环境地球化学的学科特点与课程建设探索

张枝焕 朱先磊 王新伟 朱雷 师生宝

[摘 要]环境地球化学是环境科学与地球化学相结合的边缘交叉学科，目前环境地球化学学科已取得令人瞩目的研究进展，随着该学科的迅猛发展，其要求采用与其相适应的课程教学内容与方法。课题组介绍了环境地球化学的研究对象、内容、基本原理及其学科地位，分析了环境地球化学的发展趋势及课程建设中所面临的挑战，在此基础上，提出了适应环境地球化学科学特点和发展趋势的课程建设目标、任务和教学内容，以及与之相适应的研讨式教学改革措施。

[关键词]环境地球化学;科学特点;课程建设;教学方法;研究式教学

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）02-0093-06

环境地球化学是环境科学与地球化学相结合而产生的一门边缘交叉学科。自20世纪70年代以来，环境地球化学学科取得了令人瞩目的研究进展，在解决人类所面临的环境生态问题中发挥着重要的作用。

环境地球化学是一门新兴的边缘交叉学科，发展历史较短，其概念和科学含义仍在逐渐发展与完善中。最早提出“环境地球化学”概念的中国学者是涂光炽先生[1]，随后刘东生[2]、陈静生[3]、洪业汤[4]、戎秋涛等[5]、杨忠芳等[6]也从不同角度对环境地球化学的概念和基本含义做过阐述。综合前人的成果和看法，笔者认为，环境地球化学是研究人类赖以生存的地球表层环境中化学元素，微量无机和有机化合物的含量、存在形态、分布规律、形成机制、迁移转化机理、地球化学循环过程、生態效应及其与人类健康关系的学科。其主要任务是研究元素、化合物在地—水—气—生环境系统中的地球化学行为，人类的生活、生产过程与地球化学环境的相互作用，揭示人为干扰下区域性或全球环境系统的变化规律，为自然资源的合理开发利用，环境质量有效控制及人类生存、健康和发展服务。

工农业发展和新化学品的开发利用，不断产生新的环境污染物，使得环境地球化学的研究对象和人们关注的环境地球化学问题不断变化和更新。近年来，国内外环境地球化学学科已经取得了令人瞩目的研究进展，这要求其课程内容和教学方法也要不断更新和完善，但目前该课程的教学内容在许多方面还没有完全跟上学科发展的步伐，不能反映出学科发展的前沿。因此，亟须提出适应国内外相关领域发展要求的课程教学内容，并探索出一套与之相适应的教学方法。

一、环境地球化学的科学特点

（一）环境地球化学的研究范围、对象与内容

环境地球化学的研究范围包括生物圈、大气圈、水圈、土壤和岩石圈。其研究对象为地球表层生物—非生物复合系统中的化学物质，包括生物与非生物两大部分，其中非生物部分包括大气、水体、岩石、土壤和沉积物等环境介质中的化学物质，生物部分包括动物、植物、微生物及人类等生命介质中的化学物质。

陈静生[3]在总结国内外研究进展的基础上提出，环境地球化学的研究内容包括地表环境的地球化学性质、污染物在环境介质中的迁移转化规律、环境元素与生命元素之间的关系，以及环境中与生命有关的化学物质对生物体和人类健康的影响三个方面。周启星和黄国宏[7]提出将生物—非生物复合系统中化学物质的生物地球化学循环及其过程作为其核心内容。

环境地球化学的研究范围十分广泛，研究对象也十分多样，但不同时期的研究侧重点不同。当前，环境地球化学的主要研究任务、范围和内容的侧重点为：1.把与人类的生存与发展密切相关的领域（即地球的外圈层）作为其主要研究范围;2.把对人类的健康、生存与发展有密切关联的元素或化合物作为主要研究对象，并随着人们面临的环境问题的变化和学科的发展不断探索其他元素或化合物;3.把人类活动引起自然环境发生某些确定或不确定的变化，以及为改善人类生存的环境条件等方面有关的问题作为其主要研究内容[5]。环境地球化学课程的教学内容及其侧重点也应该与之相适应。

