《水分析化學》緒論教學模式探究

張 巖

(河南城建學院,河南 平頂山 467000)

1 引言

《水分析化學》是給排水工程、環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課、必修課。這門課主要研究水及其雜質(zhì)、污染物的組成、性質(zhì)、含量和它們的分析方法，要求學生必須具有扎實的化學基礎(chǔ)理論和基本技能。同時，水分析化學服務(wù)于本專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課學習，是學好《水質(zhì)工程學》《建筑給水排水工程課程設(shè)計》等課程的基本保證[1]。這門課程是培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、獨立分析問題、解決實際問題的重要手段。但是在多年的教學中，發(fā)現(xiàn)一些同學對這門課程的重要性認識不夠，甚至由于化學基礎(chǔ)較差而產(chǎn)生畏難情緒，這就要求在學期開始的第一節(jié)課就來解決這些問題，讓學生輕裝上陣，帶著強烈的求知欲望主動完成課程的學習。

為了獲得更好的教學效果，許多新的教學方法和模式應(yīng)運而生，比如翻轉(zhuǎn)課堂和“互聯(lián)網(wǎng)+”模式。翻轉(zhuǎn)課堂是近些年國內(nèi)外關(guān)注較多的教學模式，是將傳統(tǒng)課堂中的知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段翻轉(zhuǎn)過來，實現(xiàn)以學生為主體，教師為主導(dǎo)的一種方式，在學習過程中，教師給學生布置課前預(yù)習，學生通過自學在課堂上進行討論，教師有針對性地進行指導(dǎo)解答，使學生完成知識的掌握過程[2,3]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是信息時代產(chǎn)生的新模式，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)思維整合各種資源，從而實現(xiàn)資源高效配置。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的幫助下，翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式可以更加高效便捷地實現(xiàn)[4]。基于此，將這些教學理念運用到《水分析化學》的緒論教學中，探索高效可行的課堂教學模式，解決學生“學什么”、“為什么學”以及“怎么學”的問題。

2 解決“學什么”的問題

初次接觸這門課，通常會使一些對化學不感興趣的同學喪失自信心和積極性，在第一節(jié)課就讓學生了解到這門課講什么，要學什么就至關(guān)重要。而“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學模式，可以給學生充足的自主權(quán)，讓學生自己找到問題的答案。在上課之前，我們先給學生布置任務(wù)，查找并仔細閱讀《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002、《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838-2002、《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標準》GB/T18920-2002，然后再結(jié)合課本了解這些內(nèi)容對應(yīng)的章節(jié)，從而首先對整本書有了大致的印象。在上課期間，采用翻轉(zhuǎn)式教學，引導(dǎo)學生細致地學習這些標準，并分析討論，相互協(xié)作交流學習[5,6]。以“《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002”為例，讓學生認識到這項國標里涉及到了污水廠的處置對象，檢測指標以及檢測方法，也了解到這些檢測方法在課本每一章的分布。然后給學生設(shè)計討論問題“談一下你對這門課的認識，以及通過這門課你想學到什么？”學生通過自學和討論有了很直接的答案“想知道我們吃的自來水是否達標”、“想知道什么樣的污水可以排放”、“想知道污水還有沒有利用價值”、“想鍛煉實驗操作能力”、“想提高自己分析問題的能力”......學生對課程內(nèi)容有了大致的概念，目標明晰，學習不再盲目。

思政教育也是高校教學必不可少的內(nèi)容。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人，全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[7]。這就要求教師在教學過程中要融入思想觀念、政治觀點、道德規(guī)范等思想政治教育，引導(dǎo)學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。而簡單的說教往往會引起學生的反感，課程思政就要追求潤物無聲、潛移默化的效果。

在緒論的教學過程中，大篇幅講解了水環(huán)境治理與保護的重要性，結(jié)合習近平總書記提出的：既要綠水青山，也要金山銀山。寧要綠水青山，不要金山銀山，而且綠水青山就是金山銀山的思想，講解目前國家正在全力推進的“環(huán)境污染治理攻堅戰(zhàn)”，介紹“水十條”，讓學生了解國家生態(tài)環(huán)境治理領(lǐng)域的整體形勢，把握行業(yè)未來發(fā)展趨勢，從而加強學好專業(yè)的信念，投身國家環(huán)保事業(yè)的決心。同時，結(jié)合塞罕壩林場的事跡，讓學生感受到祖國由弱變強，由落后到先進的歷程，使同學們萌生愛國主義情操，體會牢記使命、艱苦創(chuàng)業(yè)、綠色發(fā)展的塞罕壩精神。講到優(yōu)先污染物及污染物限值的時候，給學生介紹實驗室里常用到的對環(huán)境有污染的物質(zhì)，提醒同學們在使用的時候要操作規(guī)范，盡量避免藥品的過度使用而對環(huán)境造成污染，同時，要求同學們在實驗結(jié)束要對有毒廢棄物進行分類收集，集中處置，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

