《環(huán)境功能材料》課程教學(xué)體會及看法

王燕剛

摘要：“環(huán)境功能材料”是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的重要課程之一，內(nèi)容涉及材料、化學(xué)、物理、環(huán)境、生物等領(lǐng)域，是一門既重理論知識又重實際應(yīng)用的課程。結(jié)合“環(huán)境功能材料”的課程特點和筆者近年來從事本課程的教學(xué)實踐，筆者就如何提高環(huán)境功能材料教學(xué)效果進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)境功能材料；教學(xué)方法；教學(xué)效果

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0226-02

一、引言

在當(dāng)今的世界，環(huán)境污染威脅著人類的生存，制約著人類的發(fā)展。因此，用于環(huán)境保護(hù)的功能材料成為世界關(guān)注的熱點。環(huán)境功能材料是指具有獨特化學(xué)、物理、生物性能，并有良好環(huán)境凈化能力的新型材料。它們可以在經(jīng)典的環(huán)境凈化工藝中發(fā)揮重要作用，也可以為人類新的環(huán)境污染提供解決方案。為了使學(xué)生掌握好材料與環(huán)境之間的關(guān)系，并為今后的研究和實際工作中利用好環(huán)境功能材料治理環(huán)境污染打下前期基礎(chǔ)，在環(huán)境專業(yè)中開設(shè)“環(huán)境功能材料”課程至關(guān)重要。但是，這門課的教學(xué)面臨著諸多問題，比如：這門課程內(nèi)容涉及材料、化學(xué)、物理、環(huán)境、生物等多個領(lǐng)域，學(xué)習(xí)內(nèi)容多、學(xué)時少。而且大部分的材料是學(xué)生日常不熟悉的，容易造成學(xué)習(xí)困難。因此，如何在有限的教學(xué)時間獲得良好的教學(xué)效果，是師生共同關(guān)注的問題。本文作者結(jié)合近幾年來對本課程的教學(xué)體會闡述一些個人的觀點和看法，與同行商榷。

二、將生活實際融入課程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生對這門課程的興趣將直接關(guān)系到他們對這門課的掌握程度。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者平時留心將環(huán)境功能材料有關(guān)的生活資料收集和整理出來，適時穿插到課程中去。例如，在講到吸附材料或活性炭時，先給學(xué)生提出一個問題：“大家常見的空氣凈化器以及廚房凈水系統(tǒng)用的濾芯一般用的是什么材料？”讓學(xué)生調(diào)研后再來回答這個問題；在講到汽車尾氣凈化材料時，可以讓學(xué)生先去了解一下平時經(jīng)常聽到的“三效催化劑”到底能處理哪三種污染物，車子的性能與“三效催化劑”是否有關(guān)等問題，然后再對材料的組分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和講解，這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，將環(huán)境功能材料的理論與學(xué)生日常生活中感受到的、易于接受的實際問題聯(lián)系起來，并能學(xué)以致用，使學(xué)生對環(huán)境相關(guān)的新材料產(chǎn)生強(qiáng)烈的親切感，由此激發(fā)強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)，進(jìn)而主動學(xué)習(xí)這門課程。

三、成立興趣小組，定期開展實驗研究進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

可以通過自薦和推薦的方式將學(xué)習(xí)環(huán)境功能材料興趣濃厚的學(xué)生組織起來，成立由老師指導(dǎo)的興趣小組，定期開展與課程相關(guān)的小型實驗課題研究，以期進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在積累了一定研究成果的基礎(chǔ)上，舉行階段性研究成果小型報告會，鍛煉學(xué)生的講演能力，同時增加成就感。報告會要適當(dāng)邀請環(huán)境功能材料專業(yè)老師、研究人員和學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)參加。例如，利用業(yè)余時間，讓興趣小組的學(xué)生針對當(dāng)前某種典型的水或大氣污染，基于某種環(huán)境功能材料設(shè)計實驗方案來治理或解決這種污染，對所選擇的環(huán)境功能材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男曰蚪Y(jié)構(gòu)優(yōu)化，并研究材料的微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，最后將所得到的改性材料盡可能做到一個簡單的小產(chǎn)品中，實現(xiàn)更高的污染物去除能力。如果效果理想的話，可以讓他們參加校級或市級的大學(xué)生創(chuàng)新項目比賽，或?qū)⒆罱K的成果寫成論文發(fā)表。實踐證明，這些有針對性的、趣味性的小項目研究和實驗，不僅提高了興趣小組學(xué)生的獨立處理問題的能力，也帶動了其他學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，加深了所學(xué)的理論知識印象，起到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。

四、合理利用多媒體提高課堂教學(xué)效果

環(huán)境功能材料課程中，有些章節(jié)比如多孔材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一些微觀概念和理論相對比較晦澀難懂，某些微觀過程也很難理解。因此，我們需要適時地引入多媒體教案。例如，分子篩的結(jié)構(gòu)和種類，微觀結(jié)構(gòu)相對比較抽象，學(xué)生僅憑想象很難判斷。多媒體課件能以立體圖來表現(xiàn)，使其“具現(xiàn)化”，這對學(xué)生來說就容易理解多了；再如，講到離子交換樹脂交換原理的時候，由于內(nèi)容抽象，老師在講解時很難解釋清楚，為了清晰地闡明這一問題，我們可以采用多媒體動畫的表現(xiàn)形式，以兩個鈉離子交換一個鎂離子軟化水質(zhì)為例來展示交換過程。課件具體設(shè)計時，首先顯示出離子樹脂上的鈉離子，當(dāng)含有鎂離子的流體通過時，兩個鈉離子就會與一個鎂離子交換，隨后鈉離子隨流體流出。這樣直觀的畫面展示形式，在一定程度上突破了時間和空間的限制，使學(xué)生有身臨其境的感覺，不僅擴(kuò)大了宏觀視野，同時也強(qiáng)化了直觀效果。

