李雙

摘 要 環(huán)境地球化學(xué)作為地球化學(xué)專業(yè)的一門重要的課程，需要立足學(xué)科特點，將理論和實驗教學(xué)結(jié)合起來，才能更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。本文通過對“環(huán)境地球化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容及存在問題的闡述，說明將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到課程教學(xué)中的必要性。本文歸納了兩種教學(xué)改革方法：一種是增加創(chuàng)新型和綜合型的實驗;另一種是將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽項目和科研項目融入到課程教學(xué)體系中。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè) 環(huán)境地球化學(xué) 實驗項目 教學(xué)改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.024

Abstract Environmental geochemistry， as an important course of geochemistry， needs to be based on the characteristics of the discipline and combine theory and experiment teaching to better cultivate students' innovation and entrepreneurship ability. This paper expounds the teaching content and existing problems of environmental geochemistry， and explains the necessity of integrating innovation and entrepreneurship education into the course teaching. This paper summarizes two teaching reform methods： one is to add innovative and comprehensive experiments; the other is to integrate innovation and entrepreneurship competition projects and scientific research projects into the curriculum teaching system.

Keywords innovation and entrepreneurship; environmental geochemistry; experimental project; teaching reform

一個國家源源不斷的發(fā)展動力更是離不開創(chuàng)新創(chuàng)造。在我國的十八大報告中就明確指出“創(chuàng)新是國家綜合實力的體現(xiàn)，是社會進步的重要支撐，必須要把創(chuàng)新創(chuàng)造放在國家發(fā)展的核心位置”。[1]而創(chuàng)新在各個方面都是需要的，體現(xiàn)在教育上，就是要培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的人才。[2]高校作為國家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動開展的重要陣地，在各項課程的教學(xué)中要進行改革和改進，以培養(yǎng)出符合國家發(fā)展和社會發(fā)展的優(yōu)秀的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。就環(huán)境地球化學(xué)課程來說，它是一門自然科學(xué)，更是一門實踐類的科學(xué)，在目前全民創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下要不斷的通過教學(xué)改革，實現(xiàn)大學(xué)生的實踐能力的提高，培育大學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，以提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下環(huán)境地球化學(xué)課程教學(xué)改革的必要性

和歐美一些國家相比，我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起步要晚很多，這造成我國高校大學(xué)畢業(yè)生不僅創(chuàng)業(yè)層次比較低，而且創(chuàng)新意識缺乏，這對于學(xué)生自身、國家和社會的發(fā)展都是不利的。[3]所以，需要通過在課程中融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的概念和內(nèi)容，來培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。環(huán)境地球化學(xué)課程是地球化學(xué)專業(yè)一門非常重要的課程，在教學(xué)中需要實踐和理論相互結(jié)合，來鍛煉和培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力和提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)水平，這非常有必要的。

（1）大學(xué)生提升自身素質(zhì)的要求。伴隨著時代的發(fā)展和經(jīng)濟的發(fā)展，對大學(xué)生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的教育已經(jīng)勢在必行。環(huán)境地球化學(xué)課程關(guān)注的不僅是學(xué)生理論水平的提高，更應(yīng)該重視學(xué)生實踐能力的提高，所以，對此課程進行改革是提升大學(xué)生實踐精神、探索精神，以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的重要內(nèi)容。

（2）提高就業(yè)率的要求。在高校不斷擴招的背景下，高校畢業(yè)生的就業(yè)形勢很嚴(yán)峻，[4]通過開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，可以幫助學(xué)生具備較高的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力，引導(dǎo)更多的大學(xué)生加入到創(chuàng)業(yè)的隊伍當(dāng)中，在緩解就業(yè)壓力的同時，維護社會的穩(wěn)定。而環(huán)境地球化學(xué)課程的改革可以幫助學(xué)生更多的參與實踐，提升動手動腦能力，進而提高自身的素質(zhì)，以應(yīng)對將來的就業(yè)。

