王娜娜，孫慧，宋剛

廣州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣州 516000

為了防控2020年初的新冠肺炎疫情，教育部采取“停課不停教、停課不停學(xué)”的應(yīng)急措施，學(xué)校有序開展線上教學(xué)，成功實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)在教育教學(xué)中的運(yùn)用[1]，并取得了可喜的成效。教育部為了鞏固疫情期間在線教學(xué)成果，深入推動(dòng)多種形式的線上、線下、線上與線下相結(jié)合、實(shí)體與虛擬相結(jié)合、課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合等教學(xué)模式創(chuàng)新，切實(shí)推動(dòng)高等教育人才培養(yǎng)的“質(zhì)量革命”[2]。其中，線上教學(xué)指明了未來(lái)教學(xué)發(fā)展的新形式，將傳統(tǒng)線下教學(xué)的特色和線上教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)有效融合，為未來(lái)大學(xué)教育教學(xué)改革開辟了新途徑，這也是我國(guó)在大學(xué)教育教學(xué)中推行“互聯(lián)網(wǎng)+”的主要驅(qū)動(dòng)力。

環(huán)境科學(xué)作為一門跨學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)以知識(shí)復(fù)合化和能力綜合化為導(dǎo)向，在看待問(wèn)題、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題時(shí)要求學(xué)生具有發(fā)展的眼光和全局的視角。結(jié)合習(xí)近平總書記在全國(guó)教育大會(huì)上對(duì)教育工作“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人”這一根本問(wèn)題的深入剖析[3]，環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程“環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)”的課程教學(xué)需與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行改革，以學(xué)生為中心、專業(yè)為導(dǎo)向進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的環(huán)境專業(yè)本科生培養(yǎng)的育人目標(biāo)。

1 環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)的基本情況

環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)為環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程，開設(shè)在本科教學(xué)的第一學(xué)期，理論教學(xué)總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)包含無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)兩部分內(nèi)容，無(wú)機(jī)化學(xué)涉及到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)的一般原理以及酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡和配位平衡這四大反應(yīng)平衡；分析化學(xué)則是基于上述四大化學(xué)平衡建立定量分析方法以及與之相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法，具體課程體系如圖1所示。該課程不僅具有理論可驗(yàn)證性，同時(shí)具有可實(shí)踐性，如指導(dǎo)水體化學(xué)需氧量的定量分析、有害重金屬離子的沉淀去除等。環(huán)境科學(xué)專業(yè)的必修和選修課程如環(huán)境化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境樣品前處理等均是以環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)為理論基礎(chǔ)進(jìn)行延伸與拓展，掌握環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的基本理論知識(shí)有助于清晰認(rèn)識(shí)污染物在環(huán)境中的行為。因此，研習(xí)該課程可以夯實(shí)學(xué)生在環(huán)境污染預(yù)防與控制、資源利用與生態(tài)保護(hù)等環(huán)境問(wèn)題方面的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技能，為其畢業(yè)后的學(xué)習(xí)深造和工作奠定必要的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)術(shù)型和應(yīng)用型高素質(zhì)環(huán)境人才的必要條件。

基于此，我們開展了教學(xué)情況反饋調(diào)查，以獲取學(xué)生對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程授課情況的實(shí)時(shí)信息，為本門課程的教學(xué)改革提供指導(dǎo)和參考。本次調(diào)查利用“問(wèn)卷星”小程序，面向環(huán)境科學(xué)專業(yè)2017-2020級(jí)四個(gè)年級(jí)的244名在校學(xué)生展開。問(wèn)卷內(nèi)容囊括了學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣、教師授課方式、教學(xué)手段、知識(shí)點(diǎn)分布以及學(xué)生課堂參與度等多個(gè)方面，共收集238份有效問(wèn)卷。針對(duì)調(diào)查結(jié)果，我們對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)情況做了詳細(xì)的分析和總結(jié)，并探討了該門課程教改的側(cè)重點(diǎn)和具體措施。

