基于研究型課程理念的環(huán)境毒理學(xué)課程教學(xué)研究與實(shí)踐

張伊帆 何飛 李永峰

摘 要：環(huán)境毒理學(xué)，是環(huán)境科學(xué)和毒理學(xué)的一個(gè)分支。它是從醫(yī)學(xué)及生物學(xué)的角度，利用毒理學(xué)方法研究環(huán)境中有害因素對(duì)人體和生態(tài)系統(tǒng)尺度影響的學(xué)科。研究依托課題化的教學(xué)實(shí)踐方式設(shè)定課程改革目標(biāo)，從課題設(shè)計(jì)、課題實(shí)施和課題成果評(píng)價(jià)對(duì)環(huán)境毒理學(xué)的研究型教學(xué)模型進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)境毒理學(xué)；研究型教學(xué)；課題式教學(xué)

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）14-0141-03

Abstract： Environmental toxicology is a branch of environmental science and toxicology. It is a subject that uses toxicological methods to study the harmful factors from the environment effects on human body and ecosystem. Setting the goal of the curriculum reform based on the subject teaching practice， the research teaching model of environmental toxicology from three aspects such as subject design， subject implementation and subject achievement evaluation is discussed.

Keywords： environmental toxicology； research-based teaching； task-based teaching

環(huán)境毒理學(xué)，是環(huán)境科學(xué)和毒理學(xué)的交叉學(xué)科，是利用毒理學(xué)方法研究環(huán)境中有害因素，特別是化學(xué)污染物，對(duì)生物有機(jī)體的損害效應(yīng)及其作用機(jī)理的一門學(xué)科。環(huán)境毒理學(xué)教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)水平，在一定基礎(chǔ)上可以解決相關(guān)環(huán)境預(yù)防及治理等問題。研究型教學(xué)課題化模式將環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)具體到課題當(dāng)中去，從課題實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科學(xué)創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的的認(rèn)知能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感，研究型教學(xué)早已成為歐美國(guó)家綜合性實(shí)踐類課程的主要教學(xué)方法。目前研究型教學(xué)，由于教學(xué)型問題的設(shè)置、經(jīng)費(fèi)、學(xué)生課時(shí)、學(xué)生個(gè)性等原因，很難兼顧到每個(gè)同學(xué)。因此研究型教學(xué)模式在我國(guó)大學(xué)普遍實(shí)施還有一定的困難。

在《中國(guó)教育改革和發(fā)展綱要》中，有這樣一段話：“中小學(xué)要由‘應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向全面提高國(guó)民素質(zhì)的軌道，面向全體學(xué)生，全面提高學(xué)生的思想道德、文化科學(xué)、勞動(dòng)技能和身體心理素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生生動(dòng)活潑地發(fā)展，辦出各自的特色。”這段話較為客觀地闡述了素質(zhì)教育的基本任務(wù)。按照素質(zhì)教育的要求，學(xué)生道德的修養(yǎng)，知識(shí)的掌握，技能的形成，智能的發(fā)展以及個(gè)性的培養(yǎng)，都已成為人的全面發(fā)展培養(yǎng)目標(biāo)的必不可少的組成部分。要造就全面發(fā)展的一代新人，顯然僅僅依靠傳統(tǒng)的知識(shí)傳授教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)校教育發(fā)展的需要了。建立新的教學(xué)模式，形成新的教學(xué)規(guī)范，已成為我國(guó)新時(shí)期基礎(chǔ)教育教學(xué)改革面臨的重要任務(wù)。

研究型教學(xué)模式就是近些年提出來的一種由學(xué)生自主自行學(xué)習(xí)的新模式。在當(dāng)代國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校中，由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，對(duì)研究型課程的開設(shè)方式缺乏普遍全面的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，或者進(jìn)行了小范圍的探討，或者為開課等。在此背景下，本文以東北林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)的《環(huán)境毒理學(xué)》為例，提出了一套基于研究型課程理念的設(shè)計(jì)方案及學(xué)生培養(yǎng)方法。

