应用化学专业《环境化学》课程教学改革探索*

孙荣国

(贵州师范大学化学与材料科学学院，贵州　贵阳　550001)



应用化学专业《环境化学》课程教学改革探索*

孙荣国

(贵州师范大学化学与材料科学学院，贵州贵阳550001)

为提高贵州师范大学应用化学专业《环境化学》课程的教学效果，在教学实践的基础上，由传统的教师讲授、学生被动学习改革为研讨式教学与综合实验训练相结合的模式。实践表明，通过改革不仅使学生的学习热情、科研兴趣得到提高，而且锻炼了其发现、分析和解决问题的能力。总体上教改效果良好，达到了预期目标。同时，对教改过程中存在的问题进行分析总结并提出了相应的改进方案，以利于更好地培养符合社会需求的高级应用型人才。

应用化学；环境化学；教学改革

《环境化学》是在化学学科的传统理论和方法的基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门多学科交叉的综合性学科[1-2]。《环境化学》既是环境科学的核心组成部分，也是化学学科的一个新的重要分支。《环境化学》作为应用化学专业学生的选修课程，主要侧重提高学生对身边环境问题的化学机理的认识及培养其环境化学相关的实验技能，在自身的专业背景下，能够在相关部门从事与环境相关的科学研究及管理工作[3-4]。该课程是应用化学专业非常重要的一门选修课程。因此《环境化学》课程的教学模式及方法等对实现相应的教学目标十分重要。笔者通过教学实践，以提升教学质量为目标，从《环境化学》课程的教学目标、教学内容与形式、教学效果、存在的问题、改进方法等几方面进行探讨，试图为应用化学专业《环境化学》选修课程的教学提供新的思路和方法。

1　教学目标

贵州师范大学应用化学专业主要培养能在化工、炼油、材料、制药、能源、环保等领域的科研机构、企事业单位或中等学校从事科学研究、生产技术与管理、教育教学工作的应用拓展型高素质人才。因此，开设《环境化学》选修课程不仅可以提高学生对当下环境问题的认识，增强环境保护理念，而且可以让学生意识到环境污染的严重性，以实际行动参与环保工作。因此要求学生掌握水环境化学、大气污染化学、土壤污染化学及环境生物化学的化学基础理论知识及化学污染物质在环境中的迁移转化规律，熟悉相关实验的原理、分析测试方法及总结与汇报的方法等，同时还能让学生了解环境化学研究的基本方法，培养学生认识、分析和解决实际环境问题的能力，为将来从事环境方面相关工作奠定基础。

2　教学内容与形式

以王凯雄主编的《环境化学》作为教材，以戴树桂主编的《环境化学》、《环境科学》、《中国环境科学》、《环境化学》、EnvironmentalScience&technology、ScienceoftheTotalEnvironment、Chemosphere等教材和知名学术期刊作为参考教材，主要讲授水环境化学、土壤环境化学、大气环境化学和生物环境化学相关理论知识，其中以水、大气和土壤环境化学为重点章节进行介绍，在介绍基本理论知识的同时，以专题讲座的形式进行示范，讲述相关领域的研究重点及发展趋势，然后提出6～8个学科前沿问题，如在水环境化学章节，给出的问题有：(1) 水环境污染与人类健康；(2) 我国水环境新型污染物污染现状；(3) 我国水体富营养化现状、成因、控制对策和发展趋势；(4) 我国水环境抗生素污染现状及危害；(5)我国水环境重金属污染现状及挑战；(6) 水体汞的环境地球化学行为研究进展；(7) 有机质在水环境化学中的作用及意义。每5位同学一组，由学生自己查阅相关文献资料并进行归纳总结，制作报告文稿，在课堂上以专题报告的形式论述相关科学问题的动态及研究进展，同时与教师、同学展开讨论并由教师进行点评。

此外，对水、大气和土壤环境化学这三个章节分别给出一个开放性实验题目，其中水、土壤和大气环境化学各章节的开放性实验题目分别为“校园人工湖水体富营养化现状及评价”、“校园绿化区土壤肥力的测定与评价”和“校园大气环境中PM10和PM2.5浓度监测”。每10名学生为一组，首先由学生自己查阅相关文献资料、撰写实验方案、研究方法及注意事项，以本科毕业论文开题答辩的形式进行汇报，教师对实验方案的可行性、存在的问题、注意事项等进行点评、指正。然后由学生独立开展实验，包括试剂药品的配制、样品的采集、前处理和测试，实验过程中教师全程跟踪监控学生的实验进展，在出现错误或操作不当时及时给予提醒。实验结束后，学生需对数据进行分析和总结，以研究报告的形式进行汇报。该方法着重培养学生的科研兴趣、创新能力、动手能力和组织能力[5]。

采取开放式的模式对学生的综合成绩进行考核。理论知识掌握程度的考核采取半开半闭的考试模式进行，同时根据学生作报告的演讲文稿、报告内容、仪态、开放性实验组织能力、操作能力、数据分析、实验报告的撰写能力等多方面进行考核，然后根据学生的综合表现给出最终成绩。