2 環(huán)境地球化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容

“環(huán)境地球化學(xué)”是桂林理工大學(xué)地球化學(xué)專業(yè)的一門必修核心課程，該課程安排在大三下學(xué)期。現(xiàn)在課程教學(xué)內(nèi)容授課內(nèi)容包括：（1）環(huán)境問題和可持續(xù)發(fā)展;（2）人類生存環(huán)境的基本特征;（3）全球變化學(xué);（4）地球化學(xué)與過去全球變化信息提取;（5）地球化學(xué)環(huán)境與人類健康;（6）土壤地球化學(xué)環(huán)境污染與防治;（7）大氣地球化學(xué)環(huán)境污染與防治;（8）水體地球化學(xué)環(huán)境污染與防治;（9）幾種典型類型的環(huán)境污染與防治;（10）環(huán)境地球化學(xué)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。該課程旨在使學(xué)生樹立環(huán)境保護意識，并初步掌握環(huán)境地球化學(xué)基本理論、一般研究方法和技術(shù)。目前本課程主要為理論教學(xué)，實驗教學(xué)內(nèi)容相對較少。

3 環(huán)境地球化學(xué)課程存在的問題

（1）教學(xué)內(nèi)容以理論教學(xué)為主，創(chuàng)新型和綜合型實驗較少。桂林理工大學(xué)地球化學(xué)專業(yè)的學(xué)生在大一和大二時系統(tǒng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)和礦相學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課，在大三年級開設(shè)勘查地球化學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)等重要的主干核心課程。本課程在介紹與人類活動密切相關(guān)的四大層圈（大氣圈、水圈、土壤圈和生物圈）基本特征的基礎(chǔ)之上，詳細(xì)講解環(huán)境地球化學(xué)的基本理論和研究方法，并進而對原生地球化學(xué)環(huán)境與人類健康的關(guān)系，地球化學(xué)環(huán)境與地方性疾病，次生地球化學(xué)環(huán)境與人類健康及生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，地球化學(xué)環(huán)境與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，人類活動對地球化學(xué)環(huán)境的影響，以及目前最主要的幾種環(huán)境問題等。此外，本課程還將系統(tǒng)性地介紹了環(huán)境地球化學(xué)在研究過去全球變化中的作用及所取得的成果，礦山酸性廢水地球化學(xué)工程防治的原理及技術(shù)等新內(nèi)容。但是目前由于理論課時較多，授課過程中開設(shè)的創(chuàng)新型和綜合型實驗較少，主要包括土壤樣品粒度和顏色分析，土壤樣品pH值和Eh值的測定，這大大限制了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的鍛煉和培養(yǎng)。

（2）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在環(huán)境地球化學(xué)課程中融合性較差。環(huán)境地球化學(xué)是地球化學(xué)領(lǐng)域的一門重要分支學(xué)科，是理論性和實踐性較強的學(xué)科。在該課程授課過程中，應(yīng)該立足學(xué)科特點，注重和加強學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。目前，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與環(huán)境地球化學(xué)專業(yè)教學(xué)還沒有結(jié)合起來，學(xué)生還停留在對于課本知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，沒有形成自主思考，主動動手設(shè)計實驗并解決相關(guān)科學(xué)問題的能力。

4 基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景的環(huán)境地球化學(xué)課程的教學(xué)改革

（1）整合教學(xué)內(nèi)容，增加創(chuàng)新型和綜合型實驗。在實驗教學(xué)過程中，新增加碳酸鹽尾礦中C和S元素含量分析實驗，讓學(xué)生掌握碳酸鹽尾礦的凈產(chǎn)酸量、酸中和能力的測試方法;新增加碳酸鹽尾礦中重金屬形態(tài)的逐級提取實驗，碳酸鹽尾礦中重金屬賦存狀態(tài)主要包括：吸附態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、Fe-Mn氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物和有機質(zhì)結(jié)合態(tài)以及殘渣態(tài)。利用化學(xué)提取法進行形態(tài)分析是最主要的和最基本的，也是目前環(huán)境地球化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。通過開設(shè)這些實驗，增強學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

（2）改革教學(xué)方法，增強學(xué)生的創(chuàng)新思維。疫情期間，桂林理工大學(xué)環(huán)境地球化學(xué)授課小組響應(yīng)學(xué)校要求，將“雨課堂”“騰訊課堂”等應(yīng)用于教學(xué)全過程，取得了良好的效果。利用“雨課堂”工具，授課教師可以將授課計劃、授課教案、教學(xué)大綱、授課PPT等教學(xué)資源課前上傳至線上，這樣學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)。同時利用“雨課堂”工具，可以布置預(yù)習(xí)測試題目，督促并檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。教師在授課過程中，利用“雨課堂”“騰訊課堂”等工具進行直播，達到線上線下教學(xué)同步的要求。同時，授課教師利用“雨課堂”“騰訊課堂”等工具進行考勤管理、課堂互動、作業(yè)管理等，均達到了良好的效果?！坝暾n堂”“騰訊課堂”等工具的應(yīng)用提高了師生互動的積極性，非常有助于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

