《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)實踐與改革探討

包先明，劉 飛，張立超

（淮北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000）

《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)實踐與改革探討

包先明，劉 飛，張立超

（淮北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北 235000）

《環(huán)境化學(xué)》是環(huán)境專業(yè)中一門非常重要的基礎(chǔ)必修課程，囊括了多方面的知識，其教學(xué)效果直接影響學(xué)生對環(huán)境問題的認(rèn)識能力以及對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣.本文通過查閱文獻(xiàn)資料以及與專業(yè)教師交流的方法，對該課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進(jìn)行分析研究，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與教學(xué)質(zhì)量.

環(huán)境化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

1 引言

作為環(huán)境科學(xué)中的中重要學(xué)科之一的環(huán)境化學(xué)，其囊括了多方面的知識，其中就包括眾所周知的環(huán)境污染.而造成環(huán)境污染的成分有很多，包含生物因素、物理因素、化學(xué)因素等，而此中的最主要的污染原因既是化學(xué)污染.環(huán)境化學(xué)就是從化學(xué)的視角，對因為人類活動而造成環(huán)境質(zhì)量的改變以及環(huán)境保護(hù)和治理環(huán)境的方法原理進(jìn)行探討和摸索的科學(xué)[1].隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，人們逐漸開始意識到環(huán)境保護(hù)重要性，從而帶動了對環(huán)境化學(xué)的研究，為環(huán)境科學(xué)的發(fā)展提供了深厚理論基礎(chǔ)，同時也為環(huán)境污染的治理提供了重要的科學(xué)依據(jù).本世紀(jì)的中國為了子孫后代生存發(fā)展注定是要走可持續(xù)發(fā)展道路，環(huán)境污染必將成為必須面對的社會問題，而環(huán)境化學(xué)作為環(huán)境科學(xué)中的重要學(xué)科之一，已經(jīng)漸漸成為了全國各大本科院校化學(xué)化工類以及環(huán)境工程類專業(yè)的一門重要專業(yè)課.由于中國未來的發(fā)展就是走可持續(xù)發(fā)展之路，提高全民環(huán)境保護(hù)意識成為現(xiàn)如今勢在必行的事，所以環(huán)境教育就成為了關(guān)鍵.是以，為了順應(yīng)現(xiàn)如今環(huán)境教育和社會實現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，全國各大院校在化學(xué)化工以及環(huán)境工程類專業(yè)開設(shè)環(huán)境化學(xué)課程就成為了注定的選擇.這對提高環(huán)境問題的認(rèn)識能力以及加強(qiáng)污染防治的能力具有非常重要的意義.

2 《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容

2.1 教學(xué)目的

老師在環(huán)境化學(xué)教學(xué)過程中，不僅要使學(xué)生了解環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容、特點以及發(fā)展動向，同時還需要掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理和污染物物質(zhì)在環(huán)境各圈層中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及效應(yīng)，基本了解環(huán)境化學(xué)研究手段和方法[2].確定環(huán)境化學(xué)研究任務(wù)和目的以及在環(huán)境學(xué)科中解決環(huán)境問題上的獨特地位和作用，培養(yǎng)學(xué)生在環(huán)境學(xué)科方面的研究技能，提高學(xué)生日常保護(hù)環(huán)境的意識.

2.2 課程內(nèi)容

《環(huán)境化學(xué)》（第二版戴樹桂著）較系統(tǒng)闡述了水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)、大氣環(huán)境化學(xué)以及生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性，典型污染物在環(huán)境各圈層中的傳輸、受污染環(huán)境的修復(fù)、綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用等內(nèi)容與知識.通過對環(huán)境化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生了解當(dāng)前社會所面臨的主要環(huán)境問題，尤其是我國當(dāng)今所面臨的主要環(huán)境污染問題及現(xiàn)狀，基本掌握所有關(guān)于環(huán)境化學(xué)的基本概念及內(nèi)容，全面掌握主要污染源及污染物的來源、類型及危害，熟悉污染源及污染物的采樣方法、監(jiān)測技術(shù)和治理的措施，全面樹立保護(hù)環(huán)境的意識.

