李敏
[摘 要] 針對“環(huán)境化學”課程教學過程中存在的問題,提出幾點改革設想。優(yōu)化整合教學內(nèi)容;采用靈活的教學方法和工具;在授課過程中增加國內(nèi)外關注的或者與實際密切相關的環(huán)境問題,作為案例進行討論或以PPT等形式進行匯報;為了增加課程的前沿性,還應將課題組教師的科研項目或者最前沿的文獻向?qū)W生推送。通過以上方面的改革,可以激發(fā)學生的學習興趣,提高和改善教學質(zhì)量,最終讓學生具有既定課程目標中的將環(huán)境化學相關知識用于解決復雜問題的能力,提高學生的環(huán)保意識及分析和解決環(huán)境問題的能力,提高學生的科研素質(zhì)。
[關鍵詞] 環(huán)境化學;優(yōu)化整合;教學方法;前沿性
[基金項目] 2020年度石河子大學教育教學改革項目“在‘有機化學課程中塑造家國情懷和職業(yè)素養(yǎng)的教學研究與實踐”(JGY2020-6)
[作者簡介] 李 敏(1988—),女,山東濟寧人,博士,石河子大學化學化工學院講師,主要從事環(huán)境影響評價和人體健康研究。
[中圖分類號] G642 ? [文獻標識碼] A ? [文章編號] 1674-9324(2021)41-0097-04 ? ?[收稿日期] 2021-01-08
一、引言
“環(huán)境化學”是環(huán)境科學中的重要分支學科,主要運用化學原理和方法研究環(huán)境介質(zhì)中污染物存在形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、來源及防治方法等[1]。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,環(huán)境污染引發(fā)的問題越來越受到關注,其中有80%以上的環(huán)境污染是由化學污染物導致的[2] (P5),解決污染問題重要的方法包括化學防治,因此,“環(huán)境化學”課程對于環(huán)境工程專業(yè)的學生分析和解決環(huán)境問題非常重要,是我院環(huán)境工程專業(yè)的基礎課程,是核心課程之一。生態(tài)文明建設理念的提出,更加關注環(huán)境問題,也加大了環(huán)境保護的力度,對環(huán)境相關學科人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。為了滿足新形勢下的教學需求,使學生掌握分析和解決實際環(huán)境問題的能力,對我院“環(huán)境化學”課程教學改革提出了幾點設想。
二、教學中存在的問題
近三年該課程班級課程目標總體達成度均在0.77以上,大部分學生分布在0.7~0.8之間,總體取得了較好的教學效果,基本能夠達到課程目標的要求。但根據(jù)問卷調(diào)查及學生反應,教學過程中存在以下問題。
(一)內(nèi)容多,學時少,難以激發(fā)學生的學習興趣
“環(huán)境化學”教學內(nèi)容豐富,隨著新型環(huán)境問題的出現(xiàn)和相關技術(shù)的不斷發(fā)展,該學科的內(nèi)容也在不斷地擴充,已出版的多本教材在內(nèi)容及章節(jié)安排上各有不同。我院選用的教材為大連理工大學陳景文教授編寫的《環(huán)境化學》,共8章內(nèi)容,理論內(nèi)容較多,章節(jié)內(nèi)容間看似聯(lián)系不大,重難點比較分散,而且授課學時僅有32學時,這樣就造成了學生在短時間內(nèi)需要接受大量的理論知識,課業(yè)壓力大難以讓學生產(chǎn)生學習興趣。
(二)教學中互動不足,與實際聯(lián)系較少
為了讓學生短時間內(nèi)能掌握大量的理論知識,目前“環(huán)境化學”授課方式還是采用多媒體講授為主,課堂效率不高,雖然引入了雨課堂這種新興的教學工具,但沒有發(fā)揮出應有的作用。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,出現(xiàn)了很多新型的環(huán)境問題,但授課過程中拓展的環(huán)境問題仍停留在一些典型案例上,難以應對當前出現(xiàn)的環(huán)境問題。
(三)缺乏歸納總結(jié)
目前授課過程中能夠重視知識點的講解及考察,但對于知識點之間的聯(lián)系缺少系統(tǒng)歸納總結(jié),導致學生遇到實際環(huán)境問題分析時不能將所學知識串聯(lián)起來,出現(xiàn)作業(yè)平時成績較好,末考成績反而較差的現(xiàn)象。
二、課程教學改革設想
(一)整合優(yōu)化教學內(nèi)容
環(huán)境化學可以包含的教學內(nèi)容很多,也涉及多門學科知識的交叉,而且隨著新型環(huán)境問題的出現(xiàn)及相關研究技術(shù)的發(fā)展,本課程的學科內(nèi)容也在不斷地拓展和豐富[3],因此怎樣在有限的時間里向?qū)W生講授主要學習內(nèi)容,讓學生了解在解決復雜問題中環(huán)境化學相關知識的運用,提高學生的環(huán)保意識及分析和解決環(huán)境問題的能力,需要授課教師對繁多的教學內(nèi)容進行整合和合理分配學時。按照我院“環(huán)境化學”課程教學大綱,課時和授課內(nèi)容分配如表1所示。
通過前三章的學習,學生對于幾種不同環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)及污染物在同一介質(zhì)甚至不同介質(zhì)間的遷移轉(zhuǎn)化行為有了初步了解,能夠認識到一些典型的污染物(重金屬、PCB等)在介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化和對環(huán)境的危害。結(jié)合第四、第五章的內(nèi)容,可以將污染物在不同介質(zhì)中的性質(zhì)、危害、遷移轉(zhuǎn)化行為及對人和環(huán)境的危害聯(lián)系起來。針對污染物造成的危害,最后一章向?qū)W生介紹目前常用有效的污染控制和環(huán)境修復方法[4]。這樣看似沒有聯(lián)系的幾個章節(jié)就可以串聯(lián)起來,形成一個整體。對于教學大綱中選定的教學內(nèi)容,教師一定要非常熟悉相關內(nèi)容,最好能結(jié)合其他課程的知識,如講解“溶解——沉淀平衡、氧化還原反應”時,可以幫學生回顧分析化學當中學過的相關知識,加深學生對化學機理的理解。另外,“環(huán)境化學”課程可以聯(lián)系和解決實際環(huán)境問題[5],因此除了以上基本教學內(nèi)容外,需要針對新型環(huán)境問題引入國內(nèi)外先進的研究成果,及時調(diào)整更新,緊跟學科發(fā)展的最新動態(tài),更好地進行課堂擴展。
(二)靈活采用教學方法
傳統(tǒng)的教學方法以講授為主,忽略了學生的主體地位,難以引起學生的學習興趣,應該根據(jù)不同的教學內(nèi)容采用多元化的教學方法[6]。
1.多媒體課件與板書相結(jié)合。環(huán)境化學知識點繁多,還包含一些作用機制及公式推導,不便于理解記憶,因此可以從網(wǎng)絡、報紙等途徑精選與課程內(nèi)容有關的素材(圖片、動畫、視頻等),精心制作課件,將教學內(nèi)容具體化、直觀化,這樣可以使教學內(nèi)容變得豐富而且能夠吸引學生的注意力,并加深對相關知識點的理解和掌握。雖然多媒體可以使教學內(nèi)容直觀形象,但停留時間較短,不便于學生記憶,因此還需要結(jié)合傳統(tǒng)的板書加深學生對知識點的記憶,如大氣溫度層結(jié)、相關公式的推導及計算題過程(如降水pH的計算)等可利用板書的形式加深學生對相關知識點的印象。