[摘 要] 通過分析生物科學(xué)專業(yè)開設(shè)“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”的教學(xué)實踐，對其課程設(shè)置目的、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整、教學(xué)方法改進和考核體系設(shè)置進行了介紹和討論，尤其對充分利用網(wǎng)絡(luò)視頻資源、豐富教學(xué)內(nèi)容和手段，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式、引導(dǎo)學(xué)生直接參與教學(xué)活動，以及鼓勵學(xué)生進行社會調(diào)查、參觀和交流的教學(xué)方式進行了探索。指出生物科學(xué)類專業(yè)開設(shè)“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”課程，有利于學(xué)生強化與生物科學(xué)專業(yè)緊密相關(guān)的環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論知識，以及技術(shù)的學(xué)習(xí)，增強學(xué)生保護自然生態(tài)環(huán)境意識，鞏固專業(yè)知識，拓寬就業(yè)面。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境科學(xué);教學(xué)實踐;課程設(shè)置;教學(xué)方法

[基金項目] 2011年度國家自然科學(xué)基金“多胺誘導(dǎo)一氧化氮合成的理化與分子機理研究”（31171467）

[作者簡介] 蘇國興（1962—），男，江蘇江陰人，博士，蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事植物生長發(fā)育及植物細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和環(huán)境生態(tài)保護學(xué)研究。

[中圖分類號] G642? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）46-0105-04? ? [收稿日期] 2021-05-11

一、引言

2016年環(huán)境保護部、中宣部、中央文明辦等六部部門聯(lián)合編制了《全國環(huán)境宣傳教育工作綱要（2016-2020年）》，提出：加強高等院校環(huán)境類學(xué)科專業(yè)建設(shè)，鼓勵高校開設(shè)環(huán)境保護選修課，建設(shè)或選用環(huán)境保護在線開放課程[1]。為落實國家的號召，蘇州大學(xué)多個專業(yè)開設(shè)了多門與環(huán)境科學(xué)專業(yè)相關(guān)的課程，有“環(huán)境生物學(xué)”“環(huán)境學(xué)概論”“環(huán)境生態(tài)學(xué)”“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”等。生物科學(xué)專業(yè)與環(huán)境科學(xué)密切相關(guān)，為了加強學(xué)生對自然環(huán)境保護知識的學(xué)習(xí)，近年來開設(shè)了“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”課程，并作為專業(yè)選修課于第6學(xué)期開設(shè)，設(shè)2學(xué)分計36學(xué)時。在多年的教學(xué)實踐中，我們對生物科學(xué)專業(yè)開設(shè)“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”的教學(xué)方法進行了探索，以供大家參考和交流。

二、課程設(shè)置目的和時間

環(huán)境科學(xué)是在人們亟待解決環(huán)境問題的社會需求下迅速發(fā)展起來的一門學(xué)科，其主要研究人類社會發(fā)展活動與自然環(huán)境演化規(guī)律之間的相互關(guān)系，目的是探索人類社會與自然環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展的途徑和方法，以便能動地順應(yīng)環(huán)境和改造環(huán)境，促使環(huán)境朝著有利于人類的方向發(fā)展[2]。從研究內(nèi)容來看，“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”主要講授環(huán)境污染的基本理論、知識和治理技術(shù)，涉及自然科學(xué)、社會科學(xué)、技術(shù)科學(xué)等多門綜合性基礎(chǔ)學(xué)科，具體內(nèi)容包括大氣、水體、土壤、固體廢物污染、物理性和有毒化合物污染、環(huán)境質(zhì)量評價，及其相關(guān)的控制技術(shù)[2]。而生物科學(xué)專業(yè)主要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物科學(xué)方面的基本理論和基礎(chǔ)知識，進行從事生物科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗的訓(xùn)練，從而獲得較好的科學(xué)素養(yǎng)和從事生物科學(xué)教學(xué)、研究、開發(fā)與管理的基本能力。學(xué)習(xí)內(nèi)容主要包括動物學(xué)、植物分類學(xué)和形態(tài)解剖學(xué)、生理生化、細胞學(xué)、遺傳學(xué)和分子生物學(xué)等。生物科學(xué)與環(huán)境科學(xué)密切相關(guān)，具理學(xué)性質(zhì)。

