張文博 王岳俊 高子舒

（河套學(xué)院 內(nèi)蒙古·巴彥淖爾 015000）

當(dāng)前的環(huán)境化學(xué)教學(xué)中，尚存在些許問題。與絕大多數(shù)的學(xué)科相同，其存在問題主要涉及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及理論實踐結(jié)合方面。為實現(xiàn)此類教學(xué)水平的有效突破，教師應(yīng)當(dāng)積極結(jié)合CDIO工程教學(xué)模式對以上問題進(jìn)行一系列的查究，并規(guī)劃新的教學(xué)策略進(jìn)行改革。因此，本文對CDIO 工程教學(xué)模式下“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)策略進(jìn)行探究，具有重要的意義。

1 當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中存在問題

環(huán)境化學(xué)課程包含了諸多化學(xué)相關(guān)的理論知識及自然科學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，具有加強(qiáng)的理論性和實用性。學(xué)生通過進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，可在掌握相關(guān)基本知識和技術(shù)后，對環(huán)境問題中的化學(xué)部分進(jìn)行分析和解決。盡管此類教學(xué)課程已形成了較為成熟的人才培養(yǎng)體系，但在實際的教學(xué)過程中，仍存在些許問題。

首先，當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容要點不夠明晰。粗略縱觀環(huán)境化學(xué)，其內(nèi)容便涉及環(huán)境及化學(xué)兩項研究的大方面，往下進(jìn)行知識細(xì)分更不難發(fā)現(xiàn)其涉及范圍較廣，且構(gòu)成較為復(fù)雜。盡管課程知識需長期滲透，并非一蹴而就，但其教學(xué)過程中知識要點不明晰此點，會為學(xué)生的知識梳理和記憶強(qiáng)化帶來一定困難，致使學(xué)生無法很好地掌握當(dāng)前所學(xué)理論知識。

其次，當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中，教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新。環(huán)境化學(xué)作為難度較高的理論知識課程，盡管存在諸多值得深度剖析的論題，卻仍難避免傳統(tǒng)教學(xué)模式沿用的影響。課堂上，教師往往采用填鴨式教學(xué)方法，將本期的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行較為連貫的灌輸，僅注重講解，當(dāng)學(xué)生舉手提問時教師才會與學(xué)生產(chǎn)生互動。但遺憾的是，多數(shù)學(xué)生在接觸新知識時往往都在努力理解和內(nèi)化，很少有能達(dá)到當(dāng)堂進(jìn)行思考并產(chǎn)生相關(guān)疑問的高度。長此以往，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將大大降低，并習(xí)慣被動受教，難以養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)意識。

最后，當(dāng)前環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中，缺乏理論與實踐的有效結(jié)合。多數(shù)院校具備完善的化學(xué)實驗室及多種化學(xué)應(yīng)用設(shè)備、器具，以供各化學(xué)相關(guān)專業(yè)進(jìn)行實踐操作。但在環(huán)境化學(xué)教學(xué)中，因其理論知識量大及晦澀的特性，教師穩(wěn)固學(xué)生基礎(chǔ)，更多注重于理論講解而非實驗操作。這種情況導(dǎo)致學(xué)生積累一定知識后難以學(xué)以致用，進(jìn)而對枯燥的知識內(nèi)化過程產(chǎn)生倦怠心理，從而秉承流于形式的學(xué)習(xí)習(xí)慣，最終僅為應(yīng)付考試進(jìn)行簡單的復(fù)習(xí)和思維整理，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)成效大大降低。[1]

2 環(huán)境化學(xué)教學(xué)應(yīng)用CDIO 工程教學(xué)模式的優(yōu)勢

CDIO 工程教學(xué)模式中的C、D、I、O 分別代表構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行，從字面來看就具備極大的操作性和執(zhí)行性。在應(yīng)用此類教學(xué)模式時，其主體不僅是授課教師，學(xué)生也要進(jìn)行有效參與，讓學(xué)生以更主動的方式進(jìn)行環(huán)境化學(xué)的相關(guān)學(xué)習(xí)。其中C、D、I、O 的實施目標(biāo)不僅是單堂課程，更應(yīng)貫穿每個學(xué)生在本學(xué)科的學(xué)習(xí)過程。通過有效的構(gòu)思，可為學(xué)生制定有效的學(xué)習(xí)計劃；通過詳細(xì)的設(shè)計，可使學(xué)生明確每個階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)；通過實施的操作，可令學(xué)生在操作過程中獲得不一樣的學(xué)習(xí)體驗；通過運行的推進(jìn)，可保證學(xué)生學(xué)以致用的成果有效展現(xiàn)。這四項分步能打破當(dāng)前環(huán)境化學(xué)固化的教學(xué)流程，促進(jìn)其內(nèi)容、模式的有效改革，并著重加教學(xué)過程中強(qiáng)理論實踐的結(jié)合，補(bǔ)全傳統(tǒng)教學(xué)模式中的短板，進(jìn)而使學(xué)生全面均衡發(fā)展，逐步成為符合社會需求的環(huán)境化學(xué)人才。[2]

