基于研究型课程理念的环境毒理学课程教学研究与实践

张伊帆 何飞 李永峰

摘 要：环境毒理学，是环境科学和毒理学的一个分支。它是从医学及生物学的角度，利用毒理学方法研究环境中有害因素对人体和生态系统尺度影响的学科。研究依托课题化的教学实践方式设定课程改革目标，从课题设计、课题实施和课题成果评价对环境毒理学的研究型教学模型进行探讨。

关键词：环境毒理学；研究型教学；课题式教学

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）14-0141-03

Abstract： Environmental toxicology is a branch of environmental science and toxicology. It is a subject that uses toxicological methods to study the harmful factors from the environment effects on human body and ecosystem. Setting the goal of the curriculum reform based on the subject teaching practice， the research teaching model of environmental toxicology from three aspects such as subject design， subject implementation and subject achievement evaluation is discussed.

Keywords： environmental toxicology； research-based teaching； task-based teaching

环境毒理学，是环境科学和毒理学的交叉学科，是利用毒理学方法研究环境中有害因素，特别是化学污染物，对生物有机体的损害效应及其作用机理的一门学科。环境毒理学教学目的是培养学生知识水平，在一定基础上可以解决相关环境预防及治理等问题。研究型教学课题化模式将环境毒理学实验具体到课题当中去，从课题实践中培养学生的自主学习和科学创新能力，提高了学生的的认知能力、实践能力和团队协作能力，增强了学生对环境保护的责任感，研究型教学早已成为欧美国家综合性实践类课程的主要教学方法。目前研究型教学，由于教学型问题的设置、经费、学生课时、学生个性等原因，很难兼顾到每个同学。因此研究型教学模式在我国大学普遍实施还有一定的困难。

在《中国教育改革和发展纲要》中，有这样一段话：“中小学要由‘应试教育转向全面提高国民素质的轨道，面向全体学生，全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质，促进学生生动活泼地发展，办出各自的特色。”这段话较为客观地阐述了素质教育的基本任务。按照素质教育的要求，学生道德的修养，知识的掌握，技能的形成，智能的发展以及个性的培养，都已成为人的全面发展培养目标的必不可少的组成部分。要造就全面发展的一代新人，显然仅仅依靠传统的知识传授教学模式已经不适应现代学校教育發展的需要了。建立新的教学模式，形成新的教学规范，已成为我国新时期基础教育教学改革面临的重要任务。

研究型教学模式就是近些年提出来的一种由学生自主自行学习的新模式。在当代国内大多数高校中，由于传统教学模式的束缚，对研究型课程的开设方式缺乏普遍全面的系统认识，或者进行了小范围的探讨，或者为开课等。在此背景下，本文以东北林业大学环境科学专业开设的《环境毒理学》为例，提出了一套基于研究型课程理念的设计方案及学生培养方法。

一、课程概述与研究型教学的意义

（一）环境毒理学概述

环境毒理学，是环境科学和毒理学的一个分支。它是从医学及生物学的角度，利用毒理学方法研究环境中有害因素对人体健康影响的学科。其主要任务是研究环境污染物质对机体可能发生的生物效应，作用机理及早期损害的检测指标，为制定环境卫生标准做好环境保护工作提供科学依据。利用毒理学方法研究环境污染物对人体健康的影响及其机理的学科。是环境医学的一个组成部分，也是毒理学的一个分支。它主要通过动物实验来研究环境污染物的毒作用。环境污染物对机体的作用一般具有下列特点：接触剂量较小；长时间内反复接触甚至终生接触；多种环境污染物同时作用于机体；接触的人群既有青少年和成年人，又有老幼病弱，易感性差异极大。

环境毒理学主要研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物在动植物体内的吸收、分布、排泄等生物转运过程，和代谢转化等生物转化过程，阐明环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。