3 解決“為什么學”的問題

結(jié)合實例可以有效解決學習動力的問題，學生只是知道了這門課在講什么，但是并沒有足夠的動力，那么“為什么要學”就可以從專業(yè)需要、就業(yè)途徑、研究生深造三方面來討論。

首先，《水分析化學》是給排水科學與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是掌握專業(yè)知識的重要基礎(chǔ)，通過這門課程的學習不但是對專業(yè)知識的積累，而且還是對科學研究能力的培養(yǎng)。給排水專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，這門課設(shè)定2學分，32學時，另外還有16學時單獨開課的《水分析化學實驗》課程，在專業(yè)課學時不斷壓縮的形勢下，足以說明這門課的重要性。

其次，通過課程的學習，學生可以選擇去檢測單位工作，包括有水廠的分析化驗室，第三方檢測機構(gòu)等。用歷年來從事該行業(yè)的畢業(yè)生的實例來說明知識體系和實驗操作技能的重要性。在學習了國家標準分析方法后提出問題：既然檢測標準里有詳細的實驗步驟，完全照搬去做就行，為什么還要在大學里學習呢？學生通過思考和討論得出了結(jié)論：為了知道原理，為了知道更多的知識。這就是要知其然還要知其所以然，只有掌握了系統(tǒng)的科學知識，才有更大的發(fā)展空間。從而樹立了學生要不斷用知識來豐富自己的內(nèi)涵，提高自己的核心競爭力，增強了學生學習的自信心與積極性。

最后，《水分析化學》是市政工程、環(huán)境工程等相關(guān)專業(yè)研究生考試的一門主要專業(yè)課，涉及到哈爾濱工業(yè)大學、重慶大學等重點高校，所以有考研計劃的同學必須要認真學習。而且，一旦考上研究生，在碩士學習期間就要從事科研工作，這就需要在《水分析化學》的學習中練習實驗技能和解決問題的能力。

4 解決“怎么學”的問題

傳統(tǒng)的教學模式中，教師基本上屬于“滿堂灌”的教學方法，由于功課較重，學生進行課前預(yù)習的不多。這樣的教學方式使學生對課內(nèi)要學習的知識一無所知，完全聽任教師的灌輸，被動的接受，由于人的注意力集中時間有限，所以“滿堂灌”的效果較差。而翻轉(zhuǎn)課堂的模式是將課程的重點內(nèi)容提前發(fā)放給學生，學生可以自由多次學習。在教學過程中，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”模式，將互聯(lián)網(wǎng)平臺上重點大學的優(yōu)質(zhì)慕課推薦給學生，讓學生博百家之長，豐富自己的知識儲備。

在緒論的教學里，涉及到水質(zhì)指標，推薦了東華大學的《環(huán)境監(jiān)測》慕課、華中科技大學的《環(huán)境監(jiān)測》慕課以及西安交通大學的《無機及分析化學》國家精品課程，學生通過知識的收集和整合，形成自己的知識基礎(chǔ)，而在課內(nèi)的教學過程中，只需要對這些知識點進行擴充，練習臭閾值的計算實例，討論水樣表色的預(yù)處理方法以及生活中常用的幾種飲用水的電導(dǎo)率的差別，讓學生選擇喝正確的水等等，用實例來補充理解這些知識點，這樣就由淺入深，由迷惑到清晰，讓學生自主掌握知識點。

在討論《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》時，設(shè)計了這樣的一個問題，“污水處理廠達標排放的污水進入地表河流之后，是不是污染源？如何能夠改善這一問題？”同學們對比相關(guān)的幾項國家標準，經(jīng)過分組討論后得出了結(jié)論：污水處理廠的污水排放滿足一級A標準，但是一些指標依然只能滿足或者低于地表水環(huán)境質(zhì)量標準中的五類水，這就對下游的河流造成了污染，但是河流可以通過水的自凈作用完成污染物的凈化處理。然后學生們通過互聯(lián)網(wǎng)，了解到如果想改善這種現(xiàn)象，可以采用在污水處理廠的排水口下游建設(shè)人工濕地，通過濕地中的植物、微生物等的協(xié)同作用將污染物進行進一步的處置。

通過問題的設(shè)置和討論過程的引導(dǎo)，學生會調(diào)動自己的知識儲備，借助互聯(lián)網(wǎng)找到正確的答案，鍛煉分析問題與解決問題的能力，也增加了對專業(yè)的認知，提高了學習的動力。

5 結(jié)語

將“互聯(lián)網(wǎng)+”與“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學模式結(jié)合來進行緒論課程的教學過程，使學生自主地認識到了《水分析化學》課程在專業(yè)中的重要性，將學習變成自己的事情，主動積極地投入學習，推動教師前行，從而真正實現(xiàn)教師主導(dǎo)，學生主體的教學理念。