一、課程概述與研究型教學(xué)的意義

（一）環(huán)境毒理學(xué)概述

環(huán)境毒理學(xué)，是環(huán)境科學(xué)和毒理學(xué)的一個(gè)分支。它是從醫(yī)學(xué)及生物學(xué)的角度，利用毒理學(xué)方法研究環(huán)境中有害因素對(duì)人體健康影響的學(xué)科。其主要任務(wù)是研究環(huán)境污染物質(zhì)對(duì)機(jī)體可能發(fā)生的生物效應(yīng)，作用機(jī)理及早期損害的檢測(cè)指標(biāo)，為制定環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)做好環(huán)境保護(hù)工作提供科學(xué)依據(jù)。利用毒理學(xué)方法研究環(huán)境污染物對(duì)人體健康的影響及其機(jī)理的學(xué)科。是環(huán)境醫(yī)學(xué)的一個(gè)組成部分，也是毒理學(xué)的一個(gè)分支。它主要通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來研究環(huán)境污染物的毒作用。環(huán)境污染物對(duì)機(jī)體的作用一般具有下列特點(diǎn)：接觸劑量較??；長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)反復(fù)接觸甚至終生接觸；多種環(huán)境污染物同時(shí)作用于機(jī)體；接觸的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差異極大。

環(huán)境毒理學(xué)主要研究環(huán)境污染物及其在環(huán)境中的降解和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物在動(dòng)植物體內(nèi)的吸收、分布、排泄等生物轉(zhuǎn)運(yùn)過程，和代謝轉(zhuǎn)化等生物轉(zhuǎn)化過程，闡明環(huán)境污染物對(duì)人體毒作用的發(fā)生、發(fā)展和消除的各種條件和機(jī)理。

（二）研究型教學(xué)的意義

將研究型學(xué)習(xí)列入中學(xué)課程計(jì)劃是我國(guó)基礎(chǔ)教育改革的重大舉措，它標(biāo)志著以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育在基礎(chǔ)教育中將得到全面的落實(shí)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 研究型學(xué)習(xí)有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2. 研究型學(xué)習(xí)的開設(shè)有利于學(xué)生素質(zhì)的全面提高。

3. 研究型學(xué)習(xí)的開設(shè)，有利于師資隊(duì)伍的建設(shè)。

4. 研究型學(xué)習(xí)的開設(shè)，有利于建立平等互助的新型師生關(guān)系。

5. 研究型學(xué)習(xí)的開設(shè)，有利于促進(jìn)學(xué)校、家庭和社會(huì)教育的協(xié)作配合，從而有助于加快推進(jìn)素質(zhì)教育的步伐。

研究型教學(xué)模式是發(fā)展壯大國(guó)家教育的有效途徑，研究型教學(xué)模式以學(xué)生獨(dú)立自主創(chuàng)新為主，實(shí)踐與之相輔相成進(jìn)行的新的教學(xué)模式。研究型教學(xué)大范圍的實(shí)施需要很多國(guó)家教育的資助，大學(xué)可以為研究型學(xué)習(xí)的實(shí)施提供實(shí)踐與具體場(chǎng)所。

二、環(huán)境毒理學(xué)研究型教學(xué)模式的具體實(shí)踐

（一）課題設(shè)計(jì)

課題設(shè)計(jì)是研究型教學(xué)的基礎(chǔ)，是以課題為中心對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行的重新規(guī)劃。根據(jù)學(xué)生人數(shù)，還有學(xué)生的專業(yè)知識(shí)水平，結(jié)合東北林業(yè)大學(xué)的實(shí)際情況，將《環(huán)境毒理學(xué)》教學(xué)內(nèi)容課題設(shè)計(jì)以學(xué)生實(shí)踐為主題。

在課題中，教師負(fù)責(zé)進(jìn)行對(duì)學(xué)生初期的一些簡(jiǎn)單領(lǐng)導(dǎo)及講述相關(guān)課題事宜，由學(xué)生自己分組、分工合作進(jìn)行課題探討與實(shí)驗(yàn)。從中不斷激發(fā)學(xué)生的自主能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生的興趣。

本次課題設(shè)計(jì)以環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生自己進(jìn)行研究型教學(xué)課題實(shí)驗(yàn)，課題成果評(píng)價(jià)及總結(jié)與改進(jìn)相結(jié)合的獨(dú)特的研究型教學(xué)課題化的教學(xué)模型。

（二）課題實(shí)施

1. 成立課題小組。由老師分組成立課題小組，每組成員根據(jù)課題數(shù)目與課題人數(shù)進(jìn)行合理分組，將不同層次的學(xué)生搭配分組，這樣有利于同學(xué)之間互相幫助、互相促進(jìn)、共同提高，同時(shí)課題進(jìn)度相對(duì)統(tǒng)一。分組應(yīng)遵循原則：認(rèn)知水平、性別、學(xué)習(xí)能力及成績(jī)好壞分配等。這樣有利于各組之間水平的平衡性，有利于學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。

