淺談《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)改革探索

蘭 波，牟新利，劉昱宏

(重慶三峽學(xué)院 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，重慶 404000)

《環(huán)境化學(xué)》是環(huán)境科學(xué)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一，屬于化學(xué)與環(huán)境科學(xué)的交叉學(xué)科，主要研究水體、沉積物、大氣、土壤環(huán)境中潛在有害有毒化學(xué)物質(zhì)的種類和含量測定、特定污染物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、生態(tài)毒理效應(yīng)等，是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一[1]，涉及理化生多個(gè)學(xué)科，具有高度的學(xué)科綜合性[2]。

當(dāng)前，隨著人口劇增以及人類活動(dòng)增強(qiáng)，全球環(huán)境受到人類活動(dòng)不同程度的干擾而出現(xiàn)多種環(huán)境化學(xué)問題，例如全球氣候變暖導(dǎo)致的水環(huán)境理化性質(zhì)變化、大氣-土壤-水體環(huán)境污染、光化學(xué)污染、生態(tài)系統(tǒng)退化等等。針對這些環(huán)境問題，人類需要采取措施積極應(yīng)對，例如我國十九大報(bào)告提出“讓青山綠水變成金山銀山”的國家戰(zhàn)略，預(yù)示著國家將對已受損的環(huán)境開展修復(fù)工作，環(huán)境治理技術(shù)將是未來的重點(diǎn)研發(fā)內(nèi)容。目前，環(huán)境治理主要有化學(xué)、物理、生物三大類手段，其中化學(xué)手段是快速、相對廉價(jià)的，在化工行業(yè)的尾水處理、生態(tài)環(huán)境治理等方面都發(fā)揮積極作用。因此，培養(yǎng)合格的環(huán)境化學(xué)人才將是綜合性高校適應(yīng)未來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的目標(biāo)和任務(wù)。

根據(jù)對《環(huán)境化學(xué)》課程的理解和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者對如何提高環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生能力素質(zhì)做了反思，期望為今后環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)提供有益的建議。

1 環(huán)境化學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.1 教材有限

目前，國內(nèi)中文版的《環(huán)境化學(xué)》教材倒有不少，但是缺乏適合不同學(xué)校層次的教材。常見的中文教材有高等教育出版社的《環(huán)境化學(xué)》(戴樹桂主編)及《環(huán)境化學(xué)》(朱利中主編)、科學(xué)出版社的《環(huán)境化學(xué)》(王曉蓉等主編)及《環(huán)境化學(xué)前沿(第二輯)》(江桂斌主編)、化學(xué)工業(yè)出版社的環(huán)境化學(xué)》(王凱雄主編)。國外經(jīng)典的《環(huán)境化學(xué)》教材很多，例如John Wright、J. O’mBockris、Colin Baird和Michael Cann分別主編了一本《Environmental Chemistry》，SanghiRashmi主編了《Green Chemistry for Environmental Remediation》，HarrisonRoy主編了《Introductory Chemistry for the Environmental Sc》等等?？偟膩碚f，國內(nèi)的教材系統(tǒng)全面地介紹了環(huán)境化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，具有較好的理論性，但是對本學(xué)科的前瞻涉及較少，而且教材未針對學(xué)業(yè)水平參差不齊的學(xué)生。國內(nèi)教材理論較深?yuàn)W，適用于成績中等偏上的學(xué)生，而對于學(xué)業(yè)成績較差的一般院校則缺乏適用性。國外的教材系統(tǒng)用英文系統(tǒng)地介紹了環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，還兼顧了專業(yè)知識(shí)的趣味性和前瞻性，但是對英語水平要求很高，不具普適性。總之，目前還十分缺乏能廣泛適用于中國不同層次高校的《環(huán)境化學(xué)》課程教材。

1.2 教考單一

環(huán)境化學(xué)課程本身具有學(xué)科交叉融合、知識(shí)面廣、發(fā)展迅速等特點(diǎn)，與生物化學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)、基礎(chǔ)物理、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)課密切相關(guān)，學(xué)習(xí)難度大。然而，很多教師在課堂中依然采用傳統(tǒng)的滿堂灌授課模式，以教師講述式教學(xué)為主，缺少充分的課堂交流與互動(dòng)，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致學(xué)生對環(huán)境化學(xué)的理解不深入。即使教師刻意增加了教學(xué)互動(dòng)，有時(shí)仍缺乏針對性，沒有讓學(xué)生理解到關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，影響教學(xué)效果。

目前的課程考核多采用以期末成績?yōu)橹?，平時(shí)成績?yōu)檩o的考核方式。這就造成了學(xué)生重“結(jié)果”、輕“過程，習(xí)慣性地集中復(fù)習(xí)幾天以應(yīng)付期末考試。學(xué)生在這門課程的實(shí)際學(xué)習(xí)效果難以保障，即使考過的學(xué)生也可能在短期內(nèi)遺忘知識(shí)點(diǎn)，最終導(dǎo)致學(xué)生對課程知識(shí)的掌握、理解與運(yùn)用大打折扣。

