劉蕾

摘 要 環(huán)境化學(xué)作為高等院校環(huán)境專業(yè)的核心課程，在教學(xué)環(huán)節(jié)中占有重要作用。在產(chǎn)學(xué)研的背景及實(shí)驗(yàn)教學(xué)呈現(xiàn)出的基礎(chǔ)性與創(chuàng)新性相結(jié)合的趨勢(shì)下，環(huán)境化學(xué)的教學(xué)改革勢(shì)在必行，本文闡述了如何進(jìn)行環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，建立新的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并對(duì)實(shí)踐效果和需要解決的問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 環(huán)境化學(xué) 改革 創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

On Environmental Chemistry Experiment Teaching

"Research， Learning and Use" Mode

LIU Lei

（Huanghe S & T University， Zhengzhou， He'nan 450063）

Abstract Environmental Chemistry as institutions of higher learning environment professional core courses， plays an important role in the teaching. In the context of experimental teaching and research has shown the basic trend of combining innovation， education reform is imperative environmental chemistry， this article explains how environmental chemistry experiment teaching reform， the establishment of new environmental chemistry experiment teaching system， and the practical effect and need to be addressed were analyzed.

Key words experimental teaching system； environmental chemistry； reform； innovation

0 前言

環(huán)境化學(xué)是環(huán)境科學(xué)課程體系的重要組成部分，它是以化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法為基礎(chǔ)發(fā)展起來，重點(diǎn)研究環(huán)境介質(zhì)中有害化學(xué)物質(zhì)的來源、存在形式、濃度水平以及遷移、轉(zhuǎn)化、降解等環(huán)境行為及其影響因素，環(huán)境效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)。①②無論在環(huán)境領(lǐng)域的科研工作、學(xué)生學(xué)習(xí)以及實(shí)際應(yīng)用過程中，環(huán)境化學(xué)具有不可替代的作用，因此，在環(huán)境專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃中，要充分重視環(huán)境化學(xué)課程。

在國(guó)家鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)、高?？蒲?、企業(yè)生產(chǎn)三者一體化結(jié)合的大背景下，如何在保證學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，可以參與到科研工作中，從而實(shí)現(xiàn)理論到應(yīng)用的轉(zhuǎn)化顯得尤為重要。而實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相比具有更好的直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力具有不可以替代的作用，也是實(shí)現(xiàn)理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的重要手段。③④

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系存在的問題

長(zhǎng)時(shí)間以來，國(guó)內(nèi)高等教育系統(tǒng)下培養(yǎng)的學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與普遍較差的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力形成了鮮明的反差。造成這種現(xiàn)象的原因有很多，其中一個(gè)最主要的原因是在目前的教學(xué)體制中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分存在不可回避的弊端。⑤

第一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生積極性不足：實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)手冊(cè)進(jìn)行簡(jiǎn)單操作，無法發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。第二，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)不足：實(shí)驗(yàn)多以理論教學(xué)為依托，驗(yàn)證性為主，缺乏研究性、設(shè)計(jì)性，不利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。第三，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我?，教師為主?dǎo)：實(shí)驗(yàn)過程中教師教授力求面面俱到，成為實(shí)驗(yàn)主體，學(xué)生主體地位喪失。第四，實(shí)驗(yàn)操作孤立、單元化：主要體現(xiàn)在綜合性實(shí)驗(yàn)缺乏，以傳統(tǒng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為主，前沿性實(shí)驗(yàn)較少。

在這樣的形勢(shì)下，對(duì)現(xiàn)有環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行一定程度的調(diào)整就顯得尤為重要，因此，在我校環(huán)境化學(xué)的教學(xué)過程中，我們嘗試了“研、學(xué)、用”模式對(duì)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了嘗試，力圖發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。

2 “研、學(xué)、用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

在學(xué)生的培養(yǎng)方案中，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)分開安排課時(shí)，給予學(xué)生充足的實(shí)驗(yàn)課時(shí)量，通過“研”以科研項(xiàng)目為依托，“學(xué)”以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，“用”以實(shí)際操作為目的開展該體系的教學(xué)工作。

以環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的評(píng)價(jià)”實(shí)驗(yàn)為例，在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生僅需針對(duì)教師提供的單一水樣進(jìn)行總磷、葉綠素-a及初級(jí)生產(chǎn)率的測(cè)定后對(duì)水樣的富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)即可。而運(yùn)用“研、學(xué)、用”模式進(jìn)行該教學(xué)會(huì)按如下流程進(jìn)行：首先，給出該實(shí)驗(yàn)的目的為“掌握總磷、葉綠素-a及初級(jí)生產(chǎn)率的測(cè)定原理及方法”和“評(píng)價(jià)水體的富營(yíng)養(yǎng)化情況”，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮W(xué)生自由進(jìn)行分組，學(xué)生以研究小組的形式配合查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)并提出初步的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃書交予指導(dǎo)教師，在教師的協(xié)助下，制定出符合實(shí)際的研究計(jì)劃。之后，研究小組學(xué)生根據(jù)計(jì)劃與教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，確定實(shí)驗(yàn)的具體時(shí)間，自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)藥劑的配置和實(shí)驗(yàn)研究等工作，全程教師只給予必要的指導(dǎo)。最后，集中學(xué)生以小型學(xué)術(shù)交流的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的匯報(bào)。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生既能在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段熟悉科技文獻(xiàn)的查閱方法，而且能在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中掌握項(xiàng)目計(jì)劃書的寫作方法，這些環(huán)節(jié)都極大地提高了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，除此之外，分組研究的形式也對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的配合能力與團(tuán)隊(duì)精神有促進(jìn)作用，小型學(xué)術(shù)交流形式實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)在一定程度上也提高了學(xué)生的口頭表達(dá)能力。

