摘要：福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院在“環(huán)境材料學(xué)”課程引入自學(xué)討論教學(xué)模式，針對(duì)“環(huán)境材料學(xué)”課程的特點(diǎn)，注重能力開(kāi)發(fā)式教育方法。在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)充分發(fā)揮教學(xué)中學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用提出具體的方案和措施。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法；自學(xué)討論；環(huán)境材料學(xué)

作者簡(jiǎn)介：劉景宏（1972-），男，福建閩清人，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院，副教授。（福建福州350002）

基金項(xiàng)目：本文系福建農(nóng)林大學(xué)高等教育教學(xué)改革立項(xiàng)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：011933）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2012）10-0102-01

在當(dāng)今“知識(shí)爆炸”的時(shí)代，新舊知識(shí)更替速度極快，學(xué)生在校期間所學(xué)知識(shí)往往不能滿足社會(huì)所需，為保證今后職業(yè)生涯具備不斷發(fā)展的潛力，在大學(xué)學(xué)習(xí)階段不僅要掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論，更重要的是培養(yǎng)自學(xué)能力和創(chuàng)新思維能力。

因此，福建農(nóng)林大學(xué)材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃將“環(huán)境材料學(xué)”設(shè)置為自學(xué)討論課，安排在大四上學(xué)期。課程教學(xué)重心從知識(shí)儲(chǔ)備式逐步轉(zhuǎn)向能力開(kāi)發(fā)式，注重培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)信息檢索能力，對(duì)專(zhuān)業(yè)資料的分析理解，并進(jìn)而揚(yáng)棄吸納的能力。

一、“環(huán)境材料學(xué)”課程的特點(diǎn)

環(huán)境材料學(xué)是跨材料和環(huán)境兩大領(lǐng)域的一門(mén)新興的交叉學(xué)科，包括物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的綜合知識(shí)，涉及農(nóng)業(yè)、生物和幾乎所有主要工業(yè)，如鋼鐵、非金屬、石油化工、礦產(chǎn)和建筑等。課程的性質(zhì)和任務(wù)是將環(huán)境意識(shí)引入材料科學(xué)與工程，賦予傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、功能材料以特別優(yōu)異的環(huán)境協(xié)調(diào)性，倡導(dǎo)材料工作者在環(huán)境意識(shí)指導(dǎo)下，或開(kāi)發(fā)新型材料，或改進(jìn)、改造傳統(tǒng)材料。[1]

因此，在內(nèi)容安排上突出材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論，更加強(qiáng)調(diào)材料與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，同時(shí)盡量結(jié)合我國(guó)目前材料生產(chǎn)、環(huán)境狀況和材料科學(xué)的研究狀況，幫助學(xué)生掌握材料與環(huán)境關(guān)系、材料的環(huán)境性能評(píng)價(jià)和環(huán)境性能數(shù)據(jù)庫(kù)、材料的生態(tài)設(shè)計(jì)、降低材料環(huán)境負(fù)擔(dān)性的工藝和技術(shù)、開(kāi)發(fā)與環(huán)境相容的新材料和綠色產(chǎn)品、發(fā)展環(huán)境降解新材料以及治理環(huán)境的高效工程材料等知識(shí)。

由于課程涉及知識(shí)面廣，傳統(tǒng)教學(xué)方式在短短30學(xué)時(shí)的教學(xué)計(jì)劃中，各知識(shí)點(diǎn)難以深入展開(kāi)，而采用自學(xué)討論方式，學(xué)生可充分利用課余時(shí)間，以教材為基礎(chǔ)，在教師指導(dǎo)下廣泛檢索文獻(xiàn)資料，組織討論講稿，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自學(xué)的主觀能動(dòng)性。

二、實(shí)施自學(xué)討論式教學(xué)的意義

以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)是討論式教學(xué)法的教育思想，營(yíng)造了教師引導(dǎo)、學(xué)生參與、師生平等、學(xué)術(shù)民主的教學(xué)環(huán)境，克服了滿堂灌填鴨式教學(xué)的單調(diào)且壓抑自主創(chuàng)新思維的弊端。[2]

1.有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

討論式教學(xué)有利于提高學(xué)生的自學(xué)能力。討論準(zhǔn)備階段促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，利用圖書(shū)館文獻(xiàn)、電子期刊數(shù)據(jù)庫(kù)和互聯(lián)網(wǎng)等檢索所需資料，將基礎(chǔ)知識(shí)與科研前沿成果結(jié)合，圍繞討論選題精煉為發(fā)言稿。

