包先明，劉 飛，張立超

（淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000）

《環(huán)境化學》課程教學實踐與改革探討

包先明，劉 飛，張立超

（淮北師范大學 生命科學學院，安徽 淮北 235000）

《環(huán)境化學》是環(huán)境專業(yè)中一門非常重要的基礎必修課程，囊括了多方面的知識，其教學效果直接影響學生對環(huán)境問題的認識能力以及對本專業(yè)的學習興趣.本文通過查閱文獻資料以及與專業(yè)教師交流的方法，對該課程的教學內容與教學方法進行分析研究，以提高學生的學習興趣與教學質量.

環(huán)境化學；教學內容；教學方法

1 引言

作為環(huán)境科學中的中重要學科之一的環(huán)境化學，其囊括了多方面的知識，其中就包括眾所周知的環(huán)境污染.而造成環(huán)境污染的成分有很多，包含生物因素、物理因素、化學因素等，而此中的最主要的污染原因既是化學污染.環(huán)境化學就是從化學的視角，對因為人類活動而造成環(huán)境質量的改變以及環(huán)境保護和治理環(huán)境的方法原理進行探討和摸索的科學[1].隨著環(huán)境污染的日益嚴重，人們逐漸開始意識到環(huán)境保護重要性，從而帶動了對環(huán)境化學的研究，為環(huán)境科學的發(fā)展提供了深厚理論基礎，同時也為環(huán)境污染的治理提供了重要的科學依據(jù).本世紀的中國為了子孫后代生存發(fā)展注定是要走可持續(xù)發(fā)展道路，環(huán)境污染必將成為必須面對的社會問題，而環(huán)境化學作為環(huán)境科學中的重要學科之一，已經漸漸成為了全國各大本科院?；瘜W化工類以及環(huán)境工程類專業(yè)的一門重要專業(yè)課.由于中國未來的發(fā)展就是走可持續(xù)發(fā)展之路，提高全民環(huán)境保護意識成為現(xiàn)如今勢在必行的事，所以環(huán)境教育就成為了關鍵.是以，為了順應現(xiàn)如今環(huán)境教育和社會實現(xiàn)全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，全國各大院校在化學化工以及環(huán)境工程類專業(yè)開設環(huán)境化學課程就成為了注定的選擇.這對提高環(huán)境問題的認識能力以及加強污染防治的能力具有非常重要的意義.

2 《環(huán)境化學》教學內容

2.1 教學目的

老師在環(huán)境化學教學過程中，不僅要使學生了解環(huán)境化學的研究內容、特點以及發(fā)展動向，同時還需要掌握環(huán)境化學的基本原理和污染物物質在環(huán)境各圈層中的遷移轉化規(guī)律及效應，基本了解環(huán)境化學研究手段和方法[2].確定環(huán)境化學研究任務和目的以及在環(huán)境學科中解決環(huán)境問題上的獨特地位和作用，培養(yǎng)學生在環(huán)境學科方面的研究技能，提高學生日常保護環(huán)境的意識.

2.2 課程內容

《環(huán)境化學》（第二版戴樹桂著）較系統(tǒng)闡述了水環(huán)境化學、土壤環(huán)境化學、大氣環(huán)境化學以及生物體內污染物質的運動過程及毒性，典型污染物在環(huán)境各圈層中的傳輸、受污染環(huán)境的修復、綠色化學的基本原理與應用等內容與知識.通過對環(huán)境化學課程的學習，要使學生了解當前社會所面臨的主要環(huán)境問題，尤其是我國當今所面臨的主要環(huán)境污染問題及現(xiàn)狀，基本掌握所有關于環(huán)境化學的基本概念及內容，全面掌握主要污染源及污染物的來源、類型及危害，熟悉污染源及污染物的采樣方法、監(jiān)測技術和治理的措施，全面樹立保護環(huán)境的意識.

3 《環(huán)境化學》教學方法

3.1 教學過程中出現(xiàn)的典型問題

在教學過程中，因為該科目學習的內容較多，各章節(jié)知識的聯(lián)系又不強，所以大部分學生學習起來相對困難[8].而造成這種現(xiàn)象的原因有很多，例如知識點過多以及抽象理論概念難以理解等，而除了這些原因外，還和以下這幾個因素有關：（1）有關的基礎化學知識體系不完整.雖然學生都修過有機、無機化學以及擁有中學的普通化學基礎，但整體來說學生對有關的化學知識掌握的依然不多，知識儲備不夠，學習重視度也不高；（2）缺少與切身生活有關的實際案例.教師如果在課上僅僅講解基本原理知識，學生感覺與自身聯(lián)系不大，容易枯燥乏味，影響學習興趣.加入一些生活案例，可以激發(fā)學生學習興奮點提高學習質量[9]；（3）環(huán)境化學作為一門實踐性很強的學科缺乏相應的科學實驗[10].在環(huán)境科學人才的培養(yǎng)過程中實驗教學是必不可少的，擁有不可代替的作用，可直接影響學生對該科目的學習興趣.