圖1 環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程體系

2 當(dāng)前環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)局限性分析

2.1 學(xué)生基礎(chǔ)一般，學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法不可取

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明，這四個(gè)年級(jí)的在校學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)過(guò)無(wú)機(jī)化學(xué)方面的基本理論知識(shí)。其中，50.01%的學(xué)生表示其化學(xué)基礎(chǔ)一般，只有6.72%的學(xué)生認(rèn)為自己化學(xué)基礎(chǔ)較好，另有7.56%的學(xué)生自評(píng)化學(xué)基礎(chǔ)很差。因此，80.26%的學(xué)生表示對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)的興趣一般(圖2)。這種非積極性的學(xué)習(xí)興致所產(chǎn)生的最直接表象就是學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性下降，進(jìn)而無(wú)法養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，如課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和獨(dú)立按時(shí)完成作業(yè)等。盡管授課教師已有所強(qiáng)調(diào)，只有5.88%的學(xué)生會(huì)經(jīng)常做課前預(yù)習(xí)，48.32%的學(xué)生只是偶爾做預(yù)習(xí)，12.61%的學(xué)生則從不做預(yù)習(xí)。課后復(fù)習(xí)情況在作業(yè)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下略有改善，但只有13.03%的同學(xué)積極主動(dòng)做課后復(fù)習(xí)，絕大部分同學(xué)在做作業(yè)時(shí)才偶爾主動(dòng)復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)(圖2)。此外，根據(jù)學(xué)生對(duì)本門課程與未來(lái)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)性和關(guān)聯(lián)度的反饋情況來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為，除物質(zhì)的聚集狀態(tài)外，其他內(nèi)容如四大化學(xué)反應(yīng)平衡、定量分析基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)的一般原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)均對(duì)未來(lái)專業(yè)能力的培養(yǎng)很重要。由此可見(jiàn)，學(xué)生已意識(shí)到環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)對(duì)于專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性，那么如何培養(yǎng)并提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性是未來(lái)教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注的方向之一。

圖2 學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)及感興趣度(上)和知識(shí)復(fù)習(xí)情況(下)

2.2 課時(shí)安排不足，教學(xué)模式傳統(tǒng)

本門課程主要采用“教師講解-學(xué)生接受”的傳統(tǒng)線下教學(xué)模式，通過(guò)“課后作業(yè)+學(xué)生出勤+閉卷考試”的方式考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程總共有十章內(nèi)容(圖1)，重點(diǎn)講授的內(nèi)容有八章，每一章節(jié)內(nèi)容都關(guān)系到污染物在環(huán)境介質(zhì)中遷移轉(zhuǎn)化和控制治理的理論基礎(chǔ)。而本門課程只有48學(xué)時(shí)，存在基本理論知識(shí)多、定律公式龐雜、基礎(chǔ)性強(qiáng)、內(nèi)容抽象以及學(xué)時(shí)緊等問(wèn)題。在此背景下，要完成核心內(nèi)容的有效教學(xué)，對(duì)授課教師和聽(tīng)課學(xué)生的時(shí)間管控均提出了嚴(yán)格的要求。這對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)薄弱且興趣一般的學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師沒(méi)有時(shí)間重復(fù)講解，自己又跟不上理解的速度，就只好充當(dāng)聽(tīng)眾，只聽(tīng)不思考，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣逐漸下降。問(wèn)卷調(diào)查和教學(xué)評(píng)價(jià)的結(jié)果也表明，學(xué)生認(rèn)為“講課內(nèi)容太枯燥無(wú)聊”，也認(rèn)識(shí)到“理論課的上課內(nèi)容相對(duì)枯燥無(wú)味是不可避免的”，意識(shí)到“需要學(xué)生提前預(yù)習(xí)，才能讓課堂不那么枯燥，要發(fā)揮個(gè)人主觀能動(dòng)性”。同時(shí)，還透露了他們對(duì)于課程教學(xué)形式的訴求，如希望“課堂形式可豐富些”“理論教學(xué)中的重難點(diǎn)可以用不同方式講解”“不要純理論，可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)課”以及“多課堂問(wèn)答，帶著學(xué)生做題”等，并“建議在PPT里多放一些視頻”。另外，學(xué)生對(duì)于課堂的幽默氛圍也提出了要求。可見(jiàn)，教師在課堂上主導(dǎo)把握、學(xué)生單向輸入的現(xiàn)有教學(xué)模式，已無(wú)法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與需求。因此，對(duì)于授課教師來(lái)說(shuō)，如何在有限的授課時(shí)間內(nèi)將課程內(nèi)容講得通俗易懂且幽默風(fēng)趣，使學(xué)生既能快樂(lè)吸收理論知識(shí)，又能理解其在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用方向，從而初步具備解決環(huán)境領(lǐng)域中相關(guān)問(wèn)題的能力，是今后教學(xué)目標(biāo)中需要改進(jìn)和完善的方向。

