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(duì)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(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）15-0236-02

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(duì)于環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)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(cè)、水污染控制工程等專業(yè)課程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。有機(jī)化學(xué)的研究對(duì)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(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中發(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)時(shí)。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(chǎng)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]。有機(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(duì)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、自我感覺較好，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(shí)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(shí)不到本門課程對(duì)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(wú)機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)）比較，有機(jī)化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，反應(yīng)條件和規(guī)律相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的知識(shí)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。

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(duì)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(shí)，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(lái)，借助實(shí)際案例，將理論與實(shí)際相結(jié)合，來(lái)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(shí)。例如廣西會(huì)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(duì)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(duì)人體和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響等。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(duì)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(shí)進(jìn)行銜接，突出本專業(yè)特色。

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(duì)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(huì)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(jí)應(yīng)用型人才，學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)的掌握程度，將直接影響學(xué)生對(duì)后續(xù)的環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(lái)，我們一直以高鴻賓（第二版）《有機(jī)化學(xué)簡(jiǎn)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(shí)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(duì)人類和環(huán)境造成的影響；在內(nèi)容上做到簡(jiǎn)而精，抓住有機(jī)化學(xué)知識(shí)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(lái)；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(yíng)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(dòng)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)理等這類抽象問題進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)知識(shí)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(lái)，使教學(xué)手段多樣化，這樣既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能創(chuàng)造出良好的教學(xué)氛圍。例如，在課后習(xí)題的講解過程中，通過研討式教學(xué)方式調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性；在討論過程中學(xué)生作為表現(xiàn)主體，教師輔助，有助于學(xué)生思維發(fā)散，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的良好互動(dòng)。此外，還可選取某一章節(jié)內(nèi)容，將學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生選取一小節(jié)內(nèi)容進(jìn)行講解，這樣既能讓學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解更加深入，還能鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化吸收和再表達(dá)的能力。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高環(huán)保意識(shí)。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(duì)課本理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。此外，為了激發(fā)學(xué)生對(duì)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)注意免外灑；實(shí)驗(yàn)完成后有毒廢液的回收處置。通過對(duì)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(shí)，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(dòng)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(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

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(guó)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.