3　教学效果

首先，通过改革提高了学生对《环境化学》课程理论知识的理解和掌握程度，并具备一定的运用能力。通过一系列的文献资料查阅、报告、实验、总结等训练过程，使其具备了在企业、公司、事业单位从事环境监测、环境分析与管理等相关工作的能力。其次，通过教学模式改革，学生的知识视野得到大幅拓宽，学习思路得以转变，激发了学生主动获取知识的兴趣及学习的热情，同时积极性及科研兴趣大幅提升，科学素养得到培养，文献查阅和归纳、论文写作与学术交流能力均得到提高。再次，学生的发现、分析和解决问题的能力得到大幅提升。该教学模式改变了以往“手把手”式的教学方法，使学生始终处于“主角”状态，其主观能动性和创新性思维等得以充分调动和发挥，团队合作能力得到锻炼。总之，研讨式教学与开放性、综合性实验训练相结合的教学模式是一次有益尝试，总体上教学效果理想，达到了预期目标。

4　存在的问题与改进方法

(1)学生的文献查阅能力与总结能力较差。《环境化学》这门课程授课时间为大三下学期，但仍有部分学生不知道如何查阅文献，即使有的学生会查阅相关文献，也仅限于国内的学术论文，外文文献基本没有涉及，且未对文献进行认真阅读和分析。总之，大部分学生对文献的总结、归纳能力较差。对此，在今后的教学中应教会学生如何查阅中外文文献，传授相关期刊论文数据库的使用方法、文献阅读方法及总结归纳的方法与技巧。

(2)学生的语言表达能力及文字撰写能力较差。在作报告或进行讨论过程中发现学生的语言表达混乱、逻辑性不强，用词不严谨、不恰当、不准确。报告展示的语言不通顺，甚至有错别字、语法错误。对此，在今后的教学过程中应以优秀学术期刊论文及学生的论文为案例，介绍科技报告语言表达的注意事项，提升其科学素养，为未来从事科研工作奠定基础。

(3)实验过程中动手能力、分析问题、解决问题能力差。个别学生始终不知开放性实验的目的、原理及方法，不知如何开展实验，对实验数据的分析总结更是未知，在开放性实验过程中一直扮演“跟班”的角色，这主要是由于其未掌握相关知识体系、未认真查阅相关资料，以致不能理解实验的原理、开展方法，也未能对实验结果进行较好地总结、分析等。对此，在今后的教学中应加强传授开放性实验的开展方法、注意事项、统筹安排、结果讨论与分析等，逐步培养学生发现问题和分析问题能力，提高学生自我解决问题的能力。

5　结　语

《环境化学》作为贵州师范大学应用化学专业的选修课程，对完善学生的知识体系非常重要，应根据应用化学专业的特点和教学目标，积极探索和尝试新的、有利于提高学生学习效果的和注重学生能力培养的教学模式，不断丰富、改进和创新教学方法与手段，使学生积极主动地去学习，由“被动接受”的状态转变为学习、科研的“主角”。这样不仅可以提高学生对当下环境问题的认识和环保素养，激发学生的学习兴趣与热情，在学生对基本理论知识的掌握程度得到提升的同时，学生的发现并分析问题能力和解决问题能力得到充分锻炼，此外，还可以提升学生的组织、协调和团队合作能力。

[1]戴树桂. 环境化学.2版[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006: 4-10.

[2]张进忠, 王定勇, 魏世强, 等. 高等环境化学课程研讨式教学的探索与实践[J]. 西南农业大学学报(社会科学版), 2010, 8(2): 199-200.

[3]郭绍芬, 张广娜, 徐树建, 等. 科研项目支撑下环境化学开放性实验的改革和探索[J]. 临沂大学学报, 2014, 36(6): 48-50.

[4]周龙, 马华菊, 黄文富, 等. 环境化学教学改革探讨[J]. 广州化工, 2016, 44(2): 190-192.

[5]夏博书, 吴雨杭, 韩忠保, 等. 化学师范专业基础化学实验改革的探讨[J]. 广州化工, 2016, 44(1): 179-180.

Exploration on Teaching Reform ofEnvironmentalChemistryin Applied Chemistry Specialty*

SUNRong-guo

(School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Normal University, Guizhou Guiyang 550001, China)

In order to improve the teaching effects ofEnvironmentalChemistrycourse for the specialty of Applied Chemistry in Guizhou Normal University, the traditional teaching method was reformed which was active teaching of teachers and passive learning of students to the mode of combining discussion-based teaching and training of comprehensive experiment based on pedagogical practice. Practice dictated that the enthusiasms of learning and scientific research of students were improved. The ability of analyzing and solving problems were also improved. Overall, the educational reform effect was good, and had reached the expected goal. At the same time, to cultivate talents for conforming to the requirements of the society, the existing problems in the process of educational reform were analyzed, and optimization proposal was provided.

Applied Chemistry;EnvironmentalChemistry; educational reform

贵州师范大学博士科研启动项目(2014年)。

孙荣国(1984-)，男，博士，副教授，从事环境化学方面的教学与科研工作。

G642.3

A

1001-9677(2016)012-0202-02