（二）环境地球化学的基本原理与特点

环境地球化学主要包括整体相关、循环与再生、时空分异及协调与优化等基本原理[7]。

1.整体相关原理

环境地球化学是研究生物—非生物复合系统中化学物质环境—生物地球化学循环的基本过程与反应机制的。化学物质环境—生物地球化学循环把生物与非生物两大系统有机地联系起来，形成复杂的、相互联系的整体。环境地球化学的整体相关原理包括两层含义：（1）生物—非生物复合系统并非生物系统与非生物系统的简单叠加，而是通过两个系统之间的相互作用，形成包括物质、能量、信息之间相互联系的复杂系统;（2）化学物质在这两大系统之间的地球化学循环把生物系统与非生物系统有机地联系起来。

2.循环、再生与生物的富集放大原理

生物—非生物系统通过生物化学作用——生物一方面利用非生物组分合成新的化学物质，另一方面又把所合成的化学物质降解为原先的简单物质，回归到非生物系统中，循环往复，进行不间断的新陈代谢。但由于许多元素、无机化合物和有机化合物在生物体内难以降解并被排出体外，而长期滞留在生物体内，从而得到富集和放大。

3.时空分异原理

环境地球化学循环存在时间上和地域上（或区域上）的差异。时间分异是指地球演化的不同阶段和不同时期环境地球化学循环的内容、形式和过程都可能是不同的;地域分异是指生物—非生物系统在其地球化学、生物学和生态学特征上存在地域差异，从而导致化学物质在环境地球化学循环上存在区域分异，包括地带性和地区性分异。

4.协调与优化原理

在环境地球化学循环过程中，为了防止在生物—非生物复合系统中化学物质的地球化学循环出现失调，或产生对人类及其他生物有害的循环，通过协调和优化作用，可以达到生物—非生物系统的可持续发展。

（三）环境地球化学的发展历史与趋势

环境地球化学是环境科学和地球化学发展到一定阶段的产物。早在19世纪中后期人们就已认识到地球化学环境与人类健康和发展之间有着密切的关系，尤其是生物圈概念的提出与发展完善大大促进了地球化学与生态学之间的联系。20世纪早期，人们就已经认识到微量元素与人类健康存在密切的关系，但人们对地球化学环境的关注是从20世纪50年代开始的。20世纪60年代，人们开始认识到化石燃料的燃烧干扰了地球表面的碳循环，农药的使用影响了地球表面氮的循环，有人将其作为现代环境地球化学科学发展的起点[8]。

20世纪六七十年代环境地球化学学科仍处于萌发阶段，美国、德国、法国、日本等西方发达国家的地质机构率先成立了环境地质地球化学部门，学术机构也得到了迅速发展，如美国地球化学委员会设立了“环境地球化学与健康分会”，美国科学院地学部设立了“地球化学环境与健康和疾病委员会”，英国皇家学会建立了“环境地球化学与健康”组织。学术活动也逐渐开始活跃起来，出版物逐渐增多，如1963年美国地质学会召开了第一次“地质学和微量元素与营养的关系”学术研讨会，1968年召开了“环境地球化学与健康和疾病”学术讨论会，1972年在瑞典斯德哥尔摩召开了“人与环境”的第一次国际学术会议，1975年在加拿大安大略省召开了“环境生物地球化学”学术会议。美国在20世纪70年代出版了几个版本的环境地质学和环境生物地球化学方面的教材或专著，苏联也分别于1973年和1975年出版了《生物圈地球化学》和《环境生物地球化学》等教材。20世纪70年代初，中国科学院地球化学研究所成立了环境地质地球化学研究室，并出版了不定期刊物《环境地质与健康》。在20世纪60年代至70年初期，环境地球化学学学科侧重于人类健康与原生地球化学环境关系的研究，如20世纪60年代以来，地学与医学工作者从地方病高发区分布与地质环境条件出发，开展了地质环境调查和环境地球化学研究，揭示了部分地方病的地域分布特点，发现和推广了防治克山病等方法[6];20世纪70年代中后期以后，人们逐步开始重视环境污染的地球化学研究，不仅开展了地表环境中天然化学元素的地球化学行为及其与动物、植物和人类健康关系的研究，还开展了人为活动释放元素的地球化学行为及其对生态环境影响的研究。