1.3 教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜且陳舊

當(dāng)前教材中大部分課程內(nèi)容都是環(huán)境化學(xué)的理論基礎(chǔ)，對新出現(xiàn)的環(huán)境化學(xué)問題、技術(shù)涉及較少。例如，復(fù)雜的環(huán)境化學(xué)理論計(jì)算、深度的機(jī)制機(jī)理闡釋，常因內(nèi)容晦澀而讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。盡管理論計(jì)算和機(jī)制機(jī)理也重要，但對于本科層面的學(xué)生而言，這方面的內(nèi)容淺嘗輒止即可，而應(yīng)加強(qiáng)對課程多層次的介紹。另外，教學(xué)內(nèi)容主要涉及污染物在大氣、水、土壤、生物等介質(zhì)中的狀態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化、受污環(huán)境的修復(fù)技術(shù)及原理、綠色化學(xué)等，知識(shí)點(diǎn)散而雜，相對陳舊[3]?，F(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容中難以對當(dāng)前熱門環(huán)境問題進(jìn)行探討，在教學(xué)內(nèi)容的前沿性有待于提高。因此需要教師不斷更新課程教學(xué)內(nèi)容，與世界先進(jìn)技術(shù)接軌。

2 環(huán)境化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐

2.1 教材選擇

經(jīng)過比對和閱讀，環(huán)境化學(xué)課程最終不指定國內(nèi)專著作為主要教材。前文提及的幾本國內(nèi)專著均可以作為主要教材，它們都系統(tǒng)性地闡述了《環(huán)境化學(xué)》的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，對了解本門課程的主題內(nèi)容均有幫助。同時(shí)，結(jié)合國外的專著(如《Environmental Chemistry》)作輔助教材，不僅因書本圖文并茂，還因其具有科學(xué)前瞻性，對了解當(dāng)前飛速發(fā)展的環(huán)境化學(xué)技術(shù)手段大有裨益。再者，考慮到學(xué)生的課程理論基礎(chǔ)相對薄弱，教師可以考慮匯編一冊簡易版的環(huán)境化學(xué)知識(shí)點(diǎn)手冊，涉及各個(gè)主要章節(jié)的概念、原理及運(yùn)用，作為輔助材料供學(xué)生查閱。

2.2 多元化教考模式

除了采用傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的模式外，還要多采用多元化教考模式，例如提問啟發(fā)式、互動(dòng)討論式、案例分析式、課堂辯論、翻轉(zhuǎn)課堂及現(xiàn)代教學(xué)手段(多媒體技術(shù)、慕課、微課等)[3-5]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖提高了知識(shí)傳遞效率，但忽略師生交流，容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生疲憊感，忽略學(xué)生知識(shí)點(diǎn)盲區(qū)。因

此，在教學(xué)過程中借助多媒體或者互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式，以學(xué)生為中心開展教學(xué)工作。例如，我們可以讓學(xué)生圍繞幾個(gè)興趣點(diǎn)分組制作專題課件，每組選排代表全班講授，既鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，又讓學(xué)生沉浸到課程話題中，提升學(xué)生的理解。再如，我們讓學(xué)生觀看視頻后討論特定問題，根據(jù)學(xué)生討論結(jié)果針對性的查缺補(bǔ)漏，清除學(xué)生知識(shí)盲區(qū)。又如，我們借助互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)深化教學(xué)工作，我們可以通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)在網(wǎng)頁上設(shè)置知識(shí)趣味競答，不僅活躍課堂氣氛，還能靈活的記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，增加學(xué)生的參與感。

對于本課程的考核，建議提高平時(shí)成績的占比，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。平時(shí)成績除了包含學(xué)生的考勤、課堂發(fā)言、提問等因素外，更重要的是要考察學(xué)生對話題的自主學(xué)習(xí)程度。如上述的專題課件制作或者話題討論，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)思考，去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

2.3 教學(xué)多結(jié)合案例和實(shí)踐

針對教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜且陳舊的弊端，可增加相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的最新案例解析或者實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容。例如在講解水體富營養(yǎng)化章節(jié)時(shí)，可以列舉當(dāng)前效果相對較好的污染治理措施。這就要求任課教師對該領(lǐng)域的新技術(shù)有所了解，對教師提出了更高的要求。再如，在講解基于重金屬評估環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以虛設(shè)一些數(shù)據(jù)，然后讓學(xué)生查閱資料后自行制作生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告。在課堂教學(xué)以外的環(huán)節(jié)，還應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)踐內(nèi)容，例如酸雨的搜集與理化指標(biāo)的測定，強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解。另外，在教學(xué)過程中，導(dǎo)入教師的科研成果，或者融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，最終提升學(xué)生的綜合能力。

3 結(jié)束語

在全球環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的背景下，環(huán)境學(xué)科顯得越來越重要，急需一大批高素質(zhì)的專業(yè)人才。環(huán)境化學(xué)作為環(huán)境專業(yè)的基礎(chǔ)理論課，應(yīng)得到相應(yīng)的重視。通過分析總結(jié)《環(huán)境化學(xué)》的問題和經(jīng)驗(yàn)，做到以學(xué)生為本，借助多媒體和互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷深化教學(xué)模式，為環(huán)境領(lǐng)域培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)、創(chuàng)新精神和國際化視野的環(huán)保人才而努力。