五、建立合理科學(xué)的考評體系

新教育觀念下，理論聯(lián)系實際地探索具有科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性、實用性的考評體系是一大重點。其實，考試只是檢驗學(xué)習(xí)效果的一種手段，并不是學(xué)生學(xué)習(xí)、老師教學(xué)、乃至學(xué)校和社會培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才最終目的?！碍h(huán)境功能材料”作為環(huán)境工程專業(yè)的一門新興學(xué)科，具有更新快的特點。這門課的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和分析解決問題的能力，因此，用閉卷考試的傳統(tǒng)評價形式很難合理科學(xué)地評價學(xué)生對“環(huán)境功能材料”這一課程的掌握程度。閉卷考試很容易使學(xué)生形成為考試過關(guān)而死記硬背的應(yīng)試學(xué)習(xí)心態(tài)，為了能更好地避免這一消極現(xiàn)象，更科學(xué)合理地評價學(xué)生的整個課程學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)、學(xué)科知識掌握情況和應(yīng)用能力，本課程需要將考核方式進(jìn)行細(xì)化，注重考察學(xué)生的綜合能力。課程考核的方式要加強(qiáng)多樣性和實用性。例如，一些基礎(chǔ)性的知識點可以利用較短的課堂時間通過隨堂測驗的考核方式來測驗，并及時給出相應(yīng)的評價結(jié)果；為了加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實際問題的能力，學(xué)期伊始即可布置開放性的研究型論文，這也將成為期末成績考評的一個重要組成部分；根據(jù)實際情況也可在期末以個人或小組的形式，將“學(xué)術(shù)報告會”也作為考評的一部分內(nèi)容，既鍛煉學(xué)生能力，也可節(jié)約老師的評閱時間，教師結(jié)合學(xué)生的講演給課程論文評分。通過這種方式，學(xué)生們以小組形式自主設(shè)計實驗過程，與授課教師討論并提出可行的研究方案。合理科學(xué)的考核方式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，同時鍛煉其解決實際問題的能力。

六、小結(jié)

環(huán)境功能材料是一門與生活息息相關(guān)，多學(xué)科交叉、綜合發(fā)展的新學(xué)科。本文作者結(jié)合這幾年對本課程的教學(xué)在教學(xué)方法和手段上淺談幾點體會和看法。筆者堅信，通過廣大專業(yè)教師的不懈堅持和共同努力，不斷總結(jié)經(jīng)驗、與時俱進(jìn)，今后環(huán)境專業(yè)中“環(huán)境功能材料”課程的教學(xué)手段將更加豐富多彩，教學(xué)評價也更能反映學(xué)生實際情況，教學(xué)效果也必將更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮玉杰，孫曉君，劉俊峰.環(huán)境功能材料[M].第一版.化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2]高如琴.《環(huán)境功能材料》課堂教學(xué)方法探討[J].河北工程大學(xué)學(xué)報.2012，28（2）：86-87.

[3]楊慧芬，陳淑祥，等.環(huán)境工程材料[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[4]韓桂泉，李善忠，張東恩，等.開設(shè)環(huán)境材料課程的認(rèn)識與體會[J].科技信息，2006，22（10）：235-236.

[5]解念鎖.環(huán)境材料學(xué)課程的和諧教學(xué)法[J].機(jī)械管理開發(fā)，2009，（04）：153-154.

[6]劉佳，牛金海，齊巖.雙語教學(xué)模式融入功能材料專業(yè)實驗課的實踐意義[J].教育教學(xué)論壇，2016，（32）：167-168l.

[7]郭新立，王增梅，陳堅，等.新型功能材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢[J].功能材料信息，2013，（01）：19-22.

[8]楊海燕，趙堯敏，李文卓.《無機(jī)及分析化學(xué)》教學(xué)體會[J].廣州化工，2012，（14）：228-229.

[9]蘇麗芬，夏茹，袁孝友，等.新能源材料導(dǎo)論——課程教學(xué)體會與探索[J].廣東化工，2015，（12）：228.

Some Opinions and Experience on Teaching of "Environmental Function Materials" Course

WANG Yan-gang

（School of Environment and Architecture，University of Shanghai for Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract："Environmental Function Materials" is one of the most important courses in major of environmental science and environmental engineering，which includes the fields such as material，chemistry，physics，environment，and biology. This subject is an emphasis on theoretical knowledge and practical applications. The author has taught the Environmental Function Materials Course for many years. Based on the actual teaching experiences and the characteristics of the course of the "Environmental Function Materials" course，the author makes a few comments on how to improve the teaching effect of environmental function materials，and a discussion with the peers.

Key words："Environmental Function Materials"；teaching method；teaching effect