期危害及防護措施等;利用“水環(huán)境化學(xué)”中弱酸存在形態(tài)的計算方法，分析“四川沱江氨氮污染事件”的危害;對最近發(fā)生的“毒塑入侵食品事件”中的DEHP 的特性、危害、遷移途徑進行分析，并結(jié)合環(huán)境中POPs 類物質(zhì)特性一章的內(nèi)容進行詳細分析。表1 列出了環(huán)境化學(xué)課堂教學(xué)過程中所引入的部分環(huán)境事件和視頻，并將其與課程相關(guān)理論內(nèi)容結(jié)合，生動形象的展開每堂課的教學(xué)內(nèi)容，這些實際環(huán)境問題的提出和解決有助于加深學(xué)生對化學(xué)理論知識的理解和提高解決實際環(huán)境問題的能力。

表1 環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中所用部分環(huán)境事件及視頻

1.3 以環(huán)境教育提升人文素質(zhì)

轉(zhuǎn)變教育觀念，呼喚人文精神和人文教育的回歸，已得到世界性的確認，成為各國教育的共識［3］。專業(yè)課程蘊涵著豐富的人文精神和科學(xué)精神，專業(yè)課教師應(yīng)在課程教學(xué)中自覺地把人文精神滲透進去。以溫室效應(yīng)中“低碳生活”為例，引導(dǎo)學(xué)生認識到環(huán)境問題的解決不僅要依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更需要人們觀念的轉(zhuǎn)變;以“日本核泄漏”為例，明確人類對自然負責(zé)的道德意識，轉(zhuǎn)變“以人類為中心”的發(fā)展觀，樹立人與自然和諧發(fā)展的理念;以“農(nóng)民工塵肺”和“高校鉈投毒”事件為例，引導(dǎo)學(xué)生懂得保護環(huán)境和珍愛生命，從而樹立現(xiàn)代人的生態(tài)倫理和環(huán)境道德觀念;以“酸雨污染”和“臭氧層破壞”的事實，激發(fā)學(xué)生環(huán)境保護意識并提高社會責(zé)任感。這對于培養(yǎng)未來環(huán)保人才的智慧和知識、陶冶情操、理解責(zé)任使命并解決實際環(huán)境問題具有非常重要的意義。

2 實驗課程改革與優(yōu)化

《環(huán)境化學(xué)》是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)的學(xué)科，具有很強的實踐性和應(yīng)用性。環(huán)境化學(xué)實踐教學(xué)對于加深學(xué)生對《環(huán)境化學(xué)》理論知識的理解，訓(xùn)練學(xué)生從事環(huán)境科學(xué)研究工作的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，起著十分重要的作用［4］。改革、創(chuàng)新教育模式，不斷解決實驗學(xué)時少，內(nèi)容陳舊、實驗教學(xué)方法僵化以及學(xué)生對實驗內(nèi)容沒有選擇權(quán)，主觀能動性得不到充分發(fā)揮等問題，根據(jù)不同專業(yè)，選擇適宜的實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗內(nèi)容體系，課堂實驗與教師科研有機結(jié)合，增開創(chuàng)新設(shè)計型實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。主要改革體現(xiàn)在以下3 個方面。

2.1 改革實驗課程教學(xué)模式

打破現(xiàn)有課堂3 ～5 h 固定時間和固定地點的教學(xué)模式。對于探索性和設(shè)計型實驗，往往需要很長時間才能完成，允許和鼓勵優(yōu)秀學(xué)生在課下更多的時間、不同的地點完成實驗內(nèi)容，并保證每個項目適當(dāng)?shù)慕?jīng)費支持，確保實驗的順利進行，培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的專業(yè)興趣和自信［5－6］。對于有興趣參加探索型和設(shè)計型實驗的學(xué)生，除了采用靈活的教學(xué)時間和地點外，更應(yīng)該出臺相應(yīng)的激勵措施。例如，參與探索設(shè)計型實驗項目的學(xué)生在申請各級創(chuàng)新項目時可以適當(dāng)加分，且在保證實驗良好完成的前提下，可以考慮部分替代專業(yè)實習(xí)內(nèi)容，這樣不僅為這一部分學(xué)生參與探索設(shè)計型實驗提供了管理制度上的便利，同時也為其提供了更多更靈活的選擇空間，為切實提高實踐創(chuàng)新能力開辟了一條新的可供借鑒的途徑。

2.2 改革實驗考核模式

改變以往根據(jù)考勤及實驗報告確定實驗成績的做法，建立實驗考核試題庫，以隨機抽取并完成試題單內(nèi)容的方式進行實驗課程的最終考核。其中，既包括實驗原理的筆試或口試，也包括實驗設(shè)計和現(xiàn)場實驗操作［7］，尤其是現(xiàn)場操作實驗的考核，結(jié)合我校“化學(xué)互動實驗”中高端的數(shù)字信息化系統(tǒng)和實時在線觀測系統(tǒng)完成，保證操作過程的全程監(jiān)控，切實提高學(xué)生的實踐能力和分析解決問題的能力。

2.3 積極探索頂尖人才課外培養(yǎng)模式

誠然，目前的大學(xué)本科教育應(yīng)該走兼顧通才與專才、基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性、知識與能力、系統(tǒng)性與前沿性、學(xué)術(shù)性與應(yīng)用性、規(guī)范化與個性化的培養(yǎng)模式［8］，但我們認為精英教育不可棄。給具有科技發(fā)展?jié)撃艿膶W(xué)生提供充分的課堂外實踐性學(xué)習(xí)的機會，以實現(xiàn)頂尖人才的單獨培養(yǎng)。將課外培養(yǎng)與實驗課程內(nèi)容和形式相結(jié)合，使之成為消化理論知識和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的橋梁［9］。將設(shè)立的探索創(chuàng)新實驗平臺與本科畢業(yè)論文相結(jié)合，與各級創(chuàng)新項目同步，對教學(xué)形式進行改革，延展教學(xué)實踐，拓展教學(xué)空間，充分利用其他途徑和資源，探索綜合型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式，拓展課堂外教學(xué)空間，因材施教，為拔尖人才培養(yǎng)提供平臺。

3 結(jié)束語

課程建設(shè)是教學(xué)基本建設(shè)的核心，是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，搞好課程建設(shè)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。緊密結(jié)合教學(xué)改革與建設(shè)的實際情況，構(gòu)建因材施教的多元化人才培養(yǎng)模式，注重理論聯(lián)系實際能力的提高，實現(xiàn)人才培養(yǎng)規(guī)格與質(zhì)量同經(jīng)濟社會需求的有效對接是我們不懈追求的目標(biāo)。不斷完善的課程體系、長期的積累與創(chuàng)新、實驗實踐能力的培養(yǎng)和團隊的密切合作是《環(huán)境化學(xué)》課程建設(shè)中最重要的內(nèi)容，也是切實提高大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑。

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