有利于提高學(xué)生的邏輯思維和表達(dá)能力。討論階段為在限定的發(fā)言時(shí)間內(nèi)清晰表達(dá)觀點(diǎn)，促使學(xué)生運(yùn)用比較、分析、綜合、歸納、演繹等方法，鍛煉了形成概念、判斷、推理的能力。

2.有利于提高教師自身的水平

討論式教學(xué)要求教師善于營(yíng)造討論氣氛而不冷場(chǎng)，對(duì)課堂有很好的主導(dǎo)和把握能力，不僅要求知識(shí)面廣，備課充分，還要很好地掌握教育心理學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生發(fā)言積極性。在討論中教師要能敏銳地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)掌握上的疑點(diǎn)、難點(diǎn)、熱點(diǎn)，從而能夠有針對(duì)性地點(diǎn)評(píng)、講解和總結(jié)。因此，討論式教學(xué)對(duì)教師的知識(shí)更新、業(yè)務(wù)素質(zhì)提出了更高地要求。

三、自學(xué)討論教學(xué)法設(shè)計(jì)探索

1.討論題目的選取

自學(xué)討論課能否取得良好的教學(xué)效果，與討論題目的選取有密切關(guān)系。選題應(yīng)緊扣教學(xué)大綱各章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)，內(nèi)容兼顧成熟的基礎(chǔ)理論和近年的學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)兩方面。討論題目與教學(xué)進(jìn)度表在學(xué)期初就下發(fā)給學(xué)生，以使學(xué)生能夠按時(shí)自主安排自學(xué)過(guò)程，收集資料并歸納整理，將自學(xué)過(guò)程中的心得、疑難記錄下來(lái)以備討論交流。

在編制《環(huán)境材料學(xué)》教案中，擬定各章節(jié)討論題目如下：

（1）論環(huán)境材料與可持續(xù)發(fā)展。從可持續(xù)發(fā)展的角度，分析材料科學(xué)的發(fā)展歷程，材料工業(yè)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，研究環(huán)境材料的意義，并指出環(huán)境材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

（2）環(huán)境影響要素因子的數(shù)字表征。試對(duì)表征材料環(huán)境負(fù)荷和環(huán)境影響要素的方法加以分析，并嘗試提出一種可以表征材料環(huán)境性能的無(wú)量綱化指標(biāo)。

（3）煤的應(yīng)用與中國(guó)的材料生產(chǎn)。分析中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)；從能源利用與材料生產(chǎn)的關(guān)系論述材料生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，并提出改進(jìn)材料生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。

（4）論某種材料或產(chǎn)品的循環(huán)使用的意義。分析某一種材料或產(chǎn)品的生產(chǎn)、應(yīng)用，循環(huán)再生現(xiàn)狀，再生利用對(duì)減少環(huán)境負(fù)荷的意義；再循環(huán)利用的政策建議。

（5）企業(yè)的資源再利用調(diào)查。調(diào)查論述一個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，分析其固體廢棄物再循環(huán)利用的現(xiàn)狀和可能的改善措施，再利用對(duì)生產(chǎn)成本和環(huán)境的影響分析。

（6）為什么木材可劃入環(huán)境材料范疇。用LCA方法分析木材生產(chǎn)、使用的生命過(guò)程；這一過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響，并提出如何減少其加工和使用過(guò)程中的環(huán)境負(fù)荷。

（7）材料對(duì)環(huán)境的影響與環(huán)境材料分類(lèi)。具體分析你認(rèn)為應(yīng)屬于環(huán)境材料范疇的材料，對(duì)其來(lái)源、加工、使用、廢棄處理等環(huán)節(jié)的環(huán)境影響進(jìn)行分析。

2.教學(xué)過(guò)程的組織實(shí)施

教學(xué)過(guò)程中將全班分為10個(gè)學(xué)習(xí)小組，強(qiáng)調(diào)在自學(xué)討論學(xué)習(xí)過(guò)程中的分工協(xié)作精神。

為逐步調(diào)動(dòng)學(xué)生參與討論的積極性，將課堂講授模式與討論教學(xué)模式相結(jié)合，根據(jù)“環(huán)境材料學(xué)”課程內(nèi)容是由基礎(chǔ)理論研究、評(píng)價(jià)方法研究和應(yīng)用研究三大部分組成的特點(diǎn)，采用循序漸進(jìn)原則加大討論課時(shí)的比重。[3]

