李旭輝 朱德源 賀計梅 常卓彬 連新新 郭瑞超

（河南大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院 河南開封 475004）

無機及分析化學(xué)是高等院校環(huán)境類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是后續(xù)課程《儀器分析》《環(huán)境化學(xué)》《生物化學(xué)》《環(huán)境監(jiān)測》等課程及其相關(guān)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)[1]。此外，本課程還與《水污染控制工程》《大氣污染控制工程》《固體廢棄物處理與處置》等關(guān)系密切。該課程通常在第一學(xué)年開設(shè)。我國不同地區(qū)的教學(xué)資源和水平存在一定的差異，教育發(fā)展存在較大的不平衡[2]，加之我國正在對高考的招生制度進行的全新的改革，致使環(huán)境類專業(yè)學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，知識結(jié)構(gòu)以及能力水平均存在較大差異[3,4]。學(xué)生的這種基礎(chǔ)差異對后續(xù)無機及分析化學(xué)的課堂教學(xué)影響不容忽視。一般高等院校環(huán)境類專業(yè)面向全國招生，不同考區(qū)不同教材版本使得入學(xué)新生化學(xué)基礎(chǔ)存在差異，興趣愛好不一，給無機及分析化學(xué)課程的教學(xué)帶來巨大挑戰(zhàn)。因此，為了進一步提高教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣，將無機及分析化學(xué)的理論知識可以靈活應(yīng)用到環(huán)境專業(yè)，該課程的教學(xué)綜合改革亟待進行。

一、現(xiàn)狀及存在問題

（一）學(xué)生自身知識結(jié)構(gòu)差異大

由于我國各個地區(qū)的教育發(fā)展不均衡，教學(xué)資源和教學(xué)水平也存在一定的差異[5]，即使是同一個地區(qū)，城鄉(xiāng)教育資源分布也存在較大差異，導(dǎo)致環(huán)境類專業(yè)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，知識結(jié)構(gòu)存在較大差異[3]。如對河南大學(xué)環(huán)境專業(yè)在校學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查的學(xué)生來自河南、山東、福建、廣東、黑龍江、內(nèi)蒙古、上海、四川、云南等地區(qū)，其中河南籍學(xué)生所占比例較大，所采用的教材的每章內(nèi)容均出現(xiàn)了學(xué)生在中學(xué)階段修過、選修和未學(xué)過的情況。如氣體與溶液，福建省、廣東省和四川省等三省學(xué)生在高中階段是必修，而其他生源地的學(xué)生在高中階段是選修或未學(xué)過該部分內(nèi)容；尤其是河南籍生源，情況更是復(fù)雜，無機化學(xué)的各個章節(jié)均出現(xiàn)了學(xué)生必修、選修和未學(xué)過的情況。而且不同地區(qū)所采用的教材版本也不盡相同，其中，化學(xué)僅課表教材就存在人教版、魯科版、蘇教版等不同版本。除此之外，高考錄取時，學(xué)生之間也存在錄取成績的差距，甚至部分學(xué)生是被調(diào)劑到環(huán)境類專業(yè)。上述原因?qū)е峦粋€班級學(xué)生在化學(xué)科目知識結(jié)構(gòu)、掌握程度存在較大差異，這無疑給無機及分析化學(xué)課程教學(xué)帶來了巨大挑戰(zhàn)。

（二）入學(xué)新生的自主學(xué)習(xí)能力普遍較差

在中學(xué)階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)多是在老師的督促下進行[6]，產(chǎn)生了依賴心理，導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)意識淡薄，自主學(xué)習(xí)能力普遍較差。進入大學(xué)以后，學(xué)生需要學(xué)習(xí)更多的課程和內(nèi)容，且每門課程內(nèi)容多，課時少，尤其是無機及分析化學(xué)；而且大學(xué)課堂和高中課堂也存在較大差異，大學(xué)老師課堂上主要講授課程的重點、難點內(nèi)容，對于一些簡單非重點內(nèi)容并不會詳細講述，并且多采用多媒體授課，內(nèi)容量大，學(xué)生要在課下進行課程預(yù)習(xí)，查詢很多相關(guān)內(nèi)容，才能在課堂上跟上老師的講課思路，這都要求學(xué)生有很強的自主學(xué)習(xí)能力[7-9]。而剛進入大學(xué)的學(xué)生，脫離了家長的監(jiān)管和老師的督促，進入到相對寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境[10]，有些學(xué)生會完全放任自己的學(xué)習(xí)，只有少數(shù)學(xué)生能堅持課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的好習(xí)慣，大部分學(xué)生缺乏這種自主學(xué)習(xí)的意識。