2.3 教學(xué)形式單一，未充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查和教學(xué)評(píng)價(jià)的情況發(fā)現(xiàn)，學(xué)生希望課堂上能有不同的教學(xué)形式，以增加課堂趣味性。例如，在課堂上插播相關(guān)教學(xué)視頻來(lái)幫助其理解知識(shí)點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程可以采用雨課堂等新穎的教學(xué)手段，對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的講解進(jìn)行適當(dāng)?shù)匿洸ヒ詭椭湔n后復(fù)習(xí)等?？梢?jiàn)，若能在傳統(tǒng)授課模式中嫁接互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，無(wú)疑能帶給學(xué)生新的課堂體驗(yàn)，從而有效提高其學(xué)習(xí)參與度。這主要基于“互聯(lián)網(wǎng)+”以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：1) 利用移動(dòng)終端開展教學(xué)活動(dòng)，沒(méi)有明顯的時(shí)間和地域限制性；2) 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上有大量免費(fèi)的課程學(xué)習(xí)視頻，學(xué)生可根據(jù)需求自主學(xué)習(xí)，不局限于教師的課堂講授；3) 課堂教學(xué)中插播短視頻，幫助學(xué)生理解的同時(shí)可提高其課堂投入度；4) 智慧教學(xué)工具的引入使手機(jī)在課堂上的功能由娛樂(lè)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)；5) 利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)不僅可以讓教師的教學(xué)能力和表達(dá)技巧與時(shí)俱進(jìn)，更能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀意識(shí)。

2.4 教學(xué)過(guò)程中的專業(yè)導(dǎo)向性不足

無(wú)機(jī)及分析化學(xué)是非化學(xué)類理、工、農(nóng)、醫(yī)等相關(guān)專業(yè)的通用公共基礎(chǔ)課程。但不同專業(yè)的學(xué)生在具體應(yīng)用無(wú)機(jī)化學(xué)知識(shí)時(shí)側(cè)重點(diǎn)有所不同，應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)量身定制教學(xué)目標(biāo)。對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)而言，將如何利用基礎(chǔ)化學(xué)理論知識(shí)分析與解決環(huán)境問(wèn)題設(shè)定為具體教學(xué)目標(biāo)，能確保學(xué)生在每節(jié)教學(xué)課中真正學(xué)有所獲。然而，基于課時(shí)少、知識(shí)點(diǎn)多的矛盾關(guān)系，環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)系統(tǒng)還不夠完善和成熟，教師往往照本宣科地講授教材上的內(nèi)容或根據(jù)學(xué)時(shí)選擇相對(duì)重要的知識(shí)詳細(xì)講解。由于教師的主觀性較強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性則容易受限，多數(shù)情況下學(xué)生無(wú)法將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際問(wèn)題的分析。對(duì)此，學(xué)生在問(wèn)卷調(diào)查中建議，在“理論教學(xué)過(guò)程中可以聯(lián)系理論應(yīng)用的領(lǐng)域或者行業(yè)的相關(guān)事例進(jìn)行講解，多結(jié)合實(shí)際”。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程教改探討

李克強(qiáng)總理在2019年《政府工作報(bào)告》中明確提出要發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源共享[4]。在信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的助力下，互聯(lián)網(wǎng)科技與教育領(lǐng)域相結(jié)合成為一種新的教育形式，也引起了對(duì)當(dāng)前高等教育傳統(tǒng)模式的深遠(yuǎn)思考。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的衍生效應(yīng)，打造“學(xué)生為中心+專業(yè)為導(dǎo)向”的環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程線上線下混合教學(xué)模式，對(duì)于改善現(xiàn)有教學(xué)的局限性和實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)具有重要意義。