（二）研究型教学的意义

将研究型学习列入中学课程计划是我国基础教育改革的重大举措，它标志着以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育在基础教育中将得到全面的落实，具体表现在以下几个方面：

1. 研究型学习有利于创新人才的培养。

2. 研究型学习的开设有利于学生素质的全面提高。

3. 研究型学习的开设，有利于师资队伍的建设。

4. 研究型学习的开设，有利于建立平等互助的新型师生关系。

5. 研究型学习的开设，有利于促进学校、家庭和社会教育的协作配合，从而有助于加快推进素质教育的步伐。

研究型教学模式是发展壮大国家教育的有效途径，研究型教学模式以学生独立自主创新为主，实践与之相辅相成进行的新的教学模式。研究型教学大范围的实施需要很多国家教育的资助，大学可以为研究型学习的实施提供实践与具体场所。

二、环境毒理学研究型教学模式的具体实践

（一）课题设计

课题设计是研究型教学的基础，是以课题为中心对学习内容进行的重新规划。根据学生人数，还有学生的专业知识水平，结合东北林业大学的实际情况，将《环境毒理学》教学内容课题设计以学生实践为主题。

在课题中，教师负责进行对学生初期的一些简单领导及讲述相关课题事宜，由学生自己分组、分工合作进行课题探讨与实验。从中不断激发学生的自主能力与团队协作能力，培养学生的兴趣。

本次课题设计以环境毒理学实验为主，学生自己进行研究型教学课题实验，课题成果评价及总结与改进相结合的独特的研究型教学课题化的教学模型。

（二）课题实施

1. 成立课题小组。由老师分组成立课题小组，每组成员根据课题数目与课题人数进行合理分组，将不同层次的学生搭配分组，这样有利于同学之间互相帮助、互相促进、共同提高，同时课题进度相对统一。分组应遵循原则：认知水平、性别、学习能力及成绩好坏分配等。这样有利于各组之间水平的平衡性，有利于学生之间的相互学习，有利于学生团队精神的培养。

2. 课题方案设计。根据课题内容，明确课题的目标，由小组成员共同探讨课题设计方案、内容、操作过程及其注意事项等。完成必要的课题资料收集，方案执行情况等具体内容。过程中，遇到的困难可求助于老师，师生间的交流有助于理论知识的储备与课题成功实施的必要性。小组课题设计方案内容如表1所示。

3. 课题注意事项

（1）实验动物小白鼠应及时填埋，防止污染环境。

（2）课题实施中，应及时通风，做好防护措施，以防学生大量吸入有毒气体。

（3）小白鼠抓取过程中，戴好实验准备的手套，切勿被小白鼠咬伤。

（4）对于实验中未死亡的小白鼠，应及时处死填埋。

4. 课题补充说明

由于经费、师资、实验室、实验动物资源、课时等限制原因，本次课题只采用小白鼠作为研究对象，在将来有一定条件下，课题可采用更多实验动物为研究对象，一种为啮齿类，另一种为非啮齿类，以便全面了解受试化合物对不同动物的毒性特征，加深学生对毒性化合物的理解。

（三）课题成果评价

1. 研究结果展示与评价。由组长作为代表向老师对课题内容及结果进行简单的汇报，同时对课题完成过程中遇到的问题及解决方法进行介绍，其他小组成员可以提出问题，由本组成员进行简单的解答。完善组间的交流。老师根据课题完成结果及答疑情况进行评价。评价分为组间评价、组内评价和老师评价三部分组成，分别占总评的25%、25%和50%。最后由学生写成书面报告的形式统一上交老师。

2. 综合成绩评定。研究型教学课程的成绩评定方式采用成果评价与考试相结合的方式。两者分别占60%和40%。由环境学院的老师对小组进行评定，进行期末考试的综合性考试，考试性质为闭卷考试。通过成果评价与考试相结合的方式得出综合成绩的评定，这样的方式打破了传统以书面形式进行评定的传统模式，促进了人才的培养与学生自主创新的能力。有利于《环境毒理學》课程研究型课题的具体实施。

