淺談環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課有機(jī)化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與改革措施

程燕 何慧軍 靳振江 黃亮亮

摘要：《有機(jī)化學(xué)》是環(huán)境工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，涉及到環(huán)境工程、給排水工程、生物醫(yī)藥、食品科學(xué)、高分子材料等多門學(xué)科專業(yè)。本文主要針對環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，分析了《有機(jī)化學(xué)》在環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)中存在的一些問題，探討了提高有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)效果的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué);教學(xué)手段;環(huán)境工程

中圖分類號：O62? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）12-0225-02

《有機(jī)化學(xué)》是工科院校工程類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，尤其對于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生來說，有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)、環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、水污染控制工程等專業(yè)課程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！队袡C(jī)化學(xué)》的研究對象主要是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律及其在各領(lǐng)域的相關(guān)應(yīng)用。有機(jī)化合物因其構(gòu)造異構(gòu)，導(dǎo)致種類繁多、數(shù)量龐大，但同一種類的有機(jī)物既有相似的規(guī)律，又有自身獨(dú)立的性質(zhì)。同時(shí)，不同的反應(yīng)條件使有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性增加[1-3]。因此，課堂上如何給工科類專業(yè)學(xué)生上好有機(jī)化學(xué)這門課具有重要意義。本文針對有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中的發(fā)現(xiàn)的一些問題，從提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、注重專業(yè)特點(diǎn)及教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面，探討如何提高環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的效果。

一、課程教學(xué)中存在的問題

目前，在我校環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中，《有機(jī)化學(xué)》課時(shí)從40學(xué)時(shí)壓縮到32學(xué)時(shí)，其中8學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，理論學(xué)時(shí)為24。學(xué)生要在24學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)完該課程的理論內(nèi)容，包括烷烴、不飽和烴、芳烴、鹵代烴、醇、酚、醚、酮、醛、羧酸及其衍生物、有機(jī)氮化合物、有機(jī)硫化物等章節(jié)，內(nèi)容較多，時(shí)間較緊。因此，在課堂教學(xué)有限的時(shí)間內(nèi)，如何立足于培養(yǎng)直接面向市場和生產(chǎn)第一線的工程型和應(yīng)用型的復(fù)合型人才，已經(jīng)成為我校環(huán)境工程專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)過程中迫切需要解決的問題[4]?！队袡C(jī)化學(xué)》是環(huán)境工程專業(yè)后續(xù)專業(yè)課如環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、水污染控制、土壤污染與控制技術(shù)及大氣污染控制等課程的基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的認(rèn)知還停留在初高中階段，起初學(xué)習(xí)態(tài)度散漫，自我感覺良好，經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后發(fā)現(xiàn)本門課程信息量較大，知識點(diǎn)較多，學(xué)習(xí)有些力不從心，逐漸地失去學(xué)習(xí)信心和興趣，并且基本意識不到本門課程對后續(xù)課程的重要性。此外，與剛學(xué)習(xí)完的大學(xué)化學(xué)（無機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)）比較，有機(jī)化學(xué)課程知識點(diǎn)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、反應(yīng)條件和規(guī)律相對復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的知識不容易理解和掌握，更難加以運(yùn)用。同時(shí)，由于有機(jī)化學(xué)的課時(shí)限制，有機(jī)化學(xué)內(nèi)容在課堂上難以展開、深入并進(jìn)行細(xì)致講解，導(dǎo)致學(xué)生消化吸收有一定難度。隨著時(shí)代的進(jìn)步，有機(jī)化學(xué)部分內(nèi)容仍然停留在原有的技術(shù)和反應(yīng)條件上，導(dǎo)致學(xué)生掌握的知識不能適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境工程的發(fā)展需要。

二、教學(xué)改革的具體措施

1.理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程之前，環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生已學(xué)完《環(huán)境工程導(dǎo)論》，對環(huán)境工程專業(yè)有了大致了解。因此，根據(jù)環(huán)境工程專業(yè)知識，結(jié)合專業(yè)課教師的學(xué)科背景，在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中，授課教師可以將有機(jī)化學(xué)中綠色化學(xué)的理念與環(huán)境污染聯(lián)系起來，借助實(shí)際案例，將理論與實(shí)際相結(jié)合，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。例如，廣西會仙濕地或湖南洞庭湖水體和底泥中殘留的農(nóng)藥、抗生素等環(huán)境污染問題;市面上出現(xiàn)的假酒、奶粉中的三聚氰氨等對人體造成的危害;城市黑臭水體頻繁爆發(fā);冬季霧霾的成因及其對人體和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響。將這些環(huán)境熱點(diǎn)問題引入到有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過程中，能明顯增加學(xué)生對有機(jī)化學(xué)課程的重視和興趣。另外，結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)，在教學(xué)過程中注意結(jié)合教師的科研成果，如廢水中有機(jī)污染物催化氧化去除，土壤中多環(huán)芳烴污染修復(fù)、大氣污染控制中揮發(fā)性有機(jī)污染物的催化氧化等，將有機(jī)化學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)知識進(jìn)行銜接，突出本專業(yè)特色。有機(jī)化學(xué)與我們的生活點(diǎn)滴息息相關(guān)，既來源于生活，更服務(wù)于生活。將我們生活實(shí)際中的有機(jī)化學(xué)引入課堂中，可以極大的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和積極性。