3.2《環(huán)境化學》教學方法的改進

3.2.1 補充相關基礎知識，提高教學質量

《環(huán)境化學》（第二版戴樹桂著）教材中每個章節(jié)中的知識點都涵蓋了大量的化學知識涉及了中學化學以及之前修的有機、無機化學.例如，在大氣環(huán)境化學章節(jié)中，在有關光化學煙霧以及倫敦煙霧事件中就涉及了有關光化學反應；在水環(huán)境化學章節(jié)中，在有關無機污染物的遷移轉化中就涉及無機化學[11].因此在授課過程中教師可以從有關的環(huán)境問題為突破口，適當補充一些中學化學知識或回憶之前學的無機、有機化學的相關知識.將如何認識環(huán)境問題與化學之間的關系作為重點，以及如何解決環(huán)境問題作為目的，合理利用課堂時間積極引導學生學習[12].雖然學生在此之前修讀過普通化學和有機、無機化學相關課程，具備了一定的化學基礎知識.但學生依然對環(huán)境化學專業(yè)的重要性認識不夠，化學基礎還是比較薄弱，這樣對教師授課過程中產生了一定的困難.而且環(huán)境化學不僅僅是化學，它是一門涵蓋了生物、化學以及環(huán)境有機結合體的交叉性學科[13].為了讓學生能夠對本課程擁有更為清晰的認識，教師可以在一些不易理解的地方適當加入一些相關的基礎知識來進行解釋，方便學生理解.例如，在教到大氣環(huán)境化學章節(jié)中關于自由基的穩(wěn)定性時，可以通過補充基礎化學中鍵的共軛和解離能、誘導作用以及空間位阻與鍵穩(wěn)定性的關系，從而能使學生更加深入的理解自由基的穩(wěn)定性特征.而講到自由基活性知識點時，通過聯(lián)系有機化學中關于烷烴鹵代自由基反應的特點，學生不僅可以學習新的知識的同時也幫助同學復習之前學習內容，這樣更容易達到好的學習效果.在整個教學過程中，要求學生在學習不同的章節(jié)內容時可以對照環(huán)境科學其它課程的相關內容進行學習，相互補充印證，一方面可以加強學生對相應知識點的回憶，同時也能使學生從環(huán)境化學的角度去理解所有環(huán)境問題出現(xiàn)的深層次原因.

3.2.2 補充真實典型案例，充實教學內容

在學生看來，學習的主要動力一般都來自于他對這門科目的興趣.如果學生能夠對環(huán)境化學這門課程產生濃厚的興趣，他就會對課程內容擁有極大的好奇心，在課堂就會認真聽講，課余之時也會去與同學進行討論，不斷查閱資料去探討.但由于在課堂上教師過多地講述書中的基礎理論知識以及基本原理，無法使學生對課目產生興趣.而當引入學生周圍中切身有關的真實典型案例后，學生明顯產生了興趣.這樣做不僅使的教材教學內容更加充實豐富，還能提高學生的學習興趣，促進學生利用所學專業(yè)知識進行研判在實際過程中出現(xiàn)的相關污染物形態(tài)、化學特性及控制原理的能力.例如，當講到大氣中的主要污染物時，可以適當介紹國內某些大城市“霧霾”現(xiàn)象從而講解現(xiàn)如今高度重視的PM2.5及其危害，同時可以引導學生討論如何解決這一問題，從而提高學生學習氣氛[14]；當講到水中營養(yǎng)元素及水體富營養(yǎng)化時，可以讓學生回憶之前是否有見過，討論它的形成原因和治理方法；還可以就現(xiàn)如今上海環(huán)博會里提出的環(huán)境問題進行討論，激發(fā)學生興趣等，讓學生感受到學習環(huán)境化學的重要性.