3.1 雨課堂+BOPPPS模型，創(chuàng)新教學(xué)方式

問(wèn)卷調(diào)查中學(xué)生建議“課堂上多關(guān)注同學(xué)反應(yīng)”，這表明學(xué)生意識(shí)到其在課堂上的主體地位。教師要避免灌輸式的教學(xué)模式，應(yīng)以學(xué)生為中心，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極思考問(wèn)題，培養(yǎng)其分析問(wèn)題的能力。利用雨課堂、微信小程序等智慧教學(xué)工具可實(shí)現(xiàn)由教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生互動(dòng)為主，而移動(dòng)智能手機(jī)是完成這一轉(zhuǎn)變的重要媒介[5]。教師通過(guò)雨課堂可將課前預(yù)習(xí)、教學(xué)課件和課后考查有效串聯(lián)起來(lái)，同時(shí)還能利用彈幕功能活躍課堂氛圍。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師能及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并作適時(shí)反饋；學(xué)生亦可充分地思考和互動(dòng)交流，不會(huì)覺(jué)得“枯燥無(wú)聊”。BOPPPS模型作為一種強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心的全方位參與和及時(shí)反饋交流的教學(xué)模式，可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)將學(xué)習(xí)過(guò)程拆分為導(dǎo)言(Bridge-in)、目標(biāo)(Objective)、前測(cè)(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning)、后測(cè)(Post-assessment)及總結(jié)(Summary)六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，在有效提升學(xué)生注意力的同時(shí)，幫助教師改善教學(xué)質(zhì)量[6]。該模型理念與雨課堂的推廣功效不謀而合。

基于環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程涉及的原理公式多、內(nèi)容抽象、傳統(tǒng)教學(xué)效果不理想等問(wèn)題，本門課程利用雨課堂豐富的輔助功能將BOPPPS模型“以學(xué)生為中心”的思路運(yùn)用于課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)(圖3)。首先，針對(duì)學(xué)生目前預(yù)習(xí)頻率低、上課跟不上節(jié)奏的情況，根據(jù)BOPPPS模型中的“導(dǎo)言、目標(biāo)和前測(cè)”環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)一份課前預(yù)習(xí)課件，于上課前提前2天推送給學(xué)生。預(yù)習(xí)課件內(nèi)容包含三方面：1) 一段小視頻、生活中的小事例或人物故事，由此提出一個(gè)關(guān)于新知識(shí)的疑問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生思考去尋求答案；2) 明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求，便于學(xué)生了解重、難點(diǎn)內(nèi)容，有的放矢；3) 預(yù)習(xí)習(xí)題，幫助學(xué)生了解其對(duì)基本概念、原理的掌握和對(duì)公式簡(jiǎn)單運(yùn)用的程度，以合理分配課堂時(shí)間。其次，針對(duì)BOPPPS模型中的“參與式學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)，課堂上教師根據(jù)學(xué)生課前的預(yù)習(xí)效果細(xì)化重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的講解，再通過(guò)雨課堂將課件同步推送到學(xué)生手機(jī)，進(jìn)一步實(shí)時(shí)了解學(xué)生“不懂”和“收藏”的內(nèi)容以作教學(xué)調(diào)整。同時(shí)，利用雨課堂的限時(shí)答題、開啟彈幕以及課堂點(diǎn)名提問(wèn)等方式加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)教學(xué)，也滿足學(xué)生“多課堂問(wèn)答，多給學(xué)生抒發(fā)自己想法的機(jī)會(huì)”的要求(48.32%的學(xué)生希望一堂90分鐘的課程有3-5次提問(wèn)，36.97%的學(xué)生表示老師視情況而定)。再者，新一章內(nèi)容結(jié)束后，根據(jù)BOPPPS模型中“后測(cè)和總結(jié)”的思路，將知識(shí)點(diǎn)總結(jié)設(shè)計(jì)成一套題量為20-30的復(fù)習(xí)題試卷和一份思維導(dǎo)圖，課后通過(guò)雨課堂推送給學(xué)生，檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的同時(shí)幫助其系統(tǒng)化回顧和掌握教學(xué)內(nèi)容。

圖3 BOPPPS模型教學(xué)思路協(xié)同雨課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.2 借助翻轉(zhuǎn)課堂，強(qiáng)化學(xué)生主體地位