20世纪80年代是环境地球化学蓬勃发展，并在理论上和解决生态环境科学问题上显示出重要地位的阶段。我国环境地球化学学科也是在此阶段得到快速发展，学术团体陆续成立，如在此时期，中国地理学会设立了化学地理与环境地理专业委员会，中国环境科学学会设立了环境地球化学与污染化学专业委员会，中国矿物、岩石、地球化学学会设立了环境地质地球化学专业委员会，这些都为环境地球化学学科的发展创造了条件。20世纪80年代召开了多次全国性的环境地球化学学术会议，如1981～1987年先后三次召开全国“环境地球化学与健康”学术讨论会。

20世纪90年代是环境地球化学在自然资源和合理开发利用、全球环境变化、环境质量维护和改善、农业生态保护及经济社会协调发展的环境决策等方面都发挥重大作用的时期[6]。

进入21世纪后，地球系统科学成为地学界与环境科学界学术研究的热点，这使得包括环境地球化学在内的环境地学备受人们的关注。如2004年8月在意大利佛罗伦萨召开的32届国际地质大会上，环境地学成为大会的主题，在7个大会报告中与环境地质问题相关的就有6个。

近年来，人口的增长和工农业生产的高速发展，加剧了环境质量的退化，并对人类健康和生态健康产生了显著的负面影响。环境地球化学学科也迎来了更严峻的挑战，担负着更艰巨的任务，同时这也促使环境地球化学学科得到快速的发展。根据前人的研究成果[9]及近年来国内外存在的主要环境问题综合分析表明，环境地球化学的研究现状与发展趋势主要体现在以下几个方面。

1.持久性有机污染物的分布特征、存在形态及污染源解析

持久性有机污染物的成因、分布特征及环境危害将继续得到广泛的关注;不同环境介质，尤其是土壤和沉积物中，有机污染物的污染源识别及不同污染源贡献率估算方面还存在许多难以解决的问题，这些问题仍然是当今环境地球化学研究的热点。

2.持久性污染物的生物有效性及环境危害

由于農药、化肥及其他化学品的长期使用，土壤中广泛分布着持久性有机质污染物和重金属污染物，但土壤中广泛分布的有机污染物和重金属污染物的生物有效性，以及这些化合物长期低剂量暴露对人体健康的影响还未得到很好的研究。因此，污染物的风险评价与管理将成为环境地球化学的重要内容;建立适用于不同环境条件下有机污染物和重金属污染物生物有效性的综合预测模型将成为环境地球化学研究的重要工作;环境中病原性化合物和传染源与人体潜在暴露之间联系的研究将成为环境地球化学研究的重要领域;对不同环境系统中朊病毒的化学行为及其对人体的毒性效应进行全面、深入的了解和研究是环境地球化学家和生物化学家共同的任务。

3.重金属污染物的形态特征及其对生物可利用性的影响

近年来由于尖端实验设备灵敏度的提高，环境介质中污染物的检测与表征技术得到持续发展，但毒性金属和毒性类金属在环境中的形态特征还未得到很好的认识。随着环境研究领域联用分析技术的开发应用，元素在土壤和水环境的形态研究将得到更好的开展，如不同类金属的形态与可溶有机碳的结合，以及这些有机络合物对土壤溶液环境中类金属生物可利用性的影响等方面的问题将成为研究的热点。

4.环境介质中污染物的分析检测和表征

随着微克和纳克级化合物定量技术的巨大进展，大量分布在大气、水体和土壤等环境介质中以前不被科学家和公众认识的污染物将被发现和监测。XANES（X-ray absorption near edge structure）、EXAFS（Extended X-ray absorption fine structure）等分析技术将被用于固/液、固/气界面化合物的吸附和解吸机理的研究，高性能计算机模拟及亚微胶体颗粒的分子表征等也将成为环境地球化学研究的重要手段。

5.环境介质中污染物的迁移转化的物理化学及生物化学研究

为了增强在更广泛的时间和空间规模上的污染预测能力，并精确模拟这些过程，人们要对影响污染物在环境介质中迁移、转化和归宿的物理、化学和生物因素有更深入的认识，控制环境中污染物迁移、转化的生物学、化学和物理学等复杂过程的交叉研究将成为环境地球化学研究的热点;在孔隙尺度和场尺度上研究有机—矿物复合物的地球化学过程将引起广泛关注，有机—矿物复合物在水环境中的微生物过程及其对污染物的迁移和归宿的影响，也成为环境地球化学研究的目标之一。