3 環(huán)境化學(xué)教學(xué)創(chuàng)新改革要點

盡管采用了CDIO這種高效的教學(xué)模式，但在進(jìn)行其與環(huán)境化學(xué)的融合過程中，應(yīng)考量學(xué)科教學(xué)內(nèi)容特性，進(jìn)行創(chuàng)新改革要點的提煉。如忽視要點提煉，將導(dǎo)致新式教學(xué)模式應(yīng)用的效果大打折扣。通過長期的教學(xué)過程教師不難發(fā)現(xiàn)，環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新需注重以下幾點：

第一，強(qiáng)化實驗教學(xué)。過往教學(xué)過程中，缺乏與大量理論知識相結(jié)合的實踐活動。因此加強(qiáng)教學(xué)實踐性是創(chuàng)新改革的首要任務(wù)。此項舉措不但能鍛煉學(xué)生的操作能力，還能逐步提升未來課程參與的積極性，從而促成師生高頻互動，利于學(xué)生進(jìn)行及時的知識難點攻克。第二，突出教學(xué)重點。在過往教學(xué)過程中，存在教學(xué)重點不明晰的情況。通過新式教學(xué)模式的應(yīng)用，教師應(yīng)當(dāng)進(jìn)行學(xué)科知識的有效梳理，突出其中重點難點，協(xié)助學(xué)生制定學(xué)習(xí)計劃，進(jìn)而提升相關(guān)知識的學(xué)習(xí)效率。其中，水環(huán)境及土壤環(huán)境化學(xué)與環(huán)境污染修復(fù)等章節(jié)為教學(xué)難點，教師應(yīng)結(jié)合實際案例對此類知識進(jìn)行深刻剖析，協(xié)助學(xué)生進(jìn)行知識的有效內(nèi)化。第三，提升實踐比例。傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)教學(xué)中整體的教學(xué)活動圍繞著書本和校內(nèi)實驗室，學(xué)生很少有親身接觸社會實例的機(jī)會。為有效突破傳統(tǒng)教學(xué)固化模式，教師應(yīng)當(dāng)在新教學(xué)模式過程中提升課外實踐的比例。除了合理選擇實踐合作企業(yè)外，還要注重實踐內(nèi)容的拓展性，應(yīng)保證學(xué)生通過實踐活動能有效提升環(huán)境化學(xué)知識的應(yīng)用能力，進(jìn)而開拓視野，加強(qiáng)學(xué)習(xí)意識。

4 環(huán)境化學(xué)教學(xué)應(yīng)用CDIO工程教學(xué)模式改革的具體策略

4.1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容及模式

在環(huán)境化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用CDIO工程教學(xué)模式，可有效優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容及模式。傳統(tǒng)的教學(xué)中，各項知識的教學(xué)主圍繞教材上的基礎(chǔ)理論知識，而CDIO則不同，從初期構(gòu)思角度，就決定與相關(guān)的校外企業(yè)及國家部門聯(lián)合制定全新的教案，結(jié)合實際情況對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。其中，以土壤環(huán)境化學(xué)課堂教學(xué)為例，新式土壤分析技術(shù)在教學(xué)中的滲透和技術(shù)實際應(yīng)用存在差異，由此衍生出的污染治理思維也大不相同。教師應(yīng)聯(lián)合專業(yè)人士進(jìn)行此類技術(shù)的著重探討，并進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用未來發(fā)展的合理的推算，并商定可能性較大的技術(shù)應(yīng)用情況，制定切合實際的教案內(nèi)容。盡管未來發(fā)展難以準(zhǔn)確預(yù)測，但通過此番討論確定的技術(shù)應(yīng)用方向相對有據(jù)可循，由此保證教學(xué)內(nèi)容的實用性。同時，CDIO 工程可引導(dǎo)案例式教學(xué)法在環(huán)境化學(xué)中的應(yīng)用。其中案例的展示可借助院校相關(guān)的實地數(shù)據(jù)，如部分院?？赡艽嬖谧陨砻碌奈鬯幚韽S，教師可帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實地考察，并根據(jù)場地處理工序中的情況，及相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行知識相關(guān)的案例講解。學(xué)生可在期間進(jìn)行小組討論，并通過一系列的知識應(yīng)用對當(dāng)前情況進(jìn)行分析，并提出自己的想法。同時，通過實地考察，學(xué)生能親身觀測到書本中部分相對抽象的知識，有利于基礎(chǔ)鞏固，提升相關(guān)知識的內(nèi)化程度。

