徐 英
(廣西民族師范學院化學與生物工程學院,廣西 崇左 532200)
《環(huán)境化學》是一門綜合性、跨學科的課程,涉及化學、生物學及生態(tài)學等多學科的知識,依靠多學科交叉和滲透發(fā)展起來的學科[1-3]?!董h(huán)境化學》作為本科院?;瘜W化工等專業(yè)的重要選修課程,主是為了提高學生應用自身化學化工專業(yè)知識對環(huán)境問題進行機理方面的分析探索的能力,通過培養(yǎng)學生在環(huán)境化學知識方面的認知,加強其對環(huán)境化學相關分析檢測等方面的實驗技能[4-6]。
因此,對《環(huán)境化學》課程教學目標進行優(yōu)化分析,探索和發(fā)展多元化的教學方法和教學模式,整合課程體系,是培養(yǎng)學生成為更加全面和專業(yè)的應用型人才的重要方法之一[7-9].筆者從課程的教學目標、教學內容與形式等幾方面進行教學改革,為應提高化學專業(yè)的《環(huán)境化學》課程的教學效果,提供一種新的教學方法和思路。
應用化學專業(yè)以掌握化學化工的基本理論和專業(yè)知識作為培養(yǎng)目標,培養(yǎng)具有較強的實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業(yè)單位等從事教學和科研等工作的應用拓展型專業(yè)人才。開設《環(huán)境化學》這門課程的目的就是培養(yǎng)學生以化學物質在環(huán)境中出現而引起的環(huán)境問題為研究對象,利用自身化學化工專業(yè)理論知識,認識有害化學物質在環(huán)境多介質中的來源、分布、遷移轉化與效應,探究環(huán)境問題的微觀化學原理,應用化學理論和方法治理環(huán)境污染、解決環(huán)境問題,追蹤環(huán)境化學領域的前沿進展。通過本課程的學習,使學生掌握環(huán)境化學的基本知識和基本原理;了解環(huán)境化學的重點研究領域及發(fā)展趨勢;識別與表達涉及化學污染物的復雜環(huán)境問題;提高診斷、解析污染物環(huán)境化學行為與過程和初步解決生態(tài)環(huán)境污染問題的專業(yè)水平;啟發(fā)學生運用化學知識解決環(huán)境污染的思路;為從事與本專業(yè)有關的環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境分析、環(huán)境評價、污染控制工程技術和生態(tài)修復技術與工程等工作打下堅實的理論基礎。
以戴樹桂主編的《環(huán)境化學》作為教材,以王凱雄主編的《環(huán)境化學》、劉兆榮主編的《環(huán)境化學教程》、王曉蓉主編的《環(huán)境化學》, 江桂斌主編的《環(huán)境化學前沿》Manahan, Stanley E. 主編的Environmental Chemistry,唐孝炎主編的《大氣環(huán)境化學》,《Stumm W主編的水化學-天然水體化學平衡導論》等教材作為參考書目。主要教學章節(jié)為大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學、土壤環(huán)境化學、生物體內污染物質的運動過程及毒性、典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉歸與效應、受污染環(huán)境的修復和綠色化學的基本原理與應用。課程主要內容是大氣、水、巖石、生物等各圈層環(huán)境介質中污染物的遷移轉化規(guī)律以及遷移過程中所涉及的污染化學問題及其效應和基本原理,介紹和討論了近年環(huán)境科學領域新發(fā)展且應用性較強的兩個重要研究方向,即“受污染環(huán)境的修復”和“綠色化學”內容。
《環(huán)境化學》課程教學過程中既需要強調基本理論、基本知識的傳授,也需要同時注重加強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本課程采用多種教學方法相結合,期望在傳授基礎知識的同時,也能夠培養(yǎng)學生的能力,不斷提高教學質量。