3 《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)方法

3.1 教學(xué)過程中出現(xiàn)的典型問題

在教學(xué)過程中，因為該科目學(xué)習(xí)的內(nèi)容較多，各章節(jié)知識的聯(lián)系又不強(qiáng)，所以大部分學(xué)生學(xué)習(xí)起來相對困難[8].而造成這種現(xiàn)象的原因有很多，例如知識點過多以及抽象理論概念難以理解等，而除了這些原因外，還和以下這幾個因素有關(guān)：（1）有關(guān)的基礎(chǔ)化學(xué)知識體系不完整.雖然學(xué)生都修過有機(jī)、無機(jī)化學(xué)以及擁有中學(xué)的普通化學(xué)基礎(chǔ)，但整體來說學(xué)生對有關(guān)的化學(xué)知識掌握的依然不多，知識儲備不夠，學(xué)習(xí)重視度也不高；（2）缺少與切身生活有關(guān)的實際案例.教師如果在課上僅僅講解基本原理知識，學(xué)生感覺與自身聯(lián)系不大，容易枯燥乏味，影響學(xué)習(xí)興趣.加入一些生活案例，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興奮點提高學(xué)習(xí)質(zhì)量[9]；（3）環(huán)境化學(xué)作為一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科缺乏相應(yīng)的科學(xué)實驗[10].在環(huán)境科學(xué)人才的培養(yǎng)過程中實驗教學(xué)是必不可少的，擁有不可代替的作用，可直接影響學(xué)生對該科目的學(xué)習(xí)興趣.

3.2《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)方法的改進(jìn)

3.2.1 補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識，提高教學(xué)質(zhì)量

《環(huán)境化學(xué)》（第二版戴樹桂著）教材中每個章節(jié)中的知識點都涵蓋了大量的化學(xué)知識涉及了中學(xué)化學(xué)以及之前修的有機(jī)、無機(jī)化學(xué).例如，在大氣環(huán)境化學(xué)章節(jié)中，在有關(guān)光化學(xué)煙霧以及倫敦?zé)熿F事件中就涉及了有關(guān)光化學(xué)反應(yīng)；在水環(huán)境化學(xué)章節(jié)中，在有關(guān)無機(jī)污染物的遷移轉(zhuǎn)化中就涉及無機(jī)化學(xué)[11].因此在授課過程中教師可以從有關(guān)的環(huán)境問題為突破口，適當(dāng)補(bǔ)充一些中學(xué)化學(xué)知識或回憶之前學(xué)的無機(jī)、有機(jī)化學(xué)的相關(guān)知識.將如何認(rèn)識環(huán)境問題與化學(xué)之間的關(guān)系作為重點，以及如何解決環(huán)境問題作為目的，合理利用課堂時間積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)[12].雖然學(xué)生在此之前修讀過普通化學(xué)和有機(jī)、無機(jī)化學(xué)相關(guān)課程，具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識.但學(xué)生依然對環(huán)境化學(xué)專業(yè)的重要性認(rèn)識不夠，化學(xué)基礎(chǔ)還是比較薄弱，這樣對教師授課過程中產(chǎn)生了一定的困難.而且環(huán)境化學(xué)不僅僅是化學(xué)，它是一門涵蓋了生物、化學(xué)以及環(huán)境有機(jī)結(jié)合體的交叉性學(xué)科[13].為了讓學(xué)生能夠?qū)Ρ菊n程擁有更為清晰的認(rèn)識，教師可以在一些不易理解的地方適當(dāng)加入一些相關(guān)的基礎(chǔ)知識來進(jìn)行解釋，方便學(xué)生理解.例如，在教到大氣環(huán)境化學(xué)章節(jié)中關(guān)于自由基的穩(wěn)定性時，可以通過補(bǔ)充基礎(chǔ)化學(xué)中鍵的共軛和解離能、誘導(dǎo)作用以及空間位阻與鍵穩(wěn)定性的關(guān)系，從而能使學(xué)生更加深入的理解自由基的穩(wěn)定性特征.而講到自由基活性知識點時，通過聯(lián)系有機(jī)化學(xué)中關(guān)于烷烴鹵代自由基反應(yīng)的特點，學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)新的知識的同時也幫助同學(xué)復(fù)習(xí)之前學(xué)習(xí)內(nèi)容，這樣更容易達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果.在整個教學(xué)過程中，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)不同的章節(jié)內(nèi)容時可以對照環(huán)境科學(xué)其它課程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，相互補(bǔ)充印證，一方面可以加強(qiáng)學(xué)生對相應(yīng)知識點的回憶，同時也能使學(xué)生從環(huán)境化學(xué)的角度去理解所有環(huán)境問題出現(xiàn)的深層次原因.