2. 課題方案設(shè)計(jì)。根據(jù)課題內(nèi)容，明確課題的目標(biāo)，由小組成員共同探討課題設(shè)計(jì)方案、內(nèi)容、操作過程及其注意事項(xiàng)等。完成必要的課題資料收集，方案執(zhí)行情況等具體內(nèi)容。過程中，遇到的困難可求助于老師，師生間的交流有助于理論知識(shí)的儲(chǔ)備與課題成功實(shí)施的必要性。小組課題設(shè)計(jì)方案內(nèi)容如表1所示。

3. 課題注意事項(xiàng)

（1）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小白鼠應(yīng)及時(shí)填埋，防止污染環(huán)境。

（2）課題實(shí)施中，應(yīng)及時(shí)通風(fēng)，做好防護(hù)措施，以防學(xué)生大量吸入有毒氣體。

（3）小白鼠抓取過程中，戴好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的手套，切勿被小白鼠咬傷。

（4）對(duì)于實(shí)驗(yàn)中未死亡的小白鼠，應(yīng)及時(shí)處死填埋。

4. 課題補(bǔ)充說明

由于經(jīng)費(fèi)、師資、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源、課時(shí)等限制原因，本次課題只采用小白鼠作為研究對(duì)象，在將來有一定條件下，課題可采用更多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為研究對(duì)象，一種為嚙齒類，另一種為非嚙齒類，以便全面了解受試化合物對(duì)不同動(dòng)物的毒性特征，加深學(xué)生對(duì)毒性化合物的理解。

（三）課題成果評(píng)價(jià)

1. 研究結(jié)果展示與評(píng)價(jià)。由組長(zhǎng)作為代表向老師對(duì)課題內(nèi)容及結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的匯報(bào)，同時(shí)對(duì)課題完成過程中遇到的問題及解決方法進(jìn)行介紹，其他小組成員可以提出問題，由本組成員進(jìn)行簡(jiǎn)單的解答。完善組間的交流。老師根據(jù)課題完成結(jié)果及答疑情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)分為組間評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià)和老師評(píng)價(jià)三部分組成，分別占總評(píng)的25%、25%和50%。最后由學(xué)生寫成書面報(bào)告的形式統(tǒng)一上交老師。

2. 綜合成績(jī)?cè)u(píng)定。研究型教學(xué)課程的成績(jī)?cè)u(píng)定方式采用成果評(píng)價(jià)與考試相結(jié)合的方式。兩者分別占60%和40%。由環(huán)境學(xué)院的老師對(duì)小組進(jìn)行評(píng)定，進(jìn)行期末考試的綜合性考試，考試性質(zhì)為閉卷考試。通過成果評(píng)價(jià)與考試相結(jié)合的方式得出綜合成績(jī)的評(píng)定，這樣的方式打破了傳統(tǒng)以書面形式進(jìn)行評(píng)定的傳統(tǒng)模式，促進(jìn)了人才的培養(yǎng)與學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。有利于《環(huán)境毒理學(xué)》課程研究型課題的具體實(shí)施。

三、課題改進(jìn)與總結(jié)

1. 課題改進(jìn)。教學(xué)方式應(yīng)嘗試多樣化，如室內(nèi)一般試驗(yàn)、即實(shí)驗(yàn)開始前教師在黑板書寫，輔助多媒體展示，講解實(shí)驗(yàn)原理和步驟，學(xué)生在教師指導(dǎo)下開展課題。課題的前期探討必不可免，以防課題實(shí)施過程中出現(xiàn)的各種問題。即使出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)由學(xué)生自己想辦法處理解決。有利于學(xué)生獨(dú)立自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。為了課題實(shí)踐的特色，體現(xiàn)學(xué)生在課題化教學(xué)中的主導(dǎo)地位，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手的能力，以學(xué)生為中心，對(duì)課題化教學(xué)方法應(yīng)進(jìn)行改變?？梢試L試改變教師的講課方式，課題實(shí)施地點(diǎn)，課題實(shí)施的具體方法等許多問題。多元化的學(xué)習(xí)方法更有利于擴(kuò)展學(xué)生的大腦思路。同時(shí)，可充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，采用多媒體和課題示范相結(jié)合的方式，采用不同地點(diǎn)的同組課題，不同方式的課題探究，充分激起學(xué)生的興趣。這樣可提高學(xué)生的積極性，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神以及相互配合協(xié)作能力。