2.注重專業(yè)特點(diǎn)，豐富教學(xué)內(nèi)容。環(huán)境工程專業(yè)研究的對象如有機(jī)廢水污染去除、大氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物去除、有機(jī)污染土壤修復(fù)等涉及到的有機(jī)物大多數(shù)為合成有機(jī)化合物。本專業(yè)主要培養(yǎng)適應(yīng)社會需求，具有可持續(xù)發(fā)展理念和良好專業(yè)素質(zhì)的環(huán)境工程高級應(yīng)用型人才。學(xué)生對《有機(jī)化學(xué)》知識的掌握程度，將直接影響學(xué)生對后續(xù)的環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、大氣污染控制工程、水污染控制工程、環(huán)境分析化學(xué)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。近年來，我們一直以高鴻賓（第二版）《有機(jī)化學(xué)簡明教程》作為本專業(yè)學(xué)生教材，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中融入有機(jī)污染與有機(jī)化學(xué)相關(guān)知識教學(xué)案例，將有機(jī)化合物進(jìn)行分類，并采用圖表形式列出其對人類和環(huán)境造成的影響;在內(nèi)容上做到簡而精，抓住有機(jī)化學(xué)知識主線，把有機(jī)物性質(zhì)和能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)串聯(lián)起來;同時(shí)，關(guān)注當(dāng)前環(huán)境工程專業(yè)學(xué)科前沿，將與有機(jī)化學(xué)最新的相關(guān)信息傳授給學(xué)生;在教學(xué)過程中，結(jié)合環(huán)境污染涉及到的有機(jī)化合物，突出各章節(jié)重點(diǎn)，如多環(huán)芳烴的污染在芳烴中引入，揮發(fā)性有機(jī)污染物包括烴、酚、酮、醚、酸等分別在相應(yīng)的章節(jié)中進(jìn)行講解。

3.改進(jìn)教學(xué)手段，營造良好課堂氛圍。目前，多媒體被很多高等院校作為現(xiàn)代化教學(xué)手段廣泛采用。該手段不僅可以將圖、文、像、動畫進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，模擬物質(zhì)宏觀及微觀結(jié)構(gòu)、反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)過程，還能將有機(jī)化學(xué)如反應(yīng)機(jī)理等這類抽象問題簡單化和形象化[5]。課堂上，通過多媒體教學(xué)既能加強(qiáng)學(xué)生的記憶及理解能力，還能有效地解決環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)存在課時(shí)少、內(nèi)容多的問題。但是，如果在整個(gè)教學(xué)過程中都采用多媒體教學(xué)，那么教學(xué)節(jié)奏容易過快，學(xué)生容易注意力不集中，思維跟不上。除此之外，過快的教學(xué)節(jié)奏也容易使教師和學(xué)生之間的溝通和交流減少，不利于教師把握學(xué)生對知識的理解程度[6]。如果在教學(xué)過程中將板書、練習(xí)、討論等教學(xué)方法與多媒體有機(jī)結(jié)合起來，使教學(xué)手段多樣化，這樣既能激發(fā)學(xué)生的興趣，還能創(chuàng)造出良好的教學(xué)氛圍。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高環(huán)保意識。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是《有機(jī)化學(xué)》這門課不可缺少的一部分。目前，我校環(huán)境工程專業(yè)現(xiàn)有有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)為8個(gè)。雖然學(xué)時(shí)較少，但在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的基本操作技能得到了訓(xùn)練，同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，加深了學(xué)生對課本理論基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。此外，為了激發(fā)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與專業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合，提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)前了解藥品可能引起的危害，檢查裝置是否破損，實(shí)驗(yàn)過程中注意通風(fēng)櫥的使用，傾倒有機(jī)溶液時(shí)注意避免外灑，實(shí)驗(yàn)完成后注意有毒廢液的回收處置。通過對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生廢棄物的基本處理和處置，可提高學(xué)生的環(huán)保意識，培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心的工作態(tài)度。

三、總結(jié)

總之，在實(shí)際教學(xué)活動過程中，結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)及教師的科研成果，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)氛圍;同時(shí)，根據(jù)有機(jī)化學(xué)的需要，采用多樣的授課方式，將多媒體教學(xué)、板書、練習(xí)及研討式教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生能夠更好地理解和學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹團(tuán)武，何樹華，封享華，蔣勇，張淑瓊.食品科學(xué)與工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革研究[J].西部科技，2014，6（13）：98-99.

[2]陳春鈺.環(huán)境工程教育應(yīng)用型人才的有機(jī)化學(xué)教育改革研究[J].科教資訊，2015，（22）：140-142.

[3]張曉峰，呂和坤.工程類專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)探討[J].課程教育研究，2013：57-59.

[4]王秀芳，陳少華，張俊.提高環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的幾點(diǎn)策略[J].科教論壇，2013，517（7）：144-145.

[5]陶傳洲，劉瑋煒，曹志凌，史大華，王建，程青芳.環(huán)境工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀及改革[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010，（34）：78.

[6]張德春，王文革，胡漢祥.工科院校高分子材料與工程專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的探索[J].科教文匯，2014：48-49.

Current Situation and Reform Measures of Organic Chemistry Teaching in Basic Courses of Environmental Engineering

CHENG Yan，HE Hui-jun，JIN Zhen-jiang，HUANG Liang-liang

（College of Environmental Science and Engineering，Guilin University of Technology，Guilin，Guangxi 541004，China）

Abstract："Organic Chemistry" is an important professional foundation course for engineering majors including environmental engineering，water supply and drainage engineering，biomedicine，food science，polymer materials and so on.This paper focused on the characteristics of environmental engineering，analyzed some problems in the teaching of organic chemistry in environmental engineering and discussed the methods to improve the teaching results of organic chemistry in the classroom.

Key words：organic chemistry;teaching methods;environmental engineering