環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐探索

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.11.016

Exploration of Teaching Innovation and Practice in the Course of Environmental Chemistry

CAO Jingxiao， LU Sufen， SHI Chenyu （School of Chemical and Biological Engineering，Hechi University， Hechi， Guangxi 546300）

AbstractEnvironmental chemistry is an important foundational course for environmental majors in universities. In response to the pain pointsof the environmentalchemistry course，such as the largeamountof teaching content，elatively fewclass hours，complex and scattredcuriculum system，and weak leaming motivationoflocal universitystudents，this article is based onthe concept of \"student development asthe center\"， guided by theconstruction of new engineering disciplines，and aimed atcultivating students' professional skils.It explores the innovation of environmental chemistry teaching from four aspects： teaching objectives， teaching content，teaching methods，and teaching evaluation. Keywordsenvironmental chemistry; course innovation; applied local university

河池學(xué)院作為一所多學(xué)科綜合性的地方應(yīng)用型本科院校，堅(jiān)定踐行“立足河池，服務(wù)區(qū)域，面向基層\"的辦學(xué)宗旨，秉承“修德立身、弘毅致遠(yuǎn)、勤勉篤行、追求卓越”的校訓(xùn)精神，積極弘揚(yáng)“忠誠執(zhí)著、求真務(wù)實(shí)\"的校風(fēng)，堅(jiān)持地方化辦學(xué)特色，學(xué)院緊密圍繞地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求，致力于培養(yǎng)具備堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、卓越實(shí)踐能力、強(qiáng)烈創(chuàng)新精神及踏實(shí)敬業(yè)態(tài)度的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

環(huán)境化學(xué)是面向環(huán)境工程專業(yè)大二學(xué)生設(shè)置的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。該課程主要研究引起環(huán)境問題的化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)，研究它們在環(huán)境中的行為（如遷移、轉(zhuǎn)化、降解、富積）、影響以及由此產(chǎn)生的環(huán)境問題的治理方法和技術(shù)。在學(xué)校辦學(xué)和專業(yè)人才培養(yǎng)方案定位指導(dǎo)下，本課程支持的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)包括工程知識(shí)、問題分析和研究能力的培養(yǎng)，課程目標(biāo)為： ① 掌握常見污染物的類型和危害、監(jiān)測、治理原理與方法； ② 識(shí)別和判斷環(huán)境污染與控制復(fù)雜問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)； ③ 具備分析污染物在各環(huán)境介質(zhì)中潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的能力，熟悉污染物的采樣和監(jiān)測技術(shù)； ④ 培養(yǎng)學(xué)生形成正確的環(huán)境觀和環(huán)境污染觀，引導(dǎo)學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)的理念，與國家倡導(dǎo)的綠色發(fā)展觀完美契合。

1課程的學(xué)情和教學(xué)難點(diǎn)

當(dāng)代大學(xué)生的普遍特征是從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)探索學(xué)習(xí)；對于純文本信息的興趣減弱，而對數(shù)據(jù)和信息圖表更為敏感；相較于傳統(tǒng)書本，他們更傾向于通過互聯(lián)網(wǎng)獲取知識(shí)。作為大二在讀學(xué)生，他們正經(jīng)歷從以教師為中心的高中學(xué)習(xí)模式向大學(xué)專業(yè)深化學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)型[。同時(shí)，在地方應(yīng)用型高校中，學(xué)生多源自本地，高考成績中等，普遍存在知識(shí)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)及偏科問題。本課程因其復(fù)雜的課程體系、廣泛的教學(xué)內(nèi)容覆蓋，以及眾多的重難點(diǎn)，對教與學(xué)雙方都構(gòu)成了不小的挑戰(zhàn)，也是本課程的教學(xué)痛點(diǎn)。具體問題體現(xiàn)在： ① 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力，對專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情不高，難以形成持續(xù)的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力。 ② 課程目標(biāo)設(shè)定不夠清晰，教學(xué)內(nèi)容組織零散，且教學(xué)方法單一，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。 ③ 對本課程學(xué)習(xí)效果的評價(jià)主要為課程期末考試成績，對學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過程不評價(jià)或評價(jià)占比??；評價(jià)的重點(diǎn)也側(cè)重在對課程知識(shí)的機(jī)械記憶，忽略了對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的評價(jià)，未能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和進(jìn)步。