“基礎(chǔ)理論研究”部分偏重于課堂講授，預(yù)留一定時(shí)間由教師提出問(wèn)題或鼓勵(lì)學(xué)生提出聽(tīng)課過(guò)程中的疑問(wèn)，并引導(dǎo)學(xué)生參與討論。

“評(píng)價(jià)研究”部分課堂講授與討論課時(shí)相同，將學(xué)生比較容易理解的教學(xué)內(nèi)容作為討論部分，安排各學(xué)習(xí)小組代表發(fā)言，并針對(duì)學(xué)生提問(wèn)進(jìn)行答辯，最后教師總結(jié)。

“應(yīng)用研究”部分完全采用自學(xué)討論教學(xué)模式，組織學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題或有意義的論題進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生吃透所學(xué)知識(shí)并進(jìn)行創(chuàng)新。

例如有一個(gè)討論的主題是“聚乙烯（PE）購(gòu)物袋與紙購(gòu)物袋的環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)”。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)事先廣泛的社會(huì)調(diào)查和資料檢索，采集必要的數(shù)據(jù)，具體應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)法（LCA）進(jìn)行分析，把學(xué)生組織成正反兩方進(jìn)行辯論。

在考慮對(duì)環(huán)境的負(fù)荷時(shí)，會(huì)得到一些出乎意料的結(jié)果。在商店購(gòu)物時(shí)，給顧客的聚乙烯（PE）購(gòu)物袋比紙購(gòu)物袋更利于保護(hù)環(huán)境。這似乎同人們的想象大相徑庭。在人們的意識(shí)中，聚乙烯購(gòu)物袋用過(guò)扔掉后，不能在自然中風(fēng)化降解，常常隨風(fēng)飄揚(yáng)，破壞生活景觀，造成環(huán)境污染。但對(duì)聚乙烯購(gòu)物袋和紙制購(gòu)物袋的環(huán)境負(fù)荷對(duì)比評(píng)價(jià)表明，聚乙烯購(gòu)物袋的能耗量較低。這兩種產(chǎn)品的生命周期是：聚乙烯從原油的開(kāi)采開(kāi)始，紙是從伐木開(kāi)始，經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的制造、使用，然后將使用后的一部分進(jìn)行再生循環(huán)處理，直到最后作無(wú)公害焚燒的過(guò)程。環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)就是對(duì)這兩種產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的能耗量進(jìn)行分析和計(jì)算。在容量相同的情況下，紙袋的能耗是聚乙烯購(gòu)物袋的1.5～2倍（隨再生率的提高，二者能耗差距減?。ｎ?lèi)似地，聚乙烯購(gòu)物袋在產(chǎn)生的固體垃圾數(shù)量和廢氣排放量方面，也要低于紙制購(gòu)物袋。紙制購(gòu)物袋在再生循環(huán)處理中會(huì)排出更多的污水，這是造成紙環(huán)境負(fù)荷增加的主要原因。這些結(jié)果表明聚乙烯購(gòu)物袋對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷程度比紙制購(gòu)物袋要低。

這種討論經(jīng)過(guò)教師的適當(dāng)引導(dǎo)和提示，往往很熱烈。學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，思維非常活躍，通過(guò)這樣的討論，很多學(xué)生牢固掌握了相關(guān)知識(shí)并印象深刻，開(kāi)拓了知識(shí)面。

3.考核方法

為了保證自學(xué)效果，主要通過(guò)課堂發(fā)言、平時(shí)作業(yè)、期末課程論文等形式考核學(xué)習(xí)的全過(guò)程。[4]為保證學(xué)習(xí)小組各成員在自學(xué)階段的文獻(xiàn)資料收集、討論講稿的組織過(guò)程中的分工協(xié)作，杜絕個(gè)別成員的依賴性，每個(gè)討論題目完成后都要求小組成員互評(píng)成績(jī)，并將成績(jī)分別通過(guò)電子郵件直接發(fā)送給教師，避免人情分。總評(píng)成績(jī)由教師打分與學(xué)生互評(píng)成績(jī)構(gòu)成。客觀、公正的考核能起到鼓勵(lì)先進(jìn)、督促落后的作用。

四、結(jié)論

總之，自學(xué)討論式教學(xué)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，增強(qiáng)師生間的互動(dòng)，使教學(xué)效果發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

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[3]王金柱.無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)中開(kāi)設(shè)討論課的實(shí)踐[J].中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2005，(5):77，83.

[4]祁亨年.程序設(shè)計(jì)自學(xué)討論課的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中國(guó)林業(yè)教育，2002，(6):50-52.

（責(zé)任編輯：孫晴）