翻轉(zhuǎn)課堂是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，學(xué)生利用豐富的信息化資源在課下自學(xué)，教師由授課轉(zhuǎn)為“導(dǎo)學(xué)”和“助學(xué)”[7]。中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)發(fā)布了來(lái)自大連理工大學(xué)和天津大學(xué)的無(wú)機(jī)化學(xué)國(guó)家精品課程以及其他高校的無(wú)機(jī)化學(xué)在線課程，這為學(xué)生提供了大量高質(zhì)量的自學(xué)素材。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程關(guān)于“物質(zhì)的聚集狀態(tài)”和“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”章節(jié)，部分內(nèi)容學(xué)生在高中階段簡(jiǎn)單學(xué)過(guò)，且內(nèi)容相對(duì)容易理解，適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。另外，對(duì)于“是否愿意接受本門課程設(shè)置學(xué)生分組講解環(huán)節(jié)”的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明，50.00%的學(xué)生接受這種形式(12.61%很愿意，37.39%愿意)，24.79%表示無(wú)所謂。因此，本門課程的教學(xué)改革可沿著“智慧課堂+MOOC課程+部分翻轉(zhuǎn)課堂”線上線下混合式教學(xué)模式，即學(xué)生課前線上觀看MOOC視頻，分組協(xié)作完成預(yù)留任務(wù)，課中教師主導(dǎo)學(xué)生按組討論，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)自學(xué)、積極互動(dòng)和樂(lè)于交流的學(xué)習(xí)模式。具體設(shè)計(jì)方案為：根據(jù)教學(xué)進(jìn)度表在指定的教學(xué)周每45分鐘課預(yù)留30分鐘時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)講解，剩余15分鐘教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充，至少提前1-2周布置這一任務(wù)給學(xué)生；4-5人自行成一組，討論并分配任務(wù)(包括收集整理資料、制作PPT、匯報(bào)講解和現(xiàn)場(chǎng)答疑)；教師和學(xué)生根據(jù)每組任務(wù)完成度、PPT質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)分，作為平時(shí)成績(jī)；課后通過(guò)問(wèn)卷星等小程序收集學(xué)生對(duì)于分組教學(xué)的意見(jiàn)和建議，同時(shí)通過(guò)雨課堂推送章節(jié)復(fù)習(xí)小測(cè)習(xí)題。教學(xué)流程如圖4所示。

圖4 “智慧課堂+MOOC課程+部分翻轉(zhuǎn)課堂”線上線下混合式教學(xué)流程

3.3 加強(qiáng)專業(yè)導(dǎo)向，培養(yǎng)專業(yè)型人才

大學(xué)本科教育是培養(yǎng)未來(lái)專業(yè)型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在教學(xué)過(guò)程中不僅要以學(xué)生為中心，更要注重教學(xué)中的專業(yè)導(dǎo)向性[8,9]。對(duì)于環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)，基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)化學(xué)知識(shí)與現(xiàn)有環(huán)境問(wèn)題的交叉結(jié)合，重視培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境專業(yè)方面的素養(yǎng)，以鍛煉其解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的能力為出發(fā)點(diǎn)。具體可以從三個(gè)角度來(lái)加強(qiáng)專業(yè)導(dǎo)學(xué)。首先，理論課融入案例教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)性思維。例如在“酸堿平衡與酸堿滴定”一章中講到形體分布時(shí)，介紹有毒類金屬銻的形態(tài)與水體pH的關(guān)系，并延伸到湖南錫礦山作為世界銻礦之都，在開采過(guò)程中所引發(fā)的一系列環(huán)境污染問(wèn)題，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)重金屬污染事件的認(rèn)識(shí)。講解“沉淀溶液平衡及沉淀滴定”時(shí)，介紹“兒童血鉛”“廣西賀江鎘鉈污染”等重金屬污染事件，并向?qū)W生拓展水體重金屬污染的處理方法，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合酸堿平衡理論和沉淀溶解原理設(shè)計(jì)重金屬污染水體處理處置的可行性方案。其次，加強(qiáng)配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)理論教學(xué)的反哺，通過(guò)實(shí)踐促進(jìn)對(duì)理論知識(shí)的消化，實(shí)現(xiàn)學(xué)生專業(yè)能力和素養(yǎng)的提升。如講解“氧化還原平衡與氧化還原滴定法”時(shí)，介紹湖南“鎘大米”事件，通過(guò)播放大米中鎘含量分析的實(shí)驗(yàn)操作視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考氧化劑/還原劑的選擇對(duì)于樣品前處理的作用，并初步了解環(huán)境樣品定量分析的方法。線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生采用絡(luò)合滴定法進(jìn)行水體(如礦泉水、飲料、自來(lái)水、湖水等)硬度的測(cè)定，引導(dǎo)學(xué)生了解高錳酸鉀法、碘量法等在水質(zhì)指標(biāo)分析方面的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到所學(xué)皆能所用。第三，加強(qiáng)課程思政，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和責(zé)任感。如課前適時(shí)播放日本水俁病事件、云南陽(yáng)宗海砷污染等環(huán)境污染事件視頻，給學(xué)生直觀的視覺(jué)沖擊(動(dòng)畫＞圖片＞文字)，讓學(xué)生意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，理解習(xí)近平總書記“山水林田湖草是生命共同體”的深刻內(nèi)涵，激發(fā)其專業(yè)使命感，進(jìn)一步提高其專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的熱情。