2課程創(chuàng)新思路與教學(xué)改革探討

根據(jù)學(xué)情和培養(yǎng)需求，環(huán)境化學(xué)課程改革以新工科建設(shè)理念為指引，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)評價(jià)四個(gè)方面進(jìn)行展開。

秉承“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能為目標(biāo)，課程設(shè)計(jì)以提升學(xué)生專業(yè)技能為目的，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生能力的培養(yǎng)，課堂教學(xué)遵循以學(xué)生為主體的原則。課程能力培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定以學(xué)生就業(yè)崗位需求分析為基礎(chǔ)，將其貫穿整個(gè)課堂教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)范式從傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)的知識(shí)傳授模式向以學(xué)生發(fā)展為中心的能力培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，堅(jiān)守“以生為本，德育為先”的教學(xué)原則，將思想政治教育融入專業(yè)教育，提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)、增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。

2.1以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，整合和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)教學(xué)基本要求，不斷整合教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)實(shí)踐過程中，教師應(yīng)系統(tǒng)整合教材核心內(nèi)容與學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，構(gòu)建具有學(xué)術(shù)深度的知識(shí)架構(gòu)體系。具體而言，教師需要基于教材的經(jīng)典理論框架，通過文獻(xiàn)研讀與成果梳理，將本領(lǐng)域具有代表性的前沿研究成果按照學(xué)科知識(shí)體系的邏輯關(guān)聯(lián)性進(jìn)行有機(jī)融合，從而形成基礎(chǔ)理論與創(chuàng)新研究相統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容體系。這種教學(xué)重構(gòu)策略不僅能夠提升課程的學(xué)術(shù)深度與挑戰(zhàn)度，還可實(shí)現(xiàn)因材施教的教學(xué)目標(biāo)，有效滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求與差異化發(fā)展目標(biāo)。以國家級規(guī)劃教材《環(huán)境化學(xué)》（戴樹桂主編）的教學(xué)實(shí)施為例，課程教學(xué)可采用模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)策略，將緒論、大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)及土壤環(huán)境化學(xué)四大核心章節(jié)作為教學(xué)重點(diǎn)，通過對污染化學(xué)行為機(jī)理、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等關(guān)鍵知識(shí)的深度剖析，結(jié)合區(qū)域環(huán)境污染案例及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行知識(shí)拓展。對于其他關(guān)聯(lián)性較弱的教學(xué)內(nèi)容，則依據(jù)教學(xué)大綱要求進(jìn)行模塊化整合與優(yōu)化調(diào)整。

2.2以學(xué)生發(fā)展為中心，改革教學(xué)方式

教學(xué)方式的改革可以從以下幾個(gè)方面著手。在教學(xué)中推進(jìn)數(shù)字化教學(xué)工具與傳統(tǒng)板書教學(xué)范式的有機(jī)結(jié)合；利用啟發(fā)式、案例式、科教融合等教學(xué)策略促進(jìn)學(xué)生充分理解課程理論知識(shí)，以及知識(shí)遷移應(yīng)用能力培養(yǎng)；在教學(xué)過程中充分利用網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，探索綜合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

2.2.1啟發(fā)式教學(xué)