（三）傳統(tǒng)教學(xué)方式問題凸顯

目前無機及分析化學(xué)課程授課方式以教師為中心，輔助多媒體教學(xué)，雖然能完成教學(xué)目標(biāo)，但是學(xué)生只是被動地接受知識，沒有直觀的感受[11]，對理論知識也理解不透徹；在課堂上，老師和學(xué)生互動和溝通性較差，學(xué)生學(xué)到的也只是死記硬背的知識，思維極易被固化，缺少創(chuàng)造性生機[11]。傳統(tǒng)教學(xué)方式中教材是知識的主要載體，老師根據(jù)教學(xué)大綱執(zhí)行教材內(nèi)容[5]。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教材更新滯后于時代發(fā)展，教材上有的內(nèi)容或技術(shù)也早已隨著時代的發(fā)展而被淘汰，即使頻繁更新教材，教材內(nèi)容還是滯后于科技的發(fā)展。因此，以教材為知識的載體已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展對于新知識的需求[5]。傳統(tǒng)教學(xué)方式的成績評定方式采用期末卷面成績占70%，平時成績占30%，平時成績一般由考勤、作業(yè)完成情況和課堂表現(xiàn)為依據(jù)給出，但是課堂表現(xiàn)成績的給出往往科學(xué)性不強。這種考核機制對學(xué)生的成績評定主要以卷面成績?yōu)橹?，未涉及學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，不能體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。

（四）環(huán)境科學(xué)專業(yè)對無機及分析化學(xué)教學(xué)要求較高

與化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生不同，環(huán)境類專業(yè)新生一般對自己所學(xué)的專業(yè)沒有深入的了解，甚至不知道自己所學(xué)的專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)部門，認為無機及分析化學(xué)課程跟環(huán)境類專業(yè)沒有多大聯(lián)系，甚至有些學(xué)生會有“環(huán)境類專業(yè)為什么要學(xué)化學(xué)”的疑問。然而，無機及分析化學(xué)課程是環(huán)境類專業(yè)的基礎(chǔ)課程[1]，是后續(xù)課程環(huán)境化學(xué)、儀器分析、生物化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等及其相關(guān)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)[8]。本課程還與環(huán)境類專業(yè)核心課程水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置等關(guān)系密切。因此，后續(xù)課程對無機及分析化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量提出了較高的要求。同時，本課程在學(xué)生畢業(yè)后工作、繼續(xù)深造過程中也發(fā)揮著不可或缺的作用。