4.2 提升教學(xué)中實驗操作比例

通過CDIO 工程教育模式可有效提升環(huán)境化學(xué)教學(xué)中實驗相關(guān)的操作比例。為實現(xiàn)有效的實踐能力鍛煉，教師應(yīng)通過CDIO 模式從教學(xué)計劃中著重提升當(dāng)前教學(xué)中實驗操作比例，并在其中加強(qiáng)實際化學(xué)測驗的樣品測量及標(biāo)準(zhǔn)操作。傳統(tǒng)環(huán)境化學(xué)實驗往往通過在大小有限的器皿中進(jìn)行環(huán)境場景的模擬，為保證結(jié)果嚴(yán)謹(jǐn)，需進(jìn)行一系列的煩瑣操作。盡管如此，這種模擬的環(huán)境也會出現(xiàn)測試過程及結(jié)果與現(xiàn)實工作差異較大的情況。由此，通過CDIO 工程教育可有效向企業(yè)引進(jìn)其科研項目相關(guān)的實驗參照，使學(xué)生進(jìn)行相對具有實際拓展意義的化學(xué)實驗。以水稻不同來源澆灌用水中潛在的安全隱患為例進(jìn)行實驗驗證，學(xué)生小組可與聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行檢測技術(shù)及試劑應(yīng)用等方面的交流，并參照企業(yè)用設(shè)備進(jìn)行校內(nèi)設(shè)備的補(bǔ)全，在己方測試結(jié)果出來后，與企業(yè)規(guī)范測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并對其中出現(xiàn)差異數(shù)據(jù)的原因進(jìn)行查找，并進(jìn)行相關(guān)總結(jié)。[3]

4.3 突出教學(xué)中課外拓展的效果

在實際教學(xué)中，除課內(nèi)的知識講解和實驗操作外，還涉及很多學(xué)生自主推進(jìn)的課外拓展部分。如結(jié)合教學(xué)內(nèi)容線上及線下考察，最新化學(xué)試劑及檢測手法的信息收集，優(yōu)化當(dāng)前學(xué)習(xí)效率的諸多學(xué)習(xí)方法等，此類拓展內(nèi)容均在CDIO工程教學(xué)的“計劃”內(nèi)。教師可在期間為學(xué)生提供一定的助力，鼓勵學(xué)生根據(jù)自身總結(jié)的相關(guān)信息進(jìn)行“實施”的步驟。針對教學(xué)內(nèi)容的線上線下考察，學(xué)生可將內(nèi)容編輯整理并提供給任課教師，完善當(dāng)前課堂內(nèi)容；針對最新化學(xué)試劑及檢測手法的發(fā)現(xiàn)，學(xué)生可積極向院校申請項目實驗，通過親手操作驗證其是否可應(yīng)用于近期乃至未來的教學(xué)當(dāng)中；針對發(fā)現(xiàn)的高效學(xué)習(xí)方法，學(xué)生可在校內(nèi)網(wǎng)站及教學(xué)應(yīng)用中進(jìn)行相關(guān)文章的投稿，使更多師生了解到此類方法的存在。通過突出課外拓展效果，可大幅度提升學(xué)生對環(huán)境化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而提升其相關(guān)學(xué)習(xí)效率，實現(xiàn)此方面水平的穩(wěn)步發(fā)展。

4.4 建立多元化教學(xué)評價體系

CDIO工程教育模式的“運行”部分可由多元化教學(xué)評價體系的建立來實現(xiàn)。此類教育模式提升了實踐在環(huán)境化學(xué)中的構(gòu)成，教師在對學(xué)生此科目的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評測時同樣要進(jìn)行基礎(chǔ)知識和此類活動中表現(xiàn)融合的全面評價。教師可結(jié)合實際情況對各項成績在統(tǒng)算中的占比進(jìn)行調(diào)整，同時邀請校外企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合評價，實現(xiàn)教學(xué)評價主體多元化。

5 結(jié)論

總的來說，CDIO 工程教學(xué)模式可有效改善環(huán)境化學(xué)當(dāng)前教學(xué)中存在的困境，教師應(yīng)及時意識到環(huán)境化學(xué)教學(xué)應(yīng)用CDIO 工程教學(xué)模式的優(yōu)勢，根據(jù)環(huán)境化學(xué)教學(xué)創(chuàng)新改革要點在教學(xué)優(yōu)化實施過程中通過優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容及模式，提升教學(xué)中實驗操作比例，突出教學(xué)中課外拓展的效果，建立多元化教學(xué)評價體系加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的體驗，進(jìn)而保證其進(jìn)行知識相關(guān)的全面發(fā)展。