3.2.2 補(bǔ)充真實典型案例，充實教學(xué)內(nèi)容

在學(xué)生看來，學(xué)習(xí)的主要動力一般都來自于他對這門科目的興趣.如果學(xué)生能夠?qū)Νh(huán)境化學(xué)這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣，他就會對課程內(nèi)容擁有極大的好奇心，在課堂就會認(rèn)真聽講，課余之時也會去與同學(xué)進(jìn)行討論，不斷查閱資料去探討.但由于在課堂上教師過多地講述書中的基礎(chǔ)理論知識以及基本原理，無法使學(xué)生對課目產(chǎn)生興趣.而當(dāng)引入學(xué)生周圍中切身有關(guān)的真實典型案例后，學(xué)生明顯產(chǎn)生了興趣.這樣做不僅使的教材教學(xué)內(nèi)容更加充實豐富，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生利用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行研判在實際過程中出現(xiàn)的相關(guān)污染物形態(tài)、化學(xué)特性及控制原理的能力.例如，當(dāng)講到大氣中的主要污染物時，可以適當(dāng)介紹國內(nèi)某些大城市“霧霾”現(xiàn)象從而講解現(xiàn)如今高度重視的PM2.5及其危害，同時可以引導(dǎo)學(xué)生討論如何解決這一問題，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)氣氛[14]；當(dāng)講到水中營養(yǎng)元素及水體富營養(yǎng)化時，可以讓學(xué)生回憶之前是否有見過，討論它的形成原因和治理方法；還可以就現(xiàn)如今上海環(huán)博會里提出的環(huán)境問題進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生興趣等，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)的重要性.

現(xiàn)如今，隨著環(huán)境問題的越來越嚴(yán)峻和人們的環(huán)境保護(hù)意識不斷的提高，環(huán)境化學(xué)研究在各個領(lǐng)域都獲得了極大的發(fā)展，環(huán)境化學(xué)前言性問題也逐漸家喻戶曉.在教學(xué)過程中，教師可以將當(dāng)下國內(nèi)外環(huán)境化學(xué)理論發(fā)展的一些前沿最新進(jìn)展適當(dāng)介紹和探討，讓學(xué)生可以了解更多感興趣的話題.教師也可以在課堂討論的過程，播放一些環(huán)境方面的小視頻來調(diào)動課堂上學(xué)習(xí)的氣氛，還可以布置課余作業(yè)，讓學(xué)生通過圖書、報刊或網(wǎng)絡(luò)搜查一些相關(guān)的環(huán)境事件，與同學(xué)之間進(jìn)行交流，探討可能的治理手段.這種通過增加典型案例以及播放環(huán)境教學(xué)小視頻的教學(xué)方法，不僅可以提高環(huán)境化學(xué)課程在學(xué)生心里的重視程度，還能把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性調(diào)動起來，教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量會得到明顯的提高.同時還要做好在課余時間保持和學(xué)生的積極溝通，鼓勵學(xué)生對環(huán)境化學(xué)這門課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法提出積極的建議，及時了解和尊重他們的想法，這對提高和改善教學(xué)質(zhì)量大有幫助.