6.污染环境的修复与污染控制

创新的、高效的和廉价的污染物修复技术的提出将成为环境地球化学研究的目标。由于具有环境友好和处理成本低廉的优点，土壤中有毒重金属和有机污染物的植物—微生物修复将成为环境地球化学研究中十分活跃的领域，有关方面的机理和应用研究具有重要的意义。环境地球化学研究在核废料管理方面发挥着重要的作用，核废料管理发展的关键问题是准确预测核废料储存过程的稳定性，因此准确地模拟土壤环境核废料长期降解的动力学特征是至关重要的研究领域。

7.全球环境变化及其与生物演化和人类社会发展的关系

深入挖掘地球环境和气候变化的地球化学记录，探讨全球环境变化、生物演化与地球化学环境的内在联系，揭示地质历史时期气候和环境变化及其与人类发展的关系，将成为环境地球化学研究中受到长期关注的热点问题。

上述环境地球化学研究，有些已经取得了一定的进展，有些将在近期得到发展。为了确保环境的可持续性，更有效地保护自然生态环境和人类健康，环境地球化学家还需要解决许多问题，环境地球化学教学中也将面临各类不同的挑战。

二、课程建设中面临的主要问题与课程建设的任务

（一）我国高校环境地球化学教学工作

20世纪90年代，环境地球化学研究成果在解决环境问题中不断发挥重大作用的同时，我国环境地球化学高等教育也得到了快速发展，如1990年北京大学陈静生教授等编著出版了我国第一部《环境地球化学》教材，同年浙江大学戎秋涛教授等也编著出版了《环境地球化学》教材，这标志着我国环境地球化学理论、学科建设和教学逐渐成熟，并进入新的发展阶段。

目前环境地球化学教学得到了广泛的重视，国内许多大学的地球化学、环境科学及自然地理专业在本科生和研究生阶段都开设了环境地球化学课程。环境地球化学课程的教学任务是让学生通过本课程的学习，掌握环境地球化学的研究内容、现状及发展趋势;熟悉地表环境中元素、化合物的主要类型、地球化学性质、分布规律和地球化学循环原理、环境生态效应，以及由污染物带来的区域性和全球性环境问题;掌握环境地球化学的研究方法和分析技术，形成运用所学知识解决实际环境问题的思路，具有开展环境样品分析和环境质量评价的能力。本课程的教学工作旨在培养一批掌握与课程相关学科领域的前沿发展动向，能发现本学科方向的科学问题、提出科学研究方向，具有较高的科学思维能力和实验研究能力的人才。

（二）课程建设中面临的主要问题与挑战

1.学科快速发展与教学内容陈旧的矛盾

环境地球化学学科是为了解决全球性或区域性环境生态问题而产生和发展的，有很强的针对性、实践性和时效性。随着社会工业化进程的加快，环境与发展之间的矛盾日益突出、尖锐和激烈，新的污染源、污染物和环境问题不断涌现，使得环境地球化学的研究对象和人们关注的环境地球化学热点问题也在不断变化。比如20世纪70年代人们主要关注区域性和局部性元素、化合物异常引起的地方病和化石燃料使用导致的酸雨及光化学烟雾等问题;20世纪八九十年代开始重视农业化学污染、富营养化和工农业重金属污染等问题;21世纪以来，除了上述问题，人们开始重视由化石燃料开发利用、化肥农药使用、电子产品的废弃、装修装饰材料引起的痕量有机污染物的污染等问题。近年来随着精密分析仪器、计算机技术及实验室模拟手段的发展，环境地球化学研究方法和手段也得到迅猛的发展，环境地球化学研究领域也随之发生变化。