2. 總結(jié)。研究型教學(xué)課題化模式是更加符合如今社會(huì)對(duì)當(dāng)代教學(xué)的需求，此種教學(xué)模式旨在以學(xué)生自主創(chuàng)新能力為主進(jìn)行課題化教學(xué)的新模式，在新的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域中，課題化教學(xué)模式也逐漸得到重視。學(xué)生可從研究型教學(xué)模式中充分體會(huì)科技創(chuàng)新、科技文化的力量，不斷的發(fā)現(xiàn)問題，探索答案，尋根究底，最終達(dá)到獲取科技、知識(shí)、學(xué)習(xí)方法的各種技能，其中是科學(xué)精神、發(fā)現(xiàn)能力、自主學(xué)習(xí)和科技創(chuàng)新的能力得到最大的發(fā)展。這不僅僅是學(xué)生的收獲，更是教學(xué)的發(fā)展歷史上的重大突破。我們也不能忽視了傳統(tǒng)教學(xué)模式，傳統(tǒng)知識(shí)教學(xué)為我們儲(chǔ)備理論知識(shí)，而研究型教學(xué)則是學(xué)生的“擴(kuò)寬”之地，在這里可以不斷提高學(xué)生自己的認(rèn)知水平。從傳統(tǒng)教學(xué)逐漸脫離出來，為國(guó)家輸送一批又一批的創(chuàng)新型人才。這樣的教學(xué)模式對(duì)于國(guó)家未來的建設(shè)非常有必要。

四、體會(huì)

隨著人口的不斷增加，環(huán)境承載力有限，雖然人類也采取了一定的環(huán)保措施，但是畢竟環(huán)境要承擔(dān)起70億人口的基本生活，另外，城市化進(jìn)程的加快，使得人類的生活能源成本越來越高，如何環(huán)保綠色生活？如何與環(huán)境和諧共處？這已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不得不面對(duì)的問題。

環(huán)境毒理學(xué)作為環(huán)境學(xué)科的一門基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)于環(huán)境保護(hù)預(yù)防有著重大作用。并對(duì)環(huán)境問題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和管理的學(xué)科，其根本目的是在于預(yù)測(cè)環(huán)境因素對(duì)于生物和生態(tài)環(huán)境的危害，并確定其接觸的安全底線和一定防治措施提供有效的科學(xué)依據(jù)。

傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥無味，往往限制了大部分學(xué)生的興趣。研究型學(xué)習(xí)是以“培養(yǎng)學(xué)生具有永不滿足、追求卓越的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、從而解決問題的能力”為基本目標(biāo)；以學(xué)生從學(xué)習(xí)生活和社會(huì)生活中獲得的各種課題或項(xiàng)目設(shè)計(jì)、作品的設(shè)計(jì)與制作等為基本的學(xué)習(xí)載體；以在提出問題和解決問題的全過程中學(xué)習(xí)到的科學(xué)研究方法、獲得的豐富且多方面的體驗(yàn)和獲得的科學(xué)文化知識(shí)為基本內(nèi)容；以在教師指導(dǎo)下，以學(xué)生自主采用研究型學(xué)習(xí)方式開展研究為基本的教學(xué)形式的課程。

因此，在當(dāng)下，環(huán)境毒理學(xué)與研究型學(xué)習(xí)結(jié)合是非常有必要的。此方法有利于人才的培養(yǎng)，有利于環(huán)境毒理學(xué)的發(fā)展。在未來很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，環(huán)境毒理學(xué)將作為國(guó)家教育部重點(diǎn)發(fā)展的學(xué)科之一，通過研究型教學(xué)模式不斷為國(guó)家輸送新的人才，為國(guó)家健康良性發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

五、結(jié)束語

面對(duì)日趨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境且越來越多的環(huán)境污染事件，對(duì)環(huán)境類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的《環(huán)境毒理學(xué)》課程教學(xué)責(zé)任重大。這必須要求學(xué)生老師從新的學(xué)習(xí)模型中探索出治理環(huán)境的有效方法及策略。因此，構(gòu)建學(xué)習(xí)型環(huán)境毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模型，符合當(dāng)代高等教學(xué)機(jī)構(gòu)培養(yǎng)的目的，與建設(shè)高水平研究型大學(xué)的目標(biāo)相適應(yīng)，與國(guó)家發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)相契合，與構(gòu)建生態(tài)和諧社會(huì)的理念相吻合。

本文以東北林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)開設(shè)的《環(huán)境毒理學(xué)》為例，分別闡述了學(xué)習(xí)《環(huán)境毒理學(xué)》的意義以及構(gòu)建研究型學(xué)習(xí)教學(xué)模式的必要性，從中展開《環(huán)境毒理學(xué)》課題研究。僅以此來談?wù)勛约簩?duì)與《環(huán)境毒理學(xué)》課程與研究型學(xué)習(xí)教學(xué)模式的見解。

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