3.2.3 積極開展科學(xué)實驗，提高科研素質(zhì)

實驗是環(huán)境化學(xué)課程中必不可少的一部分，擁有十分特殊的地位，是學(xué)生在課堂上掌握了大量的理論知識之后，提升動手能力和培養(yǎng)科研素質(zhì)的主要環(huán)節(jié)之一.而在實驗?zāi)康闹?，最重要的就是要使學(xué)生在實驗過程中對課堂中所學(xué)過的理論知識和研究方法可以獲取感性體會.因此，必須讓學(xué)生在有限的實驗時間內(nèi)，能對實驗?zāi)康?、實驗過程、實驗現(xiàn)象以及實驗結(jié)果能夠有一個直觀的、全面的認(rèn)識，并能通過實驗結(jié)果可以自己總結(jié)出實驗結(jié)論.

在實驗教學(xué)過程中，教師不僅要在基本操作上積極引導(dǎo)之外，還需要在培養(yǎng)學(xué)生的一些能力上過多關(guān)注，比如嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、實驗與實際相結(jié)合的工作作風(fēng)、以及分析解決問題等.所以教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生在實驗過程中把握以下三點：（1）了解所有實驗儀器的基本原理以及操作方法；（2）清楚的知道在實驗的每個階段應(yīng)當(dāng)用什么儀器來進(jìn)行測量獲取數(shù)據(jù)；（3）掌握幾種處理數(shù)據(jù)的基本方法從而獲得更為準(zhǔn)確的結(jié)論.最后教師在批閱學(xué)生撰寫的實驗報告時，應(yīng)當(dāng)積極指出實驗過程中的閃光點以及不足的地方，并適當(dāng)提出一些建議，更為重要的是讓學(xué)生在遇到突發(fā)事件時，擁有獨立思考的能力，積極培養(yǎng)自己動手動腦解決問題的能力以及創(chuàng)新的能力.

總之，實驗教學(xué)是在理論課教學(xué)之余培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及創(chuàng)新能力等綜合能力主要途徑之一，更是在高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中具有不可代替的重要作用.

4 《環(huán)境化學(xué)》未來教育的展望

隨著環(huán)境污染問題日益突出，國家也逐漸投入了更多的關(guān)注，以及全民的環(huán)境保護(hù)意識不斷加強(qiáng)，在本世紀(jì)，環(huán)境化學(xué)變得更為重要.在控制或防治環(huán)境污染和生態(tài)惡化方面，以及改善環(huán)境質(zhì)量保護(hù)人體健康和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展等方面，環(huán)境化學(xué)都有不可替代的作用.所以，21世紀(jì)的世界必將是環(huán)境專業(yè)人才的重要舞臺，而為了更好的培養(yǎng)綜合性環(huán)境科學(xué)方面人才，環(huán)境科學(xué)在各大本科院校中必將成為熱門的專業(yè)，從而帶動一批在環(huán)境化學(xué)方面教學(xué)能力突出的教師，在這些優(yōu)秀教師的帶領(lǐng)下，環(huán)境化學(xué)的教學(xué)方法將會更加完善，在未來幾年必將會給國家、社會乃至全球環(huán)境事業(yè)帶來一大批環(huán)境專業(yè)人才，從而更好地守護(hù)我們?nèi)祟惖募覉@.

5 總結(jié)

環(huán)境化學(xué)作為環(huán)境科學(xué)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)方法對學(xué)生其教學(xué)效果直接影響學(xué)生對環(huán)境問題的認(rèn)識能力以及對所學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣.教師在環(huán)境化學(xué)的教學(xué)過程中合理地補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識、關(guān)注典型真實案例、開設(shè)實驗課程以及適當(dāng)運用各種教學(xué)方法，這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生對環(huán)境專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識，提高教學(xué)質(zhì)量.教學(xué)過程中，教師也應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、分析能力、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力等，旨在為社會培養(yǎng)一批具有杰出能力的環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才，從而為我國21世紀(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路做出應(yīng)有的貢獻(xiàn).

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G642.0

A

1673-260X（2017）12-0211-03

2017-10-11

環(huán)境生態(tài)工程核心課程教學(xué)團(tuán)隊（2016jxtd106）和淮北師范大學(xué)重點教研項目（jy2016109）共同資助