归纳起来，从20世纪80年代中后期到现今，环境地球化学研究领域的变化主要体现在以下几个方面。（1）研究中心从原生环境地球化学、景观环境地球化学研究转移到污染地球化学研究;从对重金属污染的环境地球化学问题的关注发展到对有机污染的环境问题的关注;有机污染研究方面，从富营养化研究到微量有机污染研究，从农药和多环芳烃污染研究到石油石化、化工、电子及家室装修产生的污染物的研究。（2）从单纯的环境地球化学宏观过程研究，向环境污染与生态效应、微观过程与宏观过程、表生地球化学现象观察与地球化学机理研究相结合发展。（3）研究手段从野外观察和实验分析检测，发展到野外观察、实验分析、物理化学模拟和数学模拟的有机结合。但目前本课程的教学内容在许多方面还没有跟上学科的发展，这就要求环境地球化学课程的内容不断地更新和完善。

目前在课程建设中最突出的问题是课程所属学科领域科学研究的迅速发展，但教材和教学内容相对比较陈旧，因此要不断更新教学内容，完善课程体系。

2.学科交叉性要求教学内容与相关课程能合理地衔接

环境地球化学既是环境地学的一个重要分支学科，又是地球化学与环境科学的边缘交叉学科，它运用自然科学和社会科学有关学科的理论、方法和技术研究环境问题，以地球科学和环境科学为理论基础，以实验技术为学科支柱，并涉及生物学、生态学、毒理学等学科。因而，环境地球化学比其他单一的学科更为多样和复杂，这使得环境地球化学表现出明显的多学科交叉的特点，尤其存在着与环境生物学、生态学、环境地学与环境化学等学科的交叉。这意味着环境地球化学与环境地质、环境化学、环境医学及环境生物生态学等学科既存在区别，又存在密切的联系。

由于环境地球化学与上述一些学科之间有共同的研究对象，容易出现教学内容上与前导课程和后续课程教学内容重复的现象，影响教学效果。如何使环境地球化学教学内容既包括具有其自身特色的基本概念、基本理论和基本研究方法，体现出独立的学科的特点，又能与相关课程很好地衔接起来，成为一个需要考虑的问题。

（三）课程建设的目标与任务

1.明确课程建设的目标

教学体系建设必须本着“适应国家经济建设、科技进步和社会发展的需要，遵循教育规律，正确处理需要与可能，数量与质量，近期与长远，局部与整体，特殊与一般的关系”的原则，在遵循环境教育必须为提高全民的环境意识和提高学生的环境科学素质服务这一普遍原则的基础上，面向实际环境问题，强调学科建设的特殊性，突出人才培养、科学研究与学科建设一体化的新型教学体系。在课程教学体系建设中主要考虑三个方面：第一，保持環境地球化学学科体系的系统性和完整性;第二，充分体现出环境地球化学科学的发展动向和最新的研究进展;第三，紧密结合国内环境科学、地质学和自然地理学专业的培养目标和专业学科建设方向，兼顾相关课程的教学内容及前后课程之间的衔接关系。

我们通过国内外相关课程教学大纲、教学内容的深入调研，跟踪国际相关学科的研究进展，结合近年来教学成效分析，组织教研组教师及相关课程任课教师开展深入研讨，修改完善课程教学大纲、教案及多媒体教学材料内容，建立既能保持环境地球化学学科系统性，又能体现本课程特色的课程体系。重点解决以下三方面的问题：第一，通过国内外大学及相关学科专业的深入调查，了解国内外同类院校环境地球化学课程教学内容，特别是近年来教学内容的设置情况，对原有教学大纲及教案材料中不适宜的内容（如较为陈旧的内容）进行调整;第二，根据环境地球化学科学的最新科研成果，逐步补充完善课程教学内容;第三，通过对与本专业相关的一些课程（主要为环境化学、环境生物学、城市大气环境、有机污染物与防治和土壤环境学等）教学大纲和教学内容的对比分析，在科学分析和充分讨论的基础上，对本课程与其他课程存在内容交叉和重叠部分进行合理调整。

为此，课程建设的主要任务是建立起能反映环境科学和地球科学教学课程特点，反映国内外环境地球化学学科发展现状与趋势的课程体系;提出适合本课程特点的教学理念、教学和考核方式及其具体的实施方案，优化课程的教学内容，提高课程的难度和挑战性，提高教学质量;通过课堂讲授、课内研讨、课外阅读、实验研究相结合的教学方式，激发学生的学术兴趣，使得学生通过本课程的学习，既能掌握课程的基本内容，又能培养专业文献阅读能力和实验研究水平，提高科研素质。