(1)“案例式”教學:聯(lián)系環(huán)境問題,以國內外發(fā)生的重大環(huán)境污染事件為案例,是教學內容具有較強的鮮明性、實用性和針對性。通過穿插案例的教學方法,在教學實踐過程中,提高了課堂教學效率和教學效果。例如,以國內外重大環(huán)境污染事件如“水俁病”、“光化學煙霧”、“溫室效應”、“厄爾尼諾現象”、“海洋赤潮”、“沙塵暴”等為例,引導學生應用課程內容知識分析環(huán)境污染事件發(fā)生的原因、利用所學的基本原理分析導致污染事件發(fā)生的條件,并進一步探索該類環(huán)境問題如何從源頭上進行防止,環(huán)境問題發(fā)生時如何進行污染因素分析并采取相關污染阻斷措施,以及環(huán)境問題發(fā)生后如何去解決,防止污染進一步擴散和再次發(fā)生。通過“案例式”教學,提高學生關注環(huán)境,采用環(huán)境化學相關課程知識去分析所遇到的環(huán)境問題,從而提高學生對課程的學習興趣和知識應用能力,提高課程教學效果。
(2)研究性教學
對于較高層次的學生,通過組織小型課程討論會的方法開展研究性的教學改革探索。利用環(huán)境化學這門課程聯(lián)系實際比較緊密的特點,在課程教學過程中,不僅要傳授課程內容知識,而且更應與利用國內外前沿知識,聯(lián)系目前重大環(huán)境污染問題,引導學生通過課程所學知識,積極思考,并在解決問題的過程中體會到成功和快樂,從而深刻認識環(huán)境化學課程的重要性和實用性,提高課程學習興趣和教學效果。在教學中,要求每一位學生根據環(huán)境化學分支方向的研究進展,選擇一個專題,由學生組織材料,主要介紹該方向的研究現狀、存在的問題和今后的發(fā)展前景,在此基礎上,設計自己感興趣的研究課題方案,進行大學生科技創(chuàng)新項目立項。在此過程中,教師和其他學生作為“評議團”,對其方案提出質疑、建議和意見,最終評出最佳方案。通過這種教學方法鼓勵和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和行動。
(3)多媒體教學和電子課件
采用多媒體集文字、圖形、聲音、動畫等各種信息于一體,通過多媒體很強的表現力,提高學生學習的興趣,也是改善課堂教學環(huán)境的重要一環(huán)。應用性強是環(huán)境化學課程的特點之一,在課程教學過程中引入多媒體,將課程知識體系中一些比較抽象和難理解的化學現象原理,利用圖文并茂的多媒體教學課件或生動的動畫和視頻,在豐富教學教學內容的基礎上,通過立體化和多樣化的教學形式,激發(fā)學生的學習的興趣,使學生更快的理解和掌握課程內容。
通過《環(huán)境化學》教學方法及教學形式的改革,形成多層次的教學體系,突出學科前沿,提高了學生對課程理論知識的理解和掌握程度。在課堂教學中,引入案例研討、研究性教學、多媒體教學等新模式,通過多樣化和立體化教學形式,豐富教學內容,提高學生對課程的學習興趣,加深學生對課程教學內容的理解,促進學生自主學習能力的培養(yǎng)。另外,在課程教學過程中,在課堂基礎內容的基礎上,引導學生對一些抽象的環(huán)境化學專業(yè)知識相關資料進行查閱和學習,使學生能夠更好理解和掌握課程內容,提高歸納和總結能力,為以后的專業(yè)知識學習和應用打下良好的基礎。因此,通過對應用化學專業(yè)的環(huán)境化學課程教學方式的改革探索,豐富了課程內容、提高了學生學習興趣與解決實際問題的能力,提高了教學效果,為今后環(huán)境化學以及其它課程的教學改革提供了一些新思路。
《環(huán)境化學》課程是大學應用化學專業(yè)的選修課之一,對學生知識體系的完善具有非常重要的作用。因此,根據應用化學的專業(yè)特點,結合環(huán)境化學的教學目標和教學內容,對課程進行教學改革探索。多模式教學形式的改革在課堂教學過程中加強了與學生的配合,多角度多方位激發(fā)和調動了學生學習興趣,從而克服傳統(tǒng)教學中課堂教學缺乏活力的缺點。課程教學改革有助于實現教學目標,提高教學效果,強化學生對重要和關鍵知識點的掌握,培養(yǎng)學生自主思考、學習和解決問題的能力,對積極探索提高該課程的教學質量,進一步進行教學改革打下了較好的基礎。