陸素芬,曹晶瀟,黃秀香
(河池學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西 宜州)
“綠水青山就是金山銀山”的科學(xué)論斷的提出表明環(huán)境保護(hù)在中國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的作用日益增強(qiáng)。我國的環(huán)境問題得到越來越高的重視,同時環(huán)境類專業(yè)的學(xué)習(xí)也亟待加強(qiáng)。環(huán)境化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)專業(yè)課,其內(nèi)容涉及環(huán)境中不同的污染物以及在不同介質(zhì)中的污染效應(yīng)和處置、處理方法,是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的主要科目之一,學(xué)習(xí)該課程主要為學(xué)生提供基礎(chǔ)的專業(yè)概念,對引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識起到重要的作用[1-2]。環(huán)境化學(xué)課程的重點和難點的內(nèi)容中提到有機(jī)反應(yīng)、無機(jī)反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng)等與基礎(chǔ)化學(xué)相關(guān)的知識點[3-4]。怎樣把兩者相互結(jié)合起來進(jìn)行授課并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果一直是我們探討的教學(xué)模式。
環(huán)境化學(xué)課程涉及的內(nèi)容寬泛、理論性強(qiáng),同時又有實際的應(yīng)用性。該專業(yè)學(xué)生對環(huán)境知識的掌握程度及運用能力直接關(guān)系到畢業(yè)后繼續(xù)進(jìn)修或者從事環(huán)保行業(yè)起到關(guān)鍵性作用。作為地方性應(yīng)用型高校新建的專業(yè),在抓好學(xué)生實踐技能操作的同時要加強(qiáng)理論知識的學(xué)習(xí)。“年輕”教師與同類院校深入學(xué)習(xí)和交流,并結(jié)合自身的教學(xué)條件有序地進(jìn)行授課。本論文就本學(xué)院當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)存在的一些問題及如何銜接基礎(chǔ)化學(xué)、利用網(wǎng)絡(luò)資源、結(jié)合當(dāng)?shù)氐湫铜h(huán)境事件等方式提升教學(xué)效果、增強(qiáng)學(xué)生理解專業(yè)知識進(jìn)行探討。
根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)計劃課時(32課時)及學(xué)生基本知識的掌握,學(xué)院所采用的理論教材為袁加程、蔡秀萍主編的《環(huán)境化學(xué)》(第三版),作為“十二五”國家規(guī)劃教材,內(nèi)容詳細(xì),環(huán)境問題闡述全面,能夠滿足一般院校的基礎(chǔ)專業(yè)課教學(xué)。與戴樹桂主編的《環(huán)境化學(xué)》(第二版)相比,其知識的廣度與深度存在一定的差異。作為地區(qū)一般院校,學(xué)生主要來源于當(dāng)?shù)刂械人降母呖忌浠A(chǔ)普遍較弱且存在偏科的現(xiàn)象,訂制教材內(nèi)容不宜太深,這便于大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。環(huán)境化學(xué)的理論教學(xué)僅32個課時,沒有單獨的實驗課,課程實驗課是與水污染控制工程、大氣污染與防治等課程的實驗課合并成一門“環(huán)境工程大實驗”課開設(shè),先上理論課,下一學(xué)期再上實驗課。由于是新建專業(yè),任課老師以“新老師”為主,在教學(xué)經(jīng)驗及授課方式上也存在一定的不足,但是剛剛從高校畢業(yè)的碩士或博士研究生的理論知識比較豐富。在二級學(xué)院以“一老帶一新”的模式對新教師的授課進(jìn)行一一地指導(dǎo),快速、有效地提高“新老師”的表達(dá)能力和教學(xué)能力。
課程內(nèi)容涉及到環(huán)境中的各介質(zhì)(水體、土壤、大氣、生物)及其主要的污染物(重金屬、有機(jī)物、顆粒物)的存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化過程,內(nèi)容過多且各章節(jié)內(nèi)容聯(lián)系不大,出現(xiàn)“斷章”的凌亂記憶。大量與化學(xué)關(guān)聯(lián)的知識點較難理解,學(xué)生對重點內(nèi)容的把握不夠準(zhǔn)確,導(dǎo)致大部分學(xué)生難以理解基礎(chǔ)專業(yè)課而缺乏專業(yè)基本知識。這可能是與學(xué)生不理解新知識點以及忘記上半學(xué)期學(xué)習(xí)過的舊知識(基礎(chǔ)化學(xué)),缺乏連接各知識之間的結(jié)合點。授課教師在備課到授課過程中就要重新加工整合各相關(guān)知識點,設(shè)計出適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生做好知識點的鏈接,培養(yǎng)學(xué)生廣泛自主學(xué)習(xí)的能力。