3 實(shí)踐效果及待解決的問題

在“研、學(xué)、用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系實(shí)踐以來，已經(jīng)取得了初步的效果。學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的積極性有相當(dāng)程度的提高，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的自主設(shè)計(jì)，學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了激發(fā)，能夠?qū)⒒A(chǔ)理論知識(shí)融會(huì)貫通，并在實(shí)際操作中得以運(yùn)用。在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，我們?cè)趪L試逐步改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程，開放拓展學(xué)生的科研平臺(tái)，設(shè)立針對(duì)學(xué)生申請(qǐng)的科研項(xiàng)目，進(jìn)一步開放實(shí)驗(yàn)資源，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，以理論教學(xué)為基礎(chǔ)，實(shí)際應(yīng)用為目的，科研項(xiàng)目為紐帶，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。

由于開展“研、學(xué)、用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的時(shí)間較短，部分條件所限，一些問題仍需在實(shí)踐過程中加以完善：

3.1 理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合

首先，新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要打破教師制定方案，學(xué)生模仿的形式，要求教師提出基本要求，學(xué)生自由組合，從思考問題，分析問題，進(jìn)而解決問題，這樣，能使學(xué)生充分發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造力，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。另外，在實(shí)驗(yàn)室管理上也要改變固有模式，開放更多的實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生使用，使實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間得到拓展。即不再以固定時(shí)間形式集中開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而是要求學(xué)生在一定時(shí)間范圍內(nèi)，自主制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與時(shí)間完成其科研項(xiàng)目。最后，以學(xué)術(shù)報(bào)告或是以科技論文的形式匯報(bào)取得的實(shí)驗(yàn)成果。值得注意的是在實(shí)驗(yàn)成果匯報(bào)的環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)成果的客觀評(píng)價(jià)也顯得尤為重要，一方面從對(duì)學(xué)生匯報(bào)的評(píng)價(jià)中可以挖掘?qū)嶒?yàn)中的亮點(diǎn)，對(duì)這些亮點(diǎn)加以肯定，有利于進(jìn)一步激起學(xué)生的積極性；另一方面，也可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己實(shí)驗(yàn)中的不足，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中加以改正。

3.2 理論教學(xué)與前沿環(huán)境問題相結(jié)合

環(huán)境專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要更加關(guān)注社會(huì)前沿問題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力，因此，我們應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)社會(huì)關(guān)心的環(huán)境問題進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，如傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)“大氣中總懸浮顆粒物或飄塵的測(cè)定與污染評(píng)價(jià)”中可以改變收集固定地點(diǎn)的大氣總懸浮顆粒物的模式，以霧霾等熱點(diǎn)問題為切入點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，制定實(shí)驗(yàn)方案，在不同天氣條件下開展實(shí)驗(yàn)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式相比，與前沿環(huán)境問題相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠更好地使理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深了學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境問題的認(rèn)識(shí)。

3.3 其他學(xué)科與環(huán)境化學(xué)相結(jié)合

環(huán)境學(xué)科作為交叉學(xué)科有其特有的多樣性、關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的單一勢(shì)必?zé)o法滿足人才培養(yǎng)的需要。傳統(tǒng)教學(xué)理念以學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)為主要目的，重知識(shí)而輕應(yīng)用，教師習(xí)慣于安排單一性實(shí)驗(yàn)，多個(gè)實(shí)驗(yàn)間缺乏聯(lián)系性與系統(tǒng)性。因此，在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，實(shí)驗(yàn)的安排需要綜合評(píng)估學(xué)生前置課程與后置課程的設(shè)置情況，做到教學(xué)內(nèi)容與其他學(xué)科中的知識(shí)點(diǎn)既保證一定的聯(lián)系性而又避免重復(fù)，通過具有聯(lián)系性的內(nèi)容使學(xué)生在鞏固學(xué)習(xí)過的理論知識(shí)的同時(shí)，對(duì)后續(xù)理論知識(shí)進(jìn)行銜接，整個(gè)教學(xué)過程中應(yīng)更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的層次性?？傊?，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，希望做到基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)，促進(jìn)學(xué)生的思考，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4 結(jié)語

以學(xué)生科研項(xiàng)目的形式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，是以學(xué)生為主體的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)改革的有效方式。環(huán)境學(xué)科的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)細(xì)致、長(zhǎng)期和系統(tǒng)的工作，需要逐步完善，以建立更為科學(xué)和多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

注釋

① 王環(huán).環(huán)境化學(xué)的回顧與展望[J].中國(guó)科技信息，2005（2）：22.

② 劉曉燕.論化學(xué)污染與環(huán)境化學(xué)教育[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004.23（2）：66-69.

③ 沈佐湘，胡惠君.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與人才培養(yǎng)[J].中國(guó)高教研究，2003（3）：90-91.

④ 張玉平.發(fā)揮開發(fā)實(shí)驗(yàn)室的多重教育功能[J].中國(guó)高等教育，2002（9）：32-33.

⑤ 張愛英.認(rèn)真實(shí)施開放實(shí)驗(yàn)，努力提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2004.21（2）：5-8.