針對難度較低的授課內(nèi)容讓學(xué)生自己查閱資料，并準(zhǔn)備PPT讓學(xué)生自己進行講解，這樣做能大大加強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，同時鍛煉創(chuàng)新思維。例如環(huán)境地球化學(xué)第2章內(nèi)容“人類生存環(huán)境的基本特征”，該章節(jié)內(nèi)容難度較低，部分知識點在大一“基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)”中學(xué)習(xí)過，因此該章節(jié)適合采取上述教學(xué)方法。針對課程中難度比較大的內(nèi)容，采取“案例教學(xué)法”“比較教學(xué)法”等進行詳細(xì)闡述。此外，鼓勵學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)“中國大學(xué)MOOC”中相關(guān)的課程，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。通過上述教學(xué)方法改革，使授課過程以學(xué)生為中心，并達到培養(yǎng)高素質(zhì)具有創(chuàng)新思維學(xué)生的目的。

（3）改革創(chuàng)新課程考核體系。在環(huán)境地球化學(xué)課程考核體系改革中，授課教師改變了原來單一的閉卷考核方式。授課教師根據(jù)疫情期間課程實施的實際情況，調(diào)整了平時成績和期末考試的比例，同時豐富了平時成績的評定指標(biāo)。授課教師將平時成績由原來傳統(tǒng)的30%占地改為40%占比，同時將每個章節(jié)中利用“雨課堂”發(fā)布的測試、學(xué)生在直播間與教師互動次數(shù)、課堂回答問題次數(shù)、實驗課操作規(guī)范程度以及實驗報告書寫完整性加入到平時成績中，改變了原來只看考勤率和實驗報告的單一模式。

（4）融合科研項目進課堂，提高學(xué)生解決科學(xué)問題的能力。教師將自己的科研項目融入到課程中，引導(dǎo)本科生積極參與到科研項目，使教學(xué)與科研有機的結(jié)合在一起。本文作者及相關(guān)團隊目前正在承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金青年基金項目《加里曼丹島Lamandau銅金多金屬礦床地球化學(xué)研究及其地質(zhì)意義》涉及到地球化學(xué)領(lǐng)域多方面的知識，例如樣品采集和處理、等離子質(zhì)譜的使用、化學(xué)溶樣法元素含量測定等;同時在項目實施過程中，需要用到origin、Geokit、CorelDraw軟件等處理數(shù)據(jù)。因此引導(dǎo)本科生參與到科研項目中，可以鍛煉學(xué)生的科研能力，增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。授課教師在上課過程中，將項目中實際遇到的問題和解決問題的方法融合到課程中，能全面提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)主動性。

（5）鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽等，增強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。目前，桂林理工大學(xué)已經(jīng)開展或者參與“中國創(chuàng)翼”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“利森-金雁杯”青年創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生科技學(xué)術(shù)競賽等一系列的活動。鼓勵學(xué)生參與這些高水平的競賽有助于鍛煉學(xué)生獨立做項目的能力。本文作者及相關(guān)團隊曾帶領(lǐng)學(xué)生參加桂林理工大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，包括“印尼爪哇島東部Pacitan矽卡巖型金礦單礦物成因研究及其成礦指示意義”“多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀Hf同位素測試方法的開發(fā)與研究”等項目，均取得了良好的效果。項目實施過程中，大大鍛煉了學(xué)生的團隊合作能力，自主設(shè)計實驗?zāi)芰?，同時也對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識具有重要意義。

5 結(jié)語

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下環(huán)境地球化學(xué)的課程教學(xué)改革，通過增加創(chuàng)新型和綜合型實驗、改革教學(xué)方法、改革創(chuàng)新課程考核體系、融合科研項目進課堂等手段，增強學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，全面提高學(xué)生的素質(zhì)。同時在環(huán)境地球化學(xué)授課過程中，應(yīng)該與時俱進，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，探索和豐富教學(xué)手段，才能使得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與環(huán)境地球化學(xué)專業(yè)課程深度結(jié)合，取得更好的教學(xué)效果。

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