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《土壤污染与防治》课程教学改革探索

2016-03-16丁爱芳

广州化工 2016年16期
关键词:重金属案例污染

张 迪,丁爱芳

(南京晓庄学院环境科学学院,江苏 南京 211171)



《土壤污染与防治》课程教学改革探索

张迪,丁爱芳

(南京晓庄学院环境科学学院,江苏南京211171)

土壤污染问题已经成为全球性的环境问题,越来越受到广泛的关注。《土壤污染与防治》课程是培养学生分析和解决土壤污染问题的专业课程。根据本课程的特点,主要从教学内容的完善、教学案例的运用、讨论式教学的引入及实践培训四个方面进行改革实践和探讨。通过教学改革,丰富了教学内容,提高了教学质量和教学效果;同时也激发了学生的学习兴趣,使学生的理论水平和动手能力得以增强。

土壤污染与防治;教学改革;教学方法

随着我国工业化进程的加速,土壤环境污染日趋严重,由此带来的重金属积累、持久性有机污染物残留、农药化肥的过度使用等,都对人类健康和生态环境构成了严重威胁[1-2]。土壤的健康状况很大程度上直接关系到农产品质量和食品安全,“十三五”规划纲要中已经明确写入土壤污染修复目标,而且伴随着“土十条”的出台,土壤污染防治已经迫在眉睫。《土壤污染与防治》课程是高等学校环境工程和环境科学专业开设的一门重要的专业课,其任务是使学生从科学的角度理解土壤污染的相关理论,了解污染物在土壤中的迁移转化规律,掌握土壤污染的修复技术。通过本课程的学习,培养学生利用土壤污染与防治的相关理论知识和技能,解决土壤环境污染、土壤治理修复、土壤保护等问题的能力。

在传统的教学模式中,《土壤污染与防治》课程主要以教师讲授为主,侧重于对概念、机理的分析和讲述,学生理论水平较高,但是解决实际问题能力较差,导致理论与实际脱离,不能满足就业单位的需求。而且随着人才培养模式的改变,教学内容的增多,教学学时的减少,传统的教学方法不再满足新的人才培养的需求,使得教学改革势在必行。现将该课程的教学方法、教学思路、内容体系等进行探索和实践,总结如下几点。

1 教学内容的完善

《土壤污染与防治》课程内容较多、较分散,教师没有办法在有限的时间内将所有内容都讲透彻,因此必须制定科学的教学计划,合理分配教学内容,突出重点和难点。由于《土壤污染与防治》教材大多是农林学校主编,这些高校学生基本都是先学习《土壤学》课程,对土壤的组成、性质,土壤环境过程和养分循环等都有基本的认识和理解,为后面《土壤污染与防治》的学习奠定了基础;导致大部分《土壤污染与防治》教材是直接进入污染和治理这一部分的学习,对基础内容未加提及,这对工科专业的学生和教师提出很大挑战。由于大部分环境工程专业都未开设《土壤学》课程,导致教师上课时遇到许多困难,因此需要给同学们先补充土壤学基本知识[3]。因此,建议教师在这一部分内容适当增加学时,以补充学生对土壤的基本认识,形成对《土壤污染与防治》相关内容的整体认识。

在有限的学时条件下,建议把土壤无机污染尤其是重金属污染、有机污染,以及重金属和有机污染的治理技术作为重点和难点内容。对于工科专业的学生来说,污染防治技术和工程应用的学习要重于对理论知识的研究,尤其是最新的工程修复技术和成功应用的案例,要通过查阅资料及时的引入教材中,有助于学生对土壤污染治理技术的合理运用,避免理论与实践脱节现象。对于农业面源污染等内容可以采取学生自主学习、查阅参考资料、小组讨论等方式进行;土壤环境固体废弃物污染和土壤环境影响评价等与其它课程内容有交叉的地方,可以进行适当的删减或简单讲述,避免课程之间的重复。

2 教学案例的运用

案例教学法是借助于典型例子来引导学生积极思考,掌握理论知识的同时,学会运用抽象的理论知识解决实际问题,不仅能够激发学生的学习兴趣,而且能够提高教学效果,切实的感受到知识应用于实际的乐趣。《土壤污染与防治》是一门与实际联系十分紧密的课程,教学过程中引入同学们身边发生的案例,能够让学生真切的感受到污染问题就在我们身边,不仅让课堂教学变得生动有趣,更使同学们在轻松愉快的氛围中学到知识[4]。例如,重金属污染这一部分内容,通过沈阳张士污灌区镉、铅污染调查资料,江西省贵溪市江铜贵冶地区重金属污染导致农田寸草不生等实际案例,让同学们深切的感受到土壤重金属污染的危害。对于土壤重金属植物修复这一环节,以重金属砷超积累植物蜈蚣草为例,列举了湖南郴州市苏仙区邓家塘乡发生的一起严重砷污染事故,由于砷制品厂废水直接排放,导致600多亩稻田弃耕、2人死亡、400多人住院,土壤砷含量严重超标。第二年陈同斌研究员在湖南郴州建立了世界第一个砷污染土壤植物修复工程示范基地,每年去除砷的效率达10%,5年后降至安全范围。有机污染物污染这一节内容,以常州外国语学校事件为例,由于学校新校址对面100米即为三家化工厂的原址,该区域土壤氯苯超标78899倍,四氯化碳超标22699倍,在土壤修复过程中引发的环境问题导致近500名学生出现不同症状。这些真实的案例让学生深刻的感受到了土壤污染的严重性。也意识到学习本门课程的重要性,更懂得土壤保护的重要性。