從日常生活出發(fā)講解環(huán)境化學(xué)的基本概念。通過日常生活常識(shí)啟發(fā)學(xué)生思考，在思考過程中使學(xué)生掌握基本概念。這種授課方式不僅使學(xué)生對知識(shí)記憶牢固，還會(huì)對環(huán)境化學(xué)產(chǎn)生濃厚興趣。例如，在講解土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)時(shí)，可以首先提問學(xué)生，是否了解各自家鄉(xiāng)的土壤類型，進(jìn)而引出不同區(qū)域的土壤組成顆粒大小、類型以及顏色各有不同，再對不同類型的土壤組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，進(jìn)而引出土壤質(zhì)地的概念和功能意義，最后進(jìn)行下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)土壤主要污染物遷移和轉(zhuǎn)化的導(dǎo)入。再比如，在講解光化學(xué)煙霧時(shí)，可以先提問，交通繁忙的道路兩旁，植物葉片為什么會(huì)出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)的現(xiàn)象？進(jìn)而強(qiáng)調(diào)光化學(xué)煙霧的危害以抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，然后進(jìn)一步講授光化學(xué)煙霧發(fā)生的原因、條件、產(chǎn)物以及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，重點(diǎn)講授光化學(xué)煙霧的發(fā)生機(jī)理，最后引導(dǎo)學(xué)生在理解光化學(xué)煙霧發(fā)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，有效控制光學(xué)煙霧這一大氣污染問題。

2.2.2案例式教學(xué)

案例式教學(xué)是改善教學(xué)效果、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑之一。在教學(xué)過程中，教師可以遴選具有代表性的環(huán)境公害事件，如“洛杉磯氧化性煙霧”“馬斯河谷煙霧”“日本水俁病事件\"“全球溫室效應(yīng)\"“日本富山骨痛病\"等，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用環(huán)境化學(xué)的基本原理對案例進(jìn)行多維度解析，找出環(huán)境污染事件發(fā)生的主要污染物及其賦存形態(tài)、辨識(shí)環(huán)境條件，解析污染物遷移轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵影響因素、基于污染機(jī)理提出涵蓋源頭控制、過程阻斷及末端治理的技術(shù)路徑，并探討政策法規(guī)與管理體系的協(xié)同作用，構(gòu)建綜合防治策略。在課程教學(xué)過程融入案例教學(xué)，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決環(huán)境問題的能力，還能使學(xué)生深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)課程的重要性。

案例式教學(xué)可以有效提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，對學(xué)生思辨意識(shí)的培養(yǎng)具有明顯優(yōu)勢，可使學(xué)生逐步掌握從現(xiàn)象識(shí)別到邏輯推演再到方案構(gòu)建的系統(tǒng)方法論。同時(shí)，還能鍛煉、提升學(xué)生的語言組織能力和知識(shí)整合能力，最終實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的提升。在進(jìn)行課程具體知識(shí)點(diǎn)講授的時(shí)候，貼近學(xué)生生活的案例可以增強(qiáng)學(xué)生對環(huán)境化學(xué)基本理論的感性認(rèn)識(shí)，擺脫教師只講基本理論，學(xué)生從課本中搜尋基本案例這一固有模式，有利于學(xué)生將所學(xué)的理論應(yīng)用到具體的案例中，從而使學(xué)生對基本理論理解得更加直觀和深刻。如在講解水環(huán)境治理的內(nèi)容時(shí)，教師可結(jié)合河池當(dāng)?shù)氐湫偷摹褒埥渔k污染事件”進(jìn)行授課，利用貼近學(xué)生生活的事例，可以讓學(xué)生更容易理解水環(huán)境中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化部分的知識(shí)點(diǎn)。

2.2.3科教融合式教學(xué)

教師在教學(xué)過程中需要充分發(fā)揮自身科研資源優(yōu)勢，利用先進(jìn)的科學(xué)研究理念帶動(dòng)課堂教學(xué)改革，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)創(chuàng)造更多途徑[3。教師可以靈活運(yùn)用科研圖表闡明環(huán)境化學(xué)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。有色金屬產(chǎn)業(yè)是河池地區(qū)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長，但也造成了當(dāng)?shù)貒?yán)重的土壤和水體污染。教師可結(jié)合自己的研究成果，在土壤環(huán)境化學(xué)和水環(huán)境化學(xué)教學(xué)中，融入南丹、環(huán)江受尾礦沖刷后農(nóng)田土壤污染的原因、機(jī)理、現(xiàn)狀和修復(fù)等專題內(nèi)容。結(jié)合當(dāng)?shù)氐湫铜h(huán)境問題進(jìn)行教學(xué)，能夠讓學(xué)生直觀感受到自己所學(xué)專業(yè)的重要性，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的熱愛和興趣?？蒲信c教學(xué)的融合，一方面能夠讓教師更加生動(dòng)和深入地向?qū)W生傳授課程重點(diǎn)和難點(diǎn)；另一方面更有利于學(xué)生了解如何靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)分析和解決相關(guān)環(huán)境問題。綜上所述，科教融合式教學(xué)能夠明顯提升課程教學(xué)效果，持續(xù)為專業(yè)人才培養(yǎng)提供“肥沃土壤”。