學(xué)生在第五個學(xué)期開始上環(huán)境化學(xué)課程之前,已經(jīng)在第一至第三個學(xué)期學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)(有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué))的相關(guān)知識,但由于課時所限以及長時間未復(fù)習(xí),所學(xué)知識都已經(jīng)被忘卻;此外環(huán)境工程類專業(yè)的學(xué)生對化學(xué)類課程不夠重視,導(dǎo)致環(huán)境化學(xué)課程未能順利授課。結(jié)合課程內(nèi)容包含的大氣中的自由基的穩(wěn)定性、水體污染物反應(yīng)及土壤等內(nèi)容,應(yīng)適當(dāng)增加有機(jī)化學(xué)中自由基取代反應(yīng)、分析化學(xué)中氧化還原反應(yīng)。針對例題和課后習(xí)題應(yīng)詳細(xì)進(jìn)行講解,這有利于公式的理解和掌握。所以,在進(jìn)行講授“新課”的同時大部分時間要根據(jù)具體的環(huán)境問題、具體內(nèi)容適當(dāng)復(fù)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)知識,但要強(qiáng)調(diào)環(huán)境化學(xué)課程提到的環(huán)境污染事件中發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)機(jī)理,從環(huán)境“現(xiàn)象”到化學(xué)“本質(zhì)”的全面教學(xué)。
從專業(yè)性質(zhì)角度上來看,與環(huán)境土壤學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、大氣污染控制工程和水污染控制工程等專業(yè)課程來說,環(huán)境化學(xué)課程的內(nèi)容顯得不夠“專業(yè)”,涵蓋面及內(nèi)容很廣泛,和學(xué)生之前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)化學(xué)和之后要學(xué)習(xí)的專題專業(yè)課有很多的重復(fù)性知識,而且課程深度不如上述列舉的幾門專業(yè)課,導(dǎo)致學(xué)生覺得該課程是“夾心餅的中間層”,缺乏學(xué)習(xí)的興趣,出現(xiàn)可學(xué)可不學(xué)的心理暗示。其次,該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)了兩年的基礎(chǔ)化學(xué)課程之后,學(xué)生覺得環(huán)境化學(xué)有些重復(fù)和雷同的感覺,對于基礎(chǔ)專業(yè)課缺乏重視從而對學(xué)習(xí)出現(xiàn)茫然的態(tài)度。最后,地方院校消減了該課程的學(xué)習(xí)課時或者分配較少課時,在此情況下教師在授課過程中未能深入闡述和分析所有的知識點,缺少課內(nèi)的學(xué)習(xí)時間導(dǎo)致“教”與“學(xué)”之間缺少關(guān)鍵的平臺。
受到專業(yè)選擇盲目、專業(yè)認(rèn)可度低、就業(yè)難等原因影響,缺乏對基礎(chǔ)專業(yè)課的目的和意義的認(rèn)識,大多學(xué)生認(rèn)為工科類型的專業(yè)主要是靠實踐的動手操作能力,對于基礎(chǔ)專業(yè)課主要抱著“走過場”的心態(tài)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,上完環(huán)境化學(xué)課就忘記了基礎(chǔ)化學(xué),復(fù)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)又忘記環(huán)境化學(xué),學(xué)習(xí)范圍松散,根本沒有投入心思到基礎(chǔ)專業(yè)課的學(xué)習(xí)中;抑或講授一些學(xué)生已經(jīng)掌握的知識,學(xué)生會覺得啰嗦而引發(fā)厭煩的心理。在大三的學(xué)習(xí)過程中,常??吹接行袄嫌蜅l”學(xué)生上課出現(xiàn)上課“踩點”進(jìn)教室,忘記拿書,全然不是認(rèn)真學(xué)習(xí)的樣子。如果學(xué)生本人學(xué)習(xí)熱情高,勤學(xué)好問,學(xué)生也會在少課時的情況下利用課余時間充分學(xué)習(xí)。否則,由于學(xué)生的“惰性”將白白浪費了學(xué)習(xí)的時間和機(jī)會。
根據(jù)目前環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)計劃的課時,本課程的教學(xué)任務(wù)仍存在一些問題需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,本文針對現(xiàn)狀分析存在的主要問題進(jìn)行討論,試圖探索出環(huán)境化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)之間應(yīng)該怎樣相互融合的教學(xué)思路及教學(xué)方法。
環(huán)境化學(xué)課程內(nèi)容涉及過多,包含水體、土壤、大氣、生物及環(huán)境圈層主要污染物(重金屬、有機(jī)物、顆粒物)存在形態(tài)及遷移轉(zhuǎn)化過程。部分同學(xué)反映課程內(nèi)容太廣泛且各章節(jié)內(nèi)容較為獨立,學(xué)習(xí)起來難度較大。此外課本的重點難點較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來把握不準(zhǔn),導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不好。這就要求教師對教材和基礎(chǔ)化學(xué)的相關(guān)知識十分熟悉,將專業(yè)課及基本知識進(jìn)行深度加工,并了解學(xué)生掌握基礎(chǔ)化學(xué)知識的情況,撰寫出適合本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)“特制”教學(xué)內(nèi)容建構(gòu)出一份適合學(xué)生的知識框架,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