3.4 共享教學(xué)成果，構(gòu)建特色專業(yè)課程體系

廣州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程設(shè)置中，環(huán)境與化學(xué)的交叉課程除了環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)及實(shí)驗(yàn)外，還有環(huán)境儀器分析及實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)課程實(shí)習(xí)等必修課程，以及包括環(huán)境土壤學(xué)、環(huán)境放射化學(xué)、土壤污染與修復(fù)、廢水碳氮指標(biāo)檢測(cè)原理方法及應(yīng)用在內(nèi)的選修課程。這些課程大多以環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)為理論基礎(chǔ)，在不同環(huán)境介質(zhì)層面，就特定環(huán)境維度的問(wèn)題進(jìn)行具體拓展和延伸。因此，梳理并明確知識(shí)點(diǎn)的層次，厘清這中間的邏輯關(guān)系，由淺入深、循序漸進(jìn)開展專業(yè)課教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和綜合運(yùn)用。為適應(yīng)環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)需求，可整合環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)方向的專業(yè)課程教學(xué)，將理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，構(gòu)建具有專業(yè)特色的課程體系。首先，設(shè)置教學(xué)模塊。教學(xué)模塊除了需要根據(jù)學(xué)習(xí)階段、課時(shí)安排、課程特色等設(shè)置外，應(yīng)分為基礎(chǔ)知識(shí)體系與應(yīng)用拓展體系，基礎(chǔ)知識(shí)支撐應(yīng)用實(shí)踐，形成模塊化分層次的課程體系。例如，應(yīng)用拓展型課程環(huán)境監(jiān)測(cè)立足于專業(yè)定位和實(shí)踐能力培養(yǎng)，將環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和反應(yīng)原理融入到環(huán)境參數(shù)的分析中。其次，建設(shè)教學(xué)成果共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?，F(xiàn)有環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)和相應(yīng)改革研究成果很多，例如學(xué)校層面的星級(jí)課程，MOOC平臺(tái)國(guó)家精品課程等，但這些成果較為分散，實(shí)用性受到一定限制。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”將本校和其他高校關(guān)于環(huán)境與化學(xué)交叉課程的教學(xué)及其研究成果集中起來(lái)，根據(jù)課程的基礎(chǔ)和專業(yè)程度進(jìn)行分類設(shè)置，建成適合環(huán)境科學(xué)專業(yè)的教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)這樣一個(gè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)幫助教師有效布置教學(xué)工作，對(duì)于教師教學(xué)能力和學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高十分有益。

4 結(jié)語(yǔ)

基于四個(gè)年級(jí)學(xué)生對(duì)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)情況反饋的結(jié)果，我們制定了相應(yīng)的教學(xué)改革方案。本次教改將“以學(xué)生為中心、專業(yè)為導(dǎo)向”作為指導(dǎo)思想，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的惠及下，設(shè)計(jì)構(gòu)建雨課堂和BOPPPS模型相結(jié)合的教學(xué)模式，并融入“智慧課堂+MOOC課程+部分翻轉(zhuǎn)課堂”的線上線下混合式教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)教師課堂教學(xué)形式的多元化，促進(jìn)學(xué)生積極思考，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍。同時(shí)，從培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的角度為出發(fā)點(diǎn)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的便捷性，將課程資源有效整合，打造環(huán)境科學(xué)專業(yè)化學(xué)模塊的特色課程體系，實(shí)現(xiàn)課程交流平臺(tái)化。后續(xù)將在此次環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革的基礎(chǔ)上繼續(xù)推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)改革創(chuàng)新，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向，進(jìn)一步完善教與學(xué)的融合，提升學(xué)生綜合能力，以適應(yīng)國(guó)家“十四五”教育發(fā)展規(guī)劃，促進(jìn)環(huán)境科學(xué)高等教育的發(fā)展。