如何提高《水環(huán)境化學(xué)》高效教學(xué)的思考

＊楊帆 蓋爽

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 黑龍江 150030）

生態(tài)環(huán)境安全是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)正常生活的根本保障，構(gòu)建人與自然的和諧相處模式是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本前提。新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義生態(tài)文明建設(shè)提出了新的要求，堅(jiān)持人與自然環(huán)境和諧共處、“綠水青山就是金山銀山”的理念已成為中華民族永葆青春活力的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，“像對(duì)待生命一樣對(duì)待環(huán)境保護(hù)”的口號(hào)更是對(duì)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教育教學(xué)工作者提出了明確指示[1]。如何開(kāi)展相關(guān)課程的教學(xué)已成為建設(shè)“美麗中國(guó)”的重要途徑與迫切任務(wù)。人類(lèi)的生存和生命的延續(xù)與水環(huán)境脫不開(kāi)關(guān)系，而《水環(huán)境化學(xué)》課程是諸多高等院校的重點(diǎn)課程，更是環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)水土工程等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的必修課程[2]。

隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)人才越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需求，如果僅是簡(jiǎn)單掌握和淺顯理解最基本的課本知識(shí)，在高度重視實(shí)踐和應(yīng)用結(jié)合的今天已無(wú)法滿足國(guó)家對(duì)高質(zhì)量綜合型人才的需求。因此，對(duì)《水環(huán)境化學(xué)》課程的教育教學(xué)工作進(jìn)行針對(duì)性的改革和創(chuàng)新，找準(zhǔn)發(fā)展和革新的方向?qū)μ岣呓逃虒W(xué)質(zhì)量是至關(guān)重要的。故本文以《水環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)為著眼點(diǎn)，提出了課堂教學(xué)、課外實(shí)踐與創(chuàng)新研究三方面結(jié)合的新型教學(xué)模式，以實(shí)現(xiàn)“校內(nèi)教學(xué)重質(zhì)量，品德學(xué)識(shí)兩手抓；校外實(shí)踐重操作，實(shí)際體悟最關(guān)鍵”的培養(yǎng)目標(biāo)。通過(guò)合理的方式將課程教學(xué)與產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目相結(jié)合[3]，為國(guó)家培養(yǎng)具有高素質(zhì)、高品德和扎實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的人才。

1.《水環(huán)境化學(xué)》教學(xué)研究現(xiàn)狀

大學(xué)生是我國(guó)寶貴的人才資源，是民族的希望和祖國(guó)的未來(lái)[4]?！端h(huán)境化學(xué)》是環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)水土工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)關(guān)于水環(huán)境情況說(shuō)明、水污染反應(yīng)機(jī)理解析的課程。一些學(xué)者對(duì)《水環(huán)境化學(xué)》教學(xué)改革開(kāi)展了深入研究，彭位華等[5]從理論、實(shí)驗(yàn)及教學(xué)方法等多視角對(duì)目前《水環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行梳理，擬通過(guò)調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容、綜合運(yùn)用多種教育方式進(jìn)行教育革新，以達(dá)到教學(xué)效果提高的目的。趙勝男等[6]采用了將實(shí)際環(huán)境問(wèn)題與教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)相結(jié)合，分段制定情景模式，將理論與實(shí)際結(jié)合。王小兵等[7]針對(duì)目前的教學(xué)缺陷提出了對(duì)教學(xué)大綱、教學(xué)手段、學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力等全方位的革新方式，有利于學(xué)生主觀能動(dòng)性的全面提升。李京玲等[8]采取問(wèn)卷調(diào)查的形式對(duì)目前《水環(huán)境化學(xué)》課程設(shè)計(jì)及教學(xué)模式現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，從學(xué)生的角度提出目前急需革新的課程關(guān)鍵等，對(duì)未來(lái)《水環(huán)境化學(xué)》課程及實(shí)驗(yàn)設(shè)置提供了借鑒意義。

2.《水環(huán)境化學(xué)》面臨的問(wèn)題

(1)課程教育無(wú)法滿足現(xiàn)階段發(fā)展水平

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與城市化建設(shè)的加快，各項(xiàng)環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重。人類(lèi)的生活與水環(huán)境密切相關(guān)，水環(huán)境質(zhì)量的高低直接影響到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民的生活質(zhì)量[9]。