3 课堂分组讨论的引入

教学过程不能一味的以教师讲授为主,否则会严重降低教学效率和课堂效果。适当的减少教师授课,引导学生参与到其中,让学生主动查阅文献和资料,了解土壤污染的最新动态和土壤污染修复技术的最新进展,与大家分享学习成果,不仅会增加学生的成就感,而且能够引导学生在查阅资料的过程中发现问题、进一步解决问题,甚至会激发学生的兴趣,进行深入的研究与探讨。教师可以根据班级人数,将同学划分为若干个小组,设定几个不同主题供大家讨论,查阅资料、搜集素材、制作PPT、进行课堂演讲[1,5]。例如,对于固体废弃物和农业面源污染这部分内容,同学们其它课程已经有所涉猎,内容较熟悉,就设置了几个主题,包括城市生活垃圾、污泥、粉煤灰、化肥、农药、污水灌溉等几方面对土壤环境影响,让同学们通过自主学习完成。教师给予一定的意见和建议,让同学们之间也相互提出问题,相互讨论,不断完善,不仅锻炼了学生的PPT制作能力,更锻炼了学生的语言表达能力。而且在自主学习的过程中,可能会发现自己感兴趣的方面。比较成功的一个案例是同学在查阅资料过程中,发现对土壤化学修复技术很感兴趣,进而邀请教师进行指导,布置一系列实验,利用不同改良剂对重金属污染土壤进行修复,研究不同改良剂修复效果的差异。并成功申请了大学生创新创业训练计划,也取得了一定的研究成果,真正做到学以致用。

4 实践能力的加强

《土壤污染与防治》是一门实践性较强的课程,但是大部分高校环境工程专业注重水、气、固的实践性,而忽视土壤的实训教学,导致学生动手能力较低[6]。设置实验课程的目的一方面是加深学生对理论知识的理解,另一方面是培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。实验基础技能培训主要从土壤样品的采集、样品的制备与保存等方面开展,将学生分组带到野外,采用土钻取土,用蛇形取样和梅花形取样等方法进行表层样品采集,并装入塑封袋中记好标签;土壤样品制备主要是从土样风干、研磨过筛、土样贮存等三方面进行[7-8]。综合实验培训主要包括重金属和有机污染土壤的淋洗技术,以及石油污染土壤的微生物修复技术,这部分实验与教师的科研工作紧密相关。通过实验使得学生对土壤污染防治技术的原理和方法有了更深刻和直观的认识,为后期的进一步深入研究打下良好基础。

5 结 语

对于环境工程专业《土壤污染与防治》课程的教学应符合专业特征,根据专业培养目标确定教学内容,与农林院校的《土壤污染与防治》课程侧重点有所区别,重点关注土壤污染修复技术的发展和工程应用。通过多种手段培养学生兴趣,引导学生主动查阅资料,课堂效率和教学效果得到显著提升。同时加强实训教学,提高学生动手能力,培养学生科研的思维。但是现在仍处于教学改革探索过程中,还有许多问题亟待解决,在今后的教学中仍需不断探索,优化教学内容和教学方法,提高学生综合能力,以培养出更多高素质的人才。

[1]刘娟,徐秋芳,李永夫,等.《土壤污染与防治》课堂教学改革探讨[J].教育教学论坛, 2016(12):114-115.

[2]朱维琴. 环境科学专业《环境土壤学》教学内容改革的思考[J].教育教学论坛,2011(29):119-120.

[3]马闯.《土壤污染与防治》教学课程改革与探讨[J]. 广东化工, 2013,40(9):195.

[4]张慧,王敦球,游少鸿. “土壤污染与控制”课程的案例教学法探讨[J].当代教育理论与实践,2012,4(11):112-114.

[5]陈杨. 土壤污染与防治课程教学改革与新模式的探索[J].内蒙古教育,2014(9):36-37.

[6]袁世斌. 土壤环境污染防治课程教学改革的实践[J].中国科教创新导刊,2009(31):152.

[7]洪坚平.土壤污染与防治.3版[M].北京:中国农业出版社,2011:194-196.

[8]张颖.土壤污染与防治[M].北京:中国林业出版社,2012:180-189.

Exploration on Teaching Reform of Soil Pollution and Control Course

ZHANG Di, DING Ai-fang

(School of Environmental Science, Nanjing Xiaozhuang University, Jiangsu Nanjing 211171, China)

Soil pollution became a global environmental problem and received more and more attention. Soil pollution and control as a professional course may help students to analyze and solve the problem of soil pollution. According to the characteristics of the course, the curriculum was explored and reformed from the teaching content, case teaching methods, the introduction of discussion teaching and practical training. As a result, teaching quality and effect were significantly improved. The interest of students in learning was enhanced and the theoretical level and practical ability was increased.

Soil Pollution and Control; teaching reform; teaching method

张迪(1985-),女,讲师,博士,主要从事土壤环境污染与治理。

X53

A

1001-9677(2016)016-0239-02

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