環(huán)境化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)課程內(nèi)容有部分“重合”的知識點,因此在上新課的同時也是在回顧一部分舊知識。通過“已知”知識引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“新知”知識,將兩門課程完整地銜接起來進(jìn)行授課有益于提高教學(xué)效果。
根據(jù)現(xiàn)有的課時無法將課程所有的知識點全部講授,針對大部分學(xué)生熟練掌握的化學(xué)知識進(jìn)行刪減,避免出現(xiàn)“啰嗦”的課堂教學(xué)[5-6]。例如在水體和土壤介質(zhì)中污染物的去除內(nèi)容就會運用無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)課程中重點講述的“四大”反應(yīng),建議在講課中簡單講述或者提問一兩個學(xué)生回顧復(fù)習(xí)即可。教師應(yīng)把基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)理論和化學(xué)思維應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理的實際處理工作中,將理論轉(zhuǎn)為實踐運用,拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面,為以后從事環(huán)保事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
其教材編寫主要是以環(huán)境工程專業(yè)的本科教學(xué)為基礎(chǔ)。教材編寫要考慮學(xué)生現(xiàn)掌握的專業(yè)理論知識和專業(yè)操作能力兩個方面。
環(huán)境化學(xué)與一般的基礎(chǔ)化學(xué)課程有很大的差別,課本中大部分知識點的內(nèi)容都會有一些相關(guān)的環(huán)境事件進(jìn)行補(bǔ)充說明[7-8]。課本中的環(huán)境事件具有代表性,但是大部分學(xué)生會對課本的一些環(huán)境事件有時間上和空間上的距離感。教師在進(jìn)行具體的知識點講授的時候,利用身邊案例教學(xué)法,學(xué)生可以增強(qiáng)對環(huán)境化學(xué)基本理論的感性認(rèn)識,引導(dǎo)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深刻。如講解廢水處理知識點,教師在教學(xué)過程中引入本城市生活污水處理廠的案例,可以利用認(rèn)識實習(xí)參觀當(dāng)?shù)氐湫偷奈鬯幚韽S、垃圾填埋場和自來水廠拍攝的相片和視頻,一邊復(fù)習(xí)一邊深入講解生活污水的收集、處理工藝流程和方案等涉及環(huán)境化學(xué)基本原理;在講解到水環(huán)境治理的內(nèi)容可結(jié)合當(dāng)?shù)氐湫偷摹褒埥k污染事件”進(jìn)行授課,事例貼近學(xué)生們的生活,易于理解;在土壤環(huán)境治理方面可結(jié)合南丹、環(huán)江受尾礦沖刷后農(nóng)田土壤的修復(fù)工程進(jìn)行討論,激發(fā)學(xué)生們的興趣,從而加深所學(xué)的內(nèi)容。
課前,將前一學(xué)期學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容編輯課前學(xué)習(xí)資料(包括練習(xí)題、PPT、相關(guān)相片等),教師通過“雨課堂”的預(yù)習(xí)功能推送給學(xué)生并在平臺上掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)展情況[9-10]。如:可將大氣中的取代反應(yīng)、土壤重金屬的絡(luò)合反應(yīng)、水處理中的沉淀反應(yīng)等相關(guān)內(nèi)容推送給學(xué)生,化學(xué)知識與環(huán)境知識相互結(jié)合進(jìn)行學(xué)習(xí)。在課堂上通過“雨課堂”發(fā)送單(多)項選擇題進(jìn)行課堂隨考,通過考核結(jié)果了解到學(xué)生們的專業(yè)基礎(chǔ)。對于學(xué)生易錯和不理解的知識進(jìn)行補(bǔ)充講解,而學(xué)生已經(jīng)掌握的內(nèi)容稍微帶過即可,這有利于分配上課時間及進(jìn)行知識的鞏固和提高。
課后,教師還能通過網(wǎng)絡(luò)平臺向?qū)W生推送環(huán)境典型事例、環(huán)境突發(fā)事件、環(huán)境保護(hù)政策、日常生活環(huán)保小知識等資料,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識的信息量,提高學(xué)生對環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣[11]。
本文主要以環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)模式為研究內(nèi)容,討論地方性院校存在的教學(xué)效率降低、教學(xué)效果下降、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣弱等教學(xué)問題以及解決的方法。通過整合課程教案、銜接化學(xué)與環(huán)境兩專業(yè)的知識、結(jié)合學(xué)生身邊典型的環(huán)境事件輔助講解等方式進(jìn)行教學(xué)方式的改革,改進(jìn)教師的教學(xué)方式并提高教學(xué)水平,加強(qiáng)學(xué)生對新知識的吸收與掌握程度,從而實現(xiàn)環(huán)境化學(xué)這門基礎(chǔ)專業(yè)課的良好教學(xué)效果。