二、課程的綜合改革措施

（一）激發(fā)學(xué)生對無機及分析化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣

無機及分析化學(xué)課程的教授對象一般是環(huán)境類專業(yè)的入學(xué)新生，學(xué)生來自全國各地，有些學(xué)生是其他專業(yè)調(diào)劑而來，致使其化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，且該課程內(nèi)容繁雜，難點較多，致使學(xué)生對該課程的興趣較低，甚至?xí)?dǎo)致學(xué)生由于該課程較難而選擇轉(zhuǎn)專業(yè)。因此，在教學(xué)伊始，尤其是第一節(jié)緒論課，需要授課老師準備一節(jié)結(jié)合專業(yè)、內(nèi)容風(fēng)趣、貼近實際的緒論課，激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生到專業(yè)興趣[5]。在緒論課上教師要讓學(xué)生明確該課程對專業(yè)到重要性、教學(xué)主要內(nèi)容及與專業(yè)的相關(guān)性和“怎樣學(xué)好該課程”。如授課老師可以通過列舉一些環(huán)境領(lǐng)域的熱點問題，告訴同學(xué)們?nèi)绾芜\用所學(xué)的化學(xué)理論結(jié)合相關(guān)的環(huán)境知識去治理這些環(huán)境問題。如應(yīng)用沉淀的生成和溶解平衡理論修復(fù)環(huán)境中的重金屬污染，氧化還原反應(yīng)的理論知識應(yīng)用到水污染的治理等等，讓學(xué)生體會到該課程的確對自己以后發(fā)展有用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在日常授課過程中，僅僅單純講授化學(xué)理論知識容易使學(xué)生感到無聊，降低學(xué)習(xí)興趣，授課老師可以利用小視頻或者小動畫給學(xué)生展示一些化學(xué)原理，如氧化還原反應(yīng)的原理可以制作原電池等，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[12]。此外，在課余、周末、假期邀請學(xué)生參觀環(huán)境類到相關(guān)實驗室、環(huán)境自動監(jiān)測平臺（如大氣環(huán)境監(jiān)測站、水質(zhì)自動監(jiān)測站）和相關(guān)到工程中心（如環(huán)境材料研發(fā)中心）等，讓學(xué)生了解無機及分析化學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用，提高其學(xué)習(xí)興趣和動力。

（二）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在高中階段，學(xué)生主要是“被監(jiān)督”式的學(xué)習(xí)。進入大學(xué)以后，老師不再監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)，同時，學(xué)生的自由支配的時間增多，“自由度”增大[5]。作為老師，要和輔導(dǎo)員配合，幫助學(xué)生盡快調(diào)整心態(tài)，適應(yīng)大學(xué)生活和學(xué)習(xí)。首先，在思想認識上，要幫助學(xué)生調(diào)整心態(tài)，規(guī)劃好大學(xué)生活，使學(xué)生明白，大學(xué)生活不是“躺平”生活，要依據(jù)自身實際和社會需要確立大學(xué)階段的目標(biāo)；使學(xué)生明白，大學(xué)教育是素質(zhì)教育，綜合能力和考試分數(shù)同樣重要。其次，在生活上，要讓學(xué)生轉(zhuǎn)變思想，認識到進入大學(xué)就開始了獨立生活，要學(xué)著去和形形色色的人相處，學(xué)會獨立處理問題。授課教師可以和輔導(dǎo)員、班主任多溝通和交流，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活狀況，幫助學(xué)生盡快適應(yīng)大學(xué)生活。最后，在學(xué)習(xí)上，要注重培養(yǎng)學(xué)生主動思考和時間動手到能力，幫助學(xué)生確立自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的觀念。如授課老師可以指導(dǎo)學(xué)生如何利用文獻檢索平臺檢索相關(guān)專業(yè)文獻；可以和教學(xué)實驗平臺溝通，設(shè)計綜合實驗，鍛煉學(xué)生的實踐動手能力；也可以結(jié)合實驗虛擬仿真平臺，設(shè)計一些與專業(yè)相關(guān)到綜合實驗，如本專業(yè)的“污染地塊綜合調(diào)查與評價全流程虛擬仿真實驗教學(xué)項目”，鍛煉學(xué)生解決專業(yè)問題的能力。

（三）優(yōu)化無機及分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容

受高考政策的影響，本專業(yè)學(xué)生高中化學(xué)基礎(chǔ)差別較大。授課教師前期可以收集各個考區(qū)教學(xué)大綱、考試大綱、所用教材、教案等信息，初步了解不同生源地考生化學(xué)基礎(chǔ)，合理安排教學(xué)內(nèi)容和進度。環(huán)境類專業(yè)的學(xué)生多數(shù)為理科生，在高中時學(xué)過的很多化學(xué)知識與大學(xué)的無機及分析化學(xué)課程內(nèi)容重復(fù)，因此，對于重復(fù)的知識點可以簡要介紹，未學(xué)過的知識點重點講述，這樣既可以避免重復(fù)教學(xué)，又能保證學(xué)生對該課程的“新鮮感”。