目前大多數(shù)高校開(kāi)展的《水環(huán)境化學(xué)》課程內(nèi)容主要包括地球水資源的分布和組成、天然水循環(huán)、水體污染物、天然水中的化學(xué)平衡、天然水體的物理化學(xué)作用及其效應(yīng)等多方面的知識(shí)，這些內(nèi)容基本已經(jīng)全部覆蓋了地球水環(huán)境的化學(xué)行為，能夠讓學(xué)生對(duì)水環(huán)境的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行全面且細(xì)致的把握，如若學(xué)生能夠掌握這些知識(shí)，則能夠較好地應(yīng)對(duì)大部分在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中可能存在的問(wèn)題。但是在目前的《水環(huán)境化學(xué)》課程的教學(xué)工作中卻由于教學(xué)內(nèi)容的固定性很少對(duì)新興問(wèn)題進(jìn)行討論和分析，導(dǎo)致學(xué)生可能在未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作存在一定的知識(shí)空白。例如，在水環(huán)境治理的實(shí)際工程中有關(guān)新興污染物問(wèn)題已經(jīng)成為了治理的重要目標(biāo)之一，將水環(huán)境監(jiān)測(cè)工程與人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合也成為了未來(lái)水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，但是在目前的《水環(huán)境化學(xué)》教學(xué)中針對(duì)這些新興問(wèn)題的探討較少。

基于以上課程中教育存在的問(wèn)題，在新時(shí)代下如何根據(jù)《水環(huán)境化學(xué)》學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)，培養(yǎng)出具有扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、過(guò)硬動(dòng)手技能和較強(qiáng)創(chuàng)新能力的新時(shí)代接班人已成為學(xué)科發(fā)展的重中之重。

(2)理論教學(xué)方式需完善

目前《水環(huán)境化學(xué)》課程的教育教學(xué)方式仍以傳統(tǒng)課堂教授為主，即在整個(gè)教育教學(xué)過(guò)程中借助教師的表述向?qū)W生傳授知識(shí)，因不同教師對(duì)專(zhuān)業(yè)相關(guān)知識(shí)理解層次有所差異，所選教學(xué)方法相異，內(nèi)容穿插各不相同；且伴隨社會(huì)的發(fā)展，新的水環(huán)境污染問(wèn)題不斷涌現(xiàn)，急需根據(jù)時(shí)代發(fā)展及時(shí)調(diào)整學(xué)科內(nèi)容與應(yīng)用的契合度，以加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程中的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性與先進(jìn)性[10]。如何使教學(xué)過(guò)程生動(dòng)有趣、邏輯清晰、內(nèi)容全面完善，重點(diǎn)難點(diǎn)層次分明，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主觀能動(dòng)性，對(duì)課程設(shè)置的內(nèi)容及整體框架具有一定的了解是目前理論教學(xué)方面研究的重點(diǎn)。另外，教育教學(xué)方式單一、無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)和實(shí)踐等教育教學(xué)模塊有機(jī)結(jié)合也極大地限制了《水環(huán)境化學(xué)》理論教學(xué)的革新發(fā)展。

(3)實(shí)踐動(dòng)手能力有待提高

應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已逐漸成為目前國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在，目前《水環(huán)境化學(xué)》課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐學(xué)時(shí)較少，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容較為簡(jiǎn)單及體驗(yàn)較為單調(diào)，實(shí)際操作與知識(shí)的理解較不緊密，在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)無(wú)法全面提升學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的體會(huì)。實(shí)踐課程少和實(shí)踐課程簡(jiǎn)單是限制學(xué)生提高動(dòng)手能力的最大原因，課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分離是限制學(xué)生將基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)技能的次要原因，最終導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果較差和應(yīng)用能力較弱的問(wèn)題。隨著信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)可以為《水環(huán)境化學(xué)》課程的教學(xué)提供更加直觀的課程素材，然而目前的水環(huán)境化學(xué)教學(xué)課程中使用網(wǎng)絡(luò)資源的頻率較低或沒(méi)有使用過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源。

(4)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)有待培養(yǎng)

隨著科技的進(jìn)步與時(shí)代的日新月異，僅依靠傳統(tǒng)的教育教學(xué)手段無(wú)法滿足社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才的需求。單一的課程教學(xué)設(shè)置容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣，無(wú)法激發(fā)其對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的吸收運(yùn)用與科學(xué)研究的熱情，簡(jiǎn)單完成學(xué)習(xí)任務(wù)的填鴨式教學(xué)模式已無(wú)法跟上快速發(fā)展的腳步[11]?！端h(huán)境化學(xué)》作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)內(nèi)舉足輕重的一門(mén)課程，應(yīng)在傳統(tǒng)教育教學(xué)中緊密跟隨時(shí)代發(fā)展的腳步，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新創(chuàng)造的重要性。而目前的相關(guān)教育授課模式依舊為老師被動(dòng)灌輸，教學(xué)模式較為傳統(tǒng)。另一方面，《水環(huán)境化學(xué)》課程發(fā)展歷史較長(zhǎng)，當(dāng)今水環(huán)境專(zhuān)業(yè)發(fā)展較快，教學(xué)大綱的更新較慢，教學(xué)大綱針對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的內(nèi)容較少，是限制學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的主要原因。