經(jīng)過幾年的學(xué)習(xí)，生物科學(xué)專業(yè)學(xué)生基本掌握了生物科學(xué)相關(guān)的基本理論、知識和基本技能，但對環(huán)境科學(xué)類知識的學(xué)習(xí)和掌握往往不夠，這與當(dāng)今社會綠色發(fā)展、保護自然生態(tài)環(huán)境的人才培養(yǎng)要求有差距。為加強學(xué)生對自然生態(tài)環(huán)境保護知識的學(xué)習(xí)，鞏固專業(yè)知識，尤其是拓寬就業(yè)面，在生物科學(xué)專業(yè)課程中，增設(shè)環(huán)境科學(xué)類課程如“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”的學(xué)習(xí)顯得尤為重要。對于開課時間，第6學(xué)期可能最為合適，此時，學(xué)生已掌握了一定的普通動物學(xué)、微生物學(xué)、細胞學(xué)、生物化學(xué)、普通生態(tài)學(xué)等生物科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)知識，且已具備一定的物理學(xué)、有機化學(xué)和分析化學(xué)基礎(chǔ)理論，這為開設(shè)“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”課程，提供了扎實的前期知識儲備和鋪墊，可獲得較好的教學(xué)效果。

三、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整

目前，國內(nèi)有多個版本的環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論教材。有何康林與裴宗平主編，中國礦業(yè)大學(xué)出版社出版的《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》高等學(xué)校教學(xué)用書;趙景聯(lián)主編，機械工業(yè)出版社出版的《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》教學(xué)用書;崔靈周、王傳花、肖繼波主編，化學(xué)工業(yè)出版社出版的《環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論》等。我們選用趙景聯(lián)主編的教材。該教材編寫思路清晰，文字精練，觀點明確，適合于非環(huán)境科學(xué)類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)。但教材內(nèi)容編排偏重于工科技術(shù)類，為適應(yīng)生物科學(xué)類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)，考慮到知識學(xué)習(xí)的層次性和銜接性，需對教材內(nèi)容作適當(dāng)調(diào)整，在不偏離教學(xué)大綱的前提下，增減了部分內(nèi)容，突出重點，以保證學(xué)生知識的有序過渡和掌握，具體做法為。

由于“生態(tài)學(xué)”和“普通生態(tài)學(xué)”是生物科學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)中，我們刪除該教材第2章生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)任務(wù);在第3章大氣污染及其控制技術(shù)中，加強了大氣污染物入侵途徑，尤其是經(jīng)呼吸系統(tǒng)進入人體的過程和機理教學(xué)，另外，增加了大氣污染物對植物生長發(fā)育的影響及典型病癥教學(xué)內(nèi)容;在第4章水體污染及其控制技術(shù)中，增加了污染物在水體中相互轉(zhuǎn)化的內(nèi)容，重點介紹與生物科學(xué)專業(yè)有關(guān)的污水生物處理技術(shù);在第5章節(jié)固體廢物污染及其控制技術(shù)中，重點介紹微生物好氧堆肥技術(shù)和城市垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù);在第6章土壤污染及其控制技術(shù)中，重點介紹微生物在農(nóng)藥生物轉(zhuǎn)化和降解中的作用，以及重金屬污染土壤的生物修復(fù)法;在第9章環(huán)境質(zhì)量評價中，重點講解大氣和水體污染的生物監(jiān)測和評價。另外，增加第10章環(huán)境污染對生物的影響，主要講述環(huán)境污染物在生物化學(xué)和分子水平、在細胞、器官和個體水平，以及污染物在種群和群落水平的影響及機理。通過對教材內(nèi)容有目的、有針對性的調(diào)整，能使該課程知識在生物科學(xué)專業(yè)知識點間有序過渡、有機結(jié)合和無縫對接，學(xué)生普遍反映有較好的教學(xué)效果，深得學(xué)生的好評。

四、教學(xué)方法改進

在紙質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)媒體上已有大量有關(guān)“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)方法的討論和介紹。有案例教學(xué)法[3-5]、互動教學(xué)法[6]、實踐教學(xué)法[4，7]和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法[8]等。在我們的教學(xué)實踐中，也嘗試了幾種大家較認可的教學(xué)方法，并將其巧妙應(yīng)用、有機結(jié)合。以多媒體為基本教學(xué)手段，根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容，適時采用上述教學(xué)方法，以最大限度地激活學(xué)生的思維活動，激發(fā)學(xué)生的好奇心，吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)效率。