三、课题改进与总结

1. 课题改进。教学方式应尝试多样化，如室内一般试验、即实验开始前教师在黑板书写，辅助多媒体展示，讲解实验原理和步骤，学生在教师指导下开展课题。课题的前期探讨必不可免，以防课题实施过程中出现的各种问题。即使出现问题，应当由学生自己想办法处理解决。有利于学生独立自主创新能力的培养；有利于学生团队精神的培养。为了课题实践的特色，体现学生在课题化教学中的主导地位，培养自主学习和动手的能力，以学生为中心，对课题化教学方法应进行改变。可以尝试改变教师的讲课方式，课题实施地点，课题实施的具体方法等许多问题。多元化的学习方法更有利于扩展学生的大脑思路。同时，可充分运用现代化教学手段，采用多媒体和课题示范相结合的方式，采用不同地点的同组课题，不同方式的课题探究，充分激起学生的兴趣。这样可提高学生的积极性，加强学生的动手能力，培养团队精神以及相互配合协作能力。

2. 总结。研究型教学课题化模式是更加符合如今社会对当代教学的需求，此种教学模式旨在以学生自主创新能力为主进行课题化教学的新模式，在新的学术研究领域中，课题化教学模式也逐渐得到重视。学生可从研究型教学模式中充分体会科技创新、科技文化的力量，不断的发现问题，探索答案，寻根究底，最终达到获取科技、知识、学习方法的各种技能，其中是科学精神、发现能力、自主学习和科技创新的能力得到最大的发展。这不仅仅是学生的收获，更是教学的发展历史上的重大突破。我们也不能忽视了传统教学模式，传统知识教学为我们储备理论知识，而研究型教学则是学生的“扩宽”之地，在这里可以不断提高学生自己的认知水平。从传统教学逐渐脱离出来，为国家输送一批又一批的创新型人才。这样的教学模式对于国家未来的建设非常有必要。

四、体会

随着人口的不断增加，环境承载力有限，虽然人类也采取了一定的环保措施，但是毕竟环境要承担起70亿人口的基本生活，另外，城市化进程的加快，使得人类的生活能源成本越来越高，如何环保绿色生活？如何与环境和谐共处？这已经成为了当今社会经济发展不得不面对的问题。

环境毒理学作为环境学科的一门基础学科，对于环境保护预防有着重大作用。并对环境问题进行风险评价和管理的学科，其根本目的是在于预测环境因素对于生物和生态环境的危害，并确定其接触的安全底线和一定防治措施提供有效的科学依据。

传统教学模式枯燥无味，往往限制了大部分学生的兴趣。研究型学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度，培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标；以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体；以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容；以在教师指导下，以学生自主采用研究型学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。

因此，在当下，环境毒理学与研究型学习结合是非常有必要的。此方法有利于人才的培养，有利于环境毒理学的发展。在未来很长的一段时间内，环境毒理学将作为国家教育部重点发展的学科之一，通过研究型教学模式不断为国家输送新的人才，为国家健康良性发展提供科学依据。

五、结束语

面对日趋严重的生态环境且越来越多的环境污染事件，对环境类专业学生开设的《环境毒理学》课程教学责任重大。这必须要求学生老师从新的学习模型中探索出治理环境的有效方法及策略。因此，构建学习型环境毒理学实验课程教学模型，符合当代高等教学机构培养的目的，与建设高水平研究型大学的目标相适应，与国家发展提供坚实的科学依据相契合，与构建生态和谐社会的理念相吻合。

本文以东北林业大学环境科学专业开设的《环境毒理学》为例，分别阐述了学习《环境毒理学》的意义以及构建研究型学习教学模式的必要性，从中展开《环境毒理学》课题研究。仅以此来谈谈自己对与《环境毒理学》课程与研究型学习教学模式的见解。

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