2.3以持續(xù)改進(jìn)為目標(biāo)，探討科學(xué)多元的評價(jià)方式

環(huán)境化學(xué)課程現(xiàn)行的評估體系存在考核方式單一化傾向，其評價(jià)過度聚焦于結(jié)果性評價(jià)，具體表現(xiàn)為期末考核成績占比偏高。這種量化學(xué)業(yè)評價(jià)模式有兩方面的局限性：其一，授課教師在有限的教學(xué)周期內(nèi)難以系統(tǒng)、精準(zhǔn)地評估每位學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)成效；其二，難以完整呈現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)、實(shí)踐應(yīng)用及創(chuàng)新思維等維度的綜合發(fā)展水平。因此，豐富考評主體、強(qiáng)化過程評價(jià)、建立多元化的考評機(jī)制，是考核學(xué)生學(xué)習(xí)全面性的重要途徑[4。具體實(shí)施路徑應(yīng)包括：建立包含師生互評、小組互評的多主體評價(jià)體系；設(shè)計(jì)覆蓋理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作與創(chuàng)新能力的多維考核指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面診斷與科學(xué)評估。如在教學(xué)活動(dòng)中善用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和手段（如慕課、雨課堂等），有機(jī)連接課程的“教”與“學(xué)”。課程考核可采用隨堂測試、討論、任務(wù)點(diǎn)視頻和資料網(wǎng)站學(xué)習(xí)記錄、期末考試等學(xué)習(xí)過程和終點(diǎn)評價(jià)方式，逐步構(gòu)建環(huán)境化學(xué)課程學(xué)習(xí)成效多元化評價(jià)體系。

3教學(xué)改革效果

根據(jù)上述改革思路，課程團(tuán)隊(duì)在本課程教學(xué)中進(jìn)行了教學(xué)改革，總體達(dá)到預(yù)期效果。教學(xué)成果表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： ① 學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性加強(qiáng)。課程教師團(tuán)隊(duì)充分利用信息技術(shù)手段、靈活的教學(xué)方法、優(yōu)化的教學(xué)手段、增加教學(xué)互動(dòng)等改革手段，使學(xué)生課堂上的參與度明顯增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果明顯，近三年該課程的期末成績平均分由72.5分提升至78分。 ② 學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力增強(qiáng)。課程教師團(tuán)隊(duì)通過翻轉(zhuǎn)課堂、典型環(huán)境問題案例等教學(xué)范式來實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造的教育目標(biāo)。學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的積極性顯著提升，近三年河池學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生參與各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目的人數(shù)比例由 1 5 % 上升為 3 6 % 。

4結(jié)語

在新工科背景下，本文基于“以學(xué)生發(fā)展為中心\"的教學(xué)理念，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)評價(jià)等四個(gè)方面對環(huán)境化學(xué)課程進(jìn)行教學(xué)改革，在本課程教學(xué)過程中，應(yīng)充分利用數(shù)字化教學(xué)工具，靈活運(yùn)用教學(xué)方法；優(yōu)化教學(xué)手段，有效組織線上線下教學(xué)，提升學(xué)生對專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣；以教促學(xué)，以賽促學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能，內(nèi)化學(xué)生專業(yè)能力。

*通信作者：史沉魚

★基金項(xiàng)目：2024年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目“‘聚焦專業(yè)，產(chǎn)教融合，一核多元'的應(yīng)用型高?！渡锘瘜W(xué)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐”（2024JGA309）。

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