（一）充分利用網(wǎng)絡(luò)視頻資源，豐富教學(xué)內(nèi)容和手段

事前我們收集了大量與該課程有關(guān)的教學(xué)視頻資料，如加利福尼亞大學(xué)的“環(huán)境保護行為”、清華大學(xué)公開課“環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展”、上海交通大學(xué)的“重金屬污染”“環(huán)境污染物的轉(zhuǎn)化”、華中師范大學(xué)的“水體污染與健康”等。在教授有關(guān)內(nèi)容前，先播放事先選擇好的視頻資料（5～15分鐘）。這些視頻切合主題，直觀形象，聲情并茂，有較強的視覺沖擊力，利于學(xué)生的理解和記憶。例如，在講授有機污染物和重金屬污染對生態(tài)環(huán)境的影響和人體健康危害時，選用了華中師范大學(xué)公開課“水體污染與健康”視頻，通過該視頻的觀看，學(xué)生可在輕松活躍的氛圍中，了解和掌握了多氯聯(lián)苯、二惡英及Hg、Pb和Cd等重金屬對人體健康的危害。通過觀看“大氣污染與健康”視頻，學(xué)生較快掌握了可吸入顆粒體如PM2.5、CO、O3和氮氧化物等氣體污染物對人體健康的危害機理，以及可誘發(fā)的相應(yīng)病癥。通過觀看“水資源與我國水污染及治理現(xiàn)狀”視頻，學(xué)生很快掌握了地球水資源分布情況、各國水資源豐缺的原因和我國水資源所面臨的問題，以及當(dāng)下我國水污染的特點和治理現(xiàn)狀。這種結(jié)合課程內(nèi)容的視頻教學(xué)，既活躍了課堂學(xué)習(xí)氣氛，又豐富了教學(xué)內(nèi)容和手段，與傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)方式相比，取得了不錯的教學(xué)效果，獲得了學(xué)生的認可和好評。

（二）采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生直接參與教學(xué)活動

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[8]是指學(xué)生在課前或課外觀看教師相關(guān)教學(xué)視頻，自主學(xué)習(xí)，教師不占用課堂時間，將課堂變成了師生之間和生生之間互動的場所，從而達到更好的教學(xué)效果。在“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”的教學(xué)實踐中，我們嘗試采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。具體做法是根據(jù)大綱要求和教學(xué)進度，提前一周向?qū)W生（2人/1周）布置授課內(nèi)容，要求學(xué)生在課后利用學(xué)校圖書館紙質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)資源，查看相關(guān)文獻，并制成8～10分鐘PPT/人。在課堂上，學(xué)生走上講臺，講述自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和心得，學(xué)生根據(jù)該同學(xué)講述的內(nèi)容進行現(xiàn)場提問，由教師答疑解惑，并做出評價，肯定好的方面，指出不足和理解錯誤的地方，并給出正確答案。這種引導(dǎo)學(xué)生直接參與教學(xué)活動的教學(xué)模式，除了能活躍課堂氣氛，起到輔助、督促學(xué)習(xí)的作用外，還可培養(yǎng)學(xué)生課外查資料、自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，提高他們獨立分析和解決問題的能力，反過來促進了教學(xué)質(zhì)量的提高。