3.《水環(huán)境化學(xué)》決策與建議

（1）理清教育現(xiàn)狀，對(duì)癥下藥。以建設(shè)“美麗中國(guó)”為背景，針對(duì)《水環(huán)境化學(xué)》學(xué)科特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)及現(xiàn)有教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本知識(shí)體系、優(yōu)秀的動(dòng)手能力與較好的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)際情況為基礎(chǔ)，設(shè)立各項(xiàng)基礎(chǔ)調(diào)研指標(biāo)，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、研討會(huì)與針對(duì)采訪等形式，對(duì)目前學(xué)科內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教學(xué)任務(wù)完成情況與進(jìn)行調(diào)研并匯總，通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析與處理，得到學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)識(shí)分析、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作情況教學(xué)方式的反饋等方面的意見(jiàn)和建議，分析目前《水環(huán)境化學(xué)》課程的發(fā)展情況及未來(lái)趨勢(shì)，針對(duì)目前國(guó)家與個(gè)人對(duì)專(zhuān)業(yè)的需求，為后續(xù)教師根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整和豐富教學(xué)及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容，利用多種形式提升教學(xué)質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支持。

（2）調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建扎實(shí)基礎(chǔ)。在現(xiàn)有教育教學(xué)形勢(shì)下，如何利用有效學(xué)時(shí)最大限度的提升教育教學(xué)質(zhì)量，首先，應(yīng)根據(jù)上述研究得到的學(xué)科發(fā)展特色及現(xiàn)狀，合理安排教育教學(xué)順序，理清教學(xué)中各章節(jié)的邏輯關(guān)系與銜接點(diǎn)，可使教育教學(xué)內(nèi)容更加連貫；其次，可在教育教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合相關(guān)專(zhuān)業(yè)特色與學(xué)院優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)增加專(zhuān)業(yè)相關(guān)的前沿知識(shí)，針對(duì)科技前沿的新興問(wèn)題開(kāi)展專(zhuān)門(mén)的研討會(huì)，邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者或一線科研人員就前沿新興問(wèn)題開(kāi)展講座，讓學(xué)生針對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行交流問(wèn)題，將基礎(chǔ)知識(shí)與熱點(diǎn)問(wèn)題結(jié)合，進(jìn)而為學(xué)生形成深刻的印象；最后，可根據(jù)章節(jié)內(nèi)容設(shè)置一定課時(shí)的分享會(huì)與研討會(huì)，通過(guò)激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有效地提高知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性與全面性。另外，開(kāi)發(fā)《水環(huán)境化學(xué)》課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，通過(guò)三維建模等軟件程序的開(kāi)發(fā)將課堂中不容易講解的抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的動(dòng)畫(huà)操作，方便學(xué)生深入理解相關(guān)知識(shí)，降低學(xué)習(xí)的難度，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）提升實(shí)驗(yàn)實(shí)踐比重，強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力。針對(duì)目前《水環(huán)境化學(xué)》教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐存在的問(wèn)題，首先，可通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐內(nèi)容來(lái)提升教學(xué)效果，體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色與學(xué)科專(zhuān)長(zhǎng)。其次，可根據(jù)學(xué)科研究前沿及熱點(diǎn)問(wèn)題，設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與自主權(quán)，全面提升學(xué)生的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。最后，還可以通過(guò)教學(xué)課程與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合的形式，具體包括校企聯(lián)合、實(shí)踐參觀、專(zhuān)家座談等形式，最大限度利用有限課時(shí)全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（4）運(yùn)用多種教育教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造與思考。針對(duì)不同學(xué)生在《水環(huán)境化學(xué)》課程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，可采取多種教學(xué)方式使學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效率，如課題討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例教學(xué)法等，采用老師引導(dǎo)、學(xué)生主動(dòng)參與的模式，以雙向式、團(tuán)體式學(xué)習(xí)取代原有的個(gè)體冥思苦想式學(xué)習(xí)，減少學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式的抵觸與反感，鼓勵(lì)其自主思考過(guò)程，培養(yǎng)其創(chuàng)造力與思考能力；對(duì)教學(xué)手段與方法進(jìn)行合理搭配，逐步形成具有鮮明學(xué)科特色且穩(wěn)定可靠的教學(xué)模式，極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力與想象力，為早日實(shí)現(xiàn)“中國(guó)創(chuàng)造”的目標(biāo)助力。

4.總結(jié)與展望

本次課題研究以現(xiàn)代認(rèn)知理論為基礎(chǔ)，以課程理論、教育心理學(xué)理論、教育實(shí)踐理論為輔助，對(duì)目前《水環(huán)境化學(xué)》課程教育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行革新。對(duì)目前《水環(huán)境化學(xué)》課程設(shè)計(jì)及教學(xué)模式現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)、創(chuàng)新、實(shí)踐三位一體培養(yǎng)模式進(jìn)行了研究，充分利用現(xiàn)代發(fā)達(dá)網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)，以“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的新模式全面提升學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、理解能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。