老師授課時，可以將理論教學(xué)和科研實踐相結(jié)合。在大學(xué)階段，有很對針對學(xué)生的科研競賽，如與環(huán)境類相關(guān)的項目有大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、共享杯大賽、科研育人促進計劃等，老師可以鼓勵學(xué)生組隊進行項目申報，然后在課堂上對申報的項目中涉及的化學(xué)知識點進行分析討論，使課堂不僅局限于理論知識的學(xué)習(xí)，還要提高學(xué)生的專業(yè)熱愛和科研熱情。老師在授課時，也要加入一些思政元素，培養(yǎng)學(xué)生的使命擔(dān)當(dāng)感。在課堂上將化學(xué)史滲透到理論教學(xué)中，講述老一輩科學(xué)家的科研經(jīng)歷，學(xué)習(xí)他們的科研探究精神和奉獻精神，將他們的研發(fā)成果滲透到教學(xué)內(nèi)容中，這樣既可以增加課堂氣氛，又可以培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。如講述配位化合物時，可以介紹我國配位化學(xué)奠基者戴安邦院士科研經(jīng)歷；講述原子結(jié)構(gòu)時，可以引入張青蓮院士的事跡，講述抗日戰(zhàn)爭時期他在西南聯(lián)大工作期間取得的成績，以及如何開拓我國同位素的科學(xué)研究。

（四）改革傳統(tǒng)教學(xué)模式

以往的教學(xué)模式是老師在課堂上講，學(xué)生被動接受，這樣的教學(xué)方式以老師為中心，而忽視學(xué)生的主體性，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[12]。因此，要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，探索學(xué)生可以主動參與，能夠提高學(xué)生興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)、深入思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣的多元教學(xué)方法[8]。

線上線下教學(xué)相結(jié)合。目前有很多教學(xué)軟件，如騰訊會議、騰訊課堂、雨課堂、智慧樹、釘釘、微信、QQ 等軟件。在上課前，授課老師把本次課的重點、難點以及框架制成PPT發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生結(jié)合教材進行課前預(yù)習(xí)；在課堂上，授課老師預(yù)先發(fā)布一些客觀題，根據(jù)學(xué)生的答題情況了解學(xué)生對本次課的預(yù)習(xí)情況；在講課過程中，老師可采用學(xué)習(xí)軟件隨機抽問、彈幕提問及共同回答問題的方式活躍課堂氣氛[13]；課后，老師可將授課的課件、拓展資源和課后作業(yè)發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生通過課程群與老師進行交流。疫情期間，各大高校倡導(dǎo)“停學(xué)不停課”，把互聯(lián)網(wǎng)視域下的教學(xué)發(fā)揮到了極致，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的弊端也逐漸凸顯[13]。老師在進行線上教學(xué)時，難以掌握學(xué)生的聽課情況，而學(xué)生不用面對老師，少了約束性，學(xué)習(xí)興趣下降。把互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)手段和課堂教學(xué)相結(jié)合，既可以彌補線上教學(xué)的弊端，又可以增強師生之間的互動，進而提高教學(xué)效率。

過程性評價和結(jié)果考核相結(jié)合。合理的課程考核方式，能客觀、真實地評價和反饋教學(xué)效果，而且還能有效的引導(dǎo)學(xué)生積極、主動參與教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神[13]。因此，過程性評價和結(jié)果評價更能檢驗學(xué)生對課程的把握程度以及可以更加公平公正地進行成績評定。綜合成績由平時成績和期末成績組成，平時成績可采用過程性評價來考核學(xué)生，由學(xué)生考勤、平時作業(yè)、隨堂測驗、課堂問答、課堂練習(xí)、微課制作和展示等，可以把平時成績所占比例30%提高到40%，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性；結(jié)果評價采用期末考試成績，期末考核試卷的試題構(gòu)成多樣，不少于四種題型，難易程度適中，提倡采用非標(biāo)準性答案的試題，結(jié)合所學(xué)專業(yè)，讓學(xué)生能夠靈活運用所學(xué)知識。

結(jié)語

作為環(huán)境類專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，無機及分析化學(xué)的教學(xué)對于學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新思維、實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用。在教學(xué)中，要通過各種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、優(yōu)化課程的教學(xué)內(nèi)容和改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式等，使無機及分析環(huán)境課程得到革新，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。