（三）鼓勵學(xué)生進行社會調(diào)查、參觀和交流

環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論是一門與社會生活、生產(chǎn)實踐緊密相關(guān)，涉及多種環(huán)境污染控制技術(shù)的技術(shù)性學(xué)科，有較強的實踐性和應(yīng)用性[2]。該課程的這種特質(zhì)就決定了對其所開展的各類教學(xué)活動應(yīng)與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。通過各類教學(xué)實踐活動，如了解各類環(huán)境污染相應(yīng)的處理和處置技術(shù)，以及目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，可加深學(xué)生對環(huán)境科學(xué)基礎(chǔ)理論、知識和治理技術(shù)的理解，提高教學(xué)質(zhì)量。常采用野外參觀、見習(xí)、環(huán)保實踐活動和生產(chǎn)調(diào)查等形式[4，7]。由于生物科學(xué)專業(yè)為非環(huán)境科學(xué)類專業(yè)，沒有實習(xí)、參觀經(jīng)費的預(yù)算。為了落實“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”的實踐教學(xué)，我們采用學(xué)生自主分散調(diào)查的方式。先依興趣，將學(xué)生分成若干小組，要求學(xué)生利用節(jié)假日參觀游玩的機會，在一個課程學(xué)習(xí)期內(nèi)，完成一份調(diào)查報告，并進行課堂交流。建議他們可對蘇州七子山生活垃圾填埋場、蘇州垃圾分類管理中心、蘇州高新區(qū)污水處理廠、蘇州太湖國家濕地公園等進行參觀調(diào)查，還可對蘇州大學(xué)各級各類實驗室的實驗污染情況進行調(diào)查。從他們所撰寫的調(diào)查報告和隨后的課堂交流來看，學(xué)生收獲滿滿。如一組學(xué)生對我校實驗室污染的現(xiàn)狀進行調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)我校各類各級實驗室都存在不同程度的實驗室污染問題，存在實驗動物試驗完后隨便拋棄、微生物有毒菌株專人保管不嚴、隨意處理和處置廢舊藥品等較為個別和嚴重的問題，同時還存在有些實驗室有規(guī)不依的執(zhí)行和管理問題。如到污水處理廠調(diào)查參觀后，他們切身感受到了什么是生活污水生物處理技術(shù)，正常運行的注意事項。來到七子山生活垃圾填埋場參觀后，他們?yōu)槔盥駡龊甏蟮慕ㄔO(shè)規(guī)模、前期建設(shè)投資、垃圾的日接納和年處理量所驚嘆，加深了他們對生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)和污水生物處理技術(shù)的理解。

五、考核體系

設(shè)計一個科學(xué)合理、操作簡單的課程考核評價體系，除了能真實反映教學(xué)效果外，還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性和積極性。本課程考核評價體系由4部分構(gòu)成（如圖1），翻轉(zhuǎn)課堂PPT制作和講述占15%，調(diào)查報告撰寫和交流占15%，平時成績和考勤占10%，期末理論考試成績占60%。多年來教學(xué)質(zhì)量測評反饋結(jié)果表明，學(xué)生成績基本呈正態(tài)分布，課程評價總分都在90分以上，達到了預(yù)期的教學(xué)目的。

六、不足方面

學(xué)生雖然知道該課程與生物科學(xué)專業(yè)密切相關(guān)，也知道學(xué)習(xí)和掌握環(huán)境科學(xué)這方面的理論和知識對鞏固生物科學(xué)專業(yè)知識，尤其對就業(yè)有益，但要求所有學(xué)生能全身心地投入到該課程的學(xué)習(xí)中，總有點差強人意，多年教學(xué)實踐表明，總有部分學(xué)生不能主動地學(xué)，只是為了應(yīng)付。另外，開課時間還有待優(yōu)化，在第6學(xué)期開課可能是最合適的，但有不足，大三學(xué)生已開始忙于規(guī)劃未來，多數(shù)學(xué)生會選擇考研這條路，忙于考研準備，已無更多的時間和精力投入到該課程的學(xué)習(xí)中。此外，缺少實踐教學(xué)投入，尤其是對這門實踐性和應(yīng)用性較強的課程教學(xué)影響較大，分散自由參觀調(diào)查，一方面難以保證實習(xí)效果，另一方面還存在學(xué)生的安全隱患。

參考文獻

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Teaching Practice of Offering the Course of Introduction to Environmental Science in the Biological Science Major

SU Guo-xing

（School of Basic Medicine and Biology， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215123， China）

Abstract： This paper introduces the teaching practice of offering the course of Introduction to Environmental Science for biological science majors， introduces and discusses the purpose of curriculum setting， the targeted adjustment of teaching content， the improvement of teaching methods and the setting of assessment system. In particular， it explores the teaching methods， such as making full use of network video resources to enrich the teaching contents and means， adopting flipped classroom teaching model to guide students to directly participate in teaching activities， and encouraging students to conduct social investigation， visit and exchange. The paper points out that offering the course of Introduction to Environmental Science for biological science majors is helpful for students to strengthen the study of basic theoretical knowledge and technology of environmental sciences closely related to the biological science major， enhance students consciousness of protecting ecological environment， consolidate the professional knowledge， and broaden students employment scope.

Key words： environmental science; teaching practice; curriculum setting; teaching method