現(xiàn)如今，隨著環(huán)境問題的越來越嚴峻和人們的環(huán)境保護意識不斷的提高，環(huán)境化學研究在各個領域都獲得了極大的發(fā)展，環(huán)境化學前言性問題也逐漸家喻戶曉.在教學過程中，教師可以將當下國內外環(huán)境化學理論發(fā)展的一些前沿最新進展適當介紹和探討，讓學生可以了解更多感興趣的話題.教師也可以在課堂討論的過程，播放一些環(huán)境方面的小視頻來調動課堂上學習的氣氛，還可以布置課余作業(yè)，讓學生通過圖書、報刊或網絡搜查一些相關的環(huán)境事件，與同學之間進行交流，探討可能的治理手段.這種通過增加典型案例以及播放環(huán)境教學小視頻的教學方法，不僅可以提高環(huán)境化學課程在學生心里的重視程度，還能把學生的學習興趣與學習積極性調動起來，教學效果與教學質量會得到明顯的提高.同時還要做好在課余時間保持和學生的積極溝通，鼓勵學生對環(huán)境化學這門課程的教學內容及教學方法提出積極的建議，及時了解和尊重他們的想法，這對提高和改善教學質量大有幫助.

3.2.3 積極開展科學實驗，提高科研素質

實驗是環(huán)境化學課程中必不可少的一部分，擁有十分特殊的地位，是學生在課堂上掌握了大量的理論知識之后，提升動手能力和培養(yǎng)科研素質的主要環(huán)節(jié)之一.而在實驗目的之中，最重要的就是要使學生在實驗過程中對課堂中所學過的理論知識和研究方法可以獲取感性體會.因此，必須讓學生在有限的實驗時間內，能對實驗目的、實驗過程、實驗現(xiàn)象以及實驗結果能夠有一個直觀的、全面的認識，并能通過實驗結果可以自己總結出實驗結論.

在實驗教學過程中，教師不僅要在基本操作上積極引導之外，還需要在培養(yǎng)學生的一些能力上過多關注，比如嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、實驗與實際相結合的工作作風、以及分析解決問題等.所以教師應當要求學生在實驗過程中把握以下三點：（1）了解所有實驗儀器的基本原理以及操作方法；（2）清楚的知道在實驗的每個階段應當用什么儀器來進行測量獲取數(shù)據(jù)；（3）掌握幾種處理數(shù)據(jù)的基本方法從而獲得更為準確的結論.最后教師在批閱學生撰寫的實驗報告時，應當積極指出實驗過程中的閃光點以及不足的地方，并適當提出一些建議，更為重要的是讓學生在遇到突發(fā)事件時，擁有獨立思考的能力，積極培養(yǎng)自己動手動腦解決問題的能力以及創(chuàng)新的能力.

總之，實驗教學是在理論課教學之余培養(yǎng)學生的動手能力以及創(chuàng)新能力等綜合能力主要途徑之一，更是在高素質應用型人才培養(yǎng)中具有不可代替的重要作用.

4 《環(huán)境化學》未來教育的展望

隨著環(huán)境污染問題日益突出，國家也逐漸投入了更多的關注，以及全民的環(huán)境保護意識不斷加強，在本世紀，環(huán)境化學變得更為重要.在控制或防治環(huán)境污染和生態(tài)惡化方面，以及改善環(huán)境質量保護人體健康和促進國民經濟的持續(xù)發(fā)展等方面，環(huán)境化學都有不可替代的作用.所以，21世紀的世界必將是環(huán)境專業(yè)人才的重要舞臺，而為了更好的培養(yǎng)綜合性環(huán)境科學方面人才，環(huán)境科學在各大本科院校中必將成為熱門的專業(yè)，從而帶動一批在環(huán)境化學方面教學能力突出的教師，在這些優(yōu)秀教師的帶領下，環(huán)境化學的教學方法將會更加完善，在未來幾年必將會給國家、社會乃至全球環(huán)境事業(yè)帶來一大批環(huán)境專業(yè)人才，從而更好地守護我們人類的家園.

5 總結

環(huán)境化學作為環(huán)境科學的一門必修的專業(yè)基礎課，其教學方法對學生其教學效果直接影響學生對環(huán)境問題的認識能力以及對所學專業(yè)的學習興趣.教師在環(huán)境化學的教學過程中合理地補充相關基礎知識、關注典型真實案例、開設實驗課程以及適當運用各種教學方法，這樣才能更好地激發(fā)學生對環(huán)境專業(yè)的學習興趣，培養(yǎng)學生的環(huán)境意識，提高教學質量.教學過程中，教師也應該注意培養(yǎng)學生的學習能力、分析能力、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力等，旨在為社會培養(yǎng)一批具有杰出能力的環(huán)境科學專業(yè)人才，從而為我國21世紀的可持續(xù)發(fā)展道路做出應有的貢獻.

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G642.0

A

1673-260X（2017）12-0211-03

2017-10-11

環(huán)境生態(tài)工程核心課程教學團隊（2016jxtd106）和淮北師范大學重點教研項目（jy2016109）共同資助