2.发展与完善教学内容

近年来，国内外高等院校教学经验与教材、科研成果为课程体系建设、完善和发展创造了良好的条件。为了能与国内外相关课程教学内容接轨，既保留环境地球化学课程的系统性与完整性，又能体现环境地球化学学科建设与发展的前沿，笔者查阅了大量国内外不同时期的环境地球化学教材、科研成果和有关的学术论文，调查了国内主要院校和国外部分院校相关课程的教学大纲、讲义、多媒体材料以及部分院校的研究生考试大纲，拜访了有关专家，征求本校相关学科教师和学生的意见，总结国内外先进的教学理念、内容和方法，提出了适合本校的课程教学内容和教学体系。

综合前人的研究成果[3，5-7，10-15]，笔者认为环境地球化学的研究内容主要包括以下四大方面。

（1）地表环境的地球化学性质

人类赖以生存的地表环境包括岩石圈、大气圈、水圈和土壤—生物圈四个地球化学系统，这些系统是在地质历史发展进程中逐步形成和演化的，其化学性质在不断地变化，尤其到了近现代，人类强大的技术力量使其变化速度与强度大大加剧，这对环境质量产生了严重的影响。环境地球化学的任务之一就在于及时地把握环境的化学变化过程和趋势，探索组成人类生存环境中各个系统的地球化学性质。

（2）环境化学物质在环境中的迁移转化及环境地球化学循环规律

元素和化合物在环境中不是固定不变的，而是不断地发生着空间位置的移动和存在形态的转化。因此，运用地球化学的原理和方法，揭示地球表面中化学物质的迁移转化规律和地球化学循环的特点是环境地球化学的重要研究内容之一。客观掌握环境中的元素、化合物的迁移转化和地球化学循环规律，对预测环境质量的变化趋势，了解自然环境对污染物的同化能力和容纳量，制定环境质量标准和提出污染环境治理的方法与措施等均具有重要的意义。

（3）环境中的化学物质对环境生态系统的影响和生物对地球化学环境的影响与改造

这方面的内容主要包括：①环境中化学物质对生态系统和人类健康与发展的影响;②生物对环境介质中物质和元素迁移、转化、积累和分布的影响;③人类活动造成自然环境的变化，如环境污染导致人体发生某些疾病等。此外，环境地球化学不仅要研究现代环境的化学组成、变化趋势及其与生态系统和人类健康的关系，而且要研究地表元素、海洋元素、宇宙元素与生命元素之间的关系，探索生命形成与演化过程的地球化学作用等。

（4）环境（生物）地球化学循环的调控与生态环境的修复治理

根据环境地球化学基本原理给污染物对环境生态的影响进行人为调控也是环境地球化学研究的重要内容之一。

与之相应的课程教学内容主要包括以下八个部分：第一部分介绍环境地球化学的研究对象、内容、基本原理及科学地位，环境地球化学的发展历史与研究现状;第二部分介绍地球环境的特征与演化，重点介绍地球化学元素及生命物质的形成与演化、地球环境中的能量系统;第三部分介绍元素和无机化合物在地球表层的分布和成因，包括地球环境中元素的环境背景值、环境地球化学分类及存在形态，大气的化学组成及大气无机污染物的类型和来源，岩石圈和土壤圈的元素及化合物的组成与分布，以及水圈的化学组成和水污染特征;第四部分介绍有机污染物的组成和成因，包括环境介质中典型痕量有机污染物的类型及环境特点、分布规律，非点源有机污染物的主要來源与输入方式及污染源解析;第五部分介绍地球表层元素和化合物的环境地球化学作用，包括大气、岩石圈表层、土壤和水体中元素和化合物的环境地球化学作用;第六部分介绍环境生物地球化学循环与生态效应，包括生物圈及自然生态系统、化学物质的环境生物地球化学循环、污染物的生物吸收与效应及人类活动对地球化学环境的影响和改造;第七部分介绍环境地球化学在环境科学和地学研究中的应用，包括环境调查与环境质量评价、地球化学环境与人类健康、资源开发与环境保护、环境地球化学与工农业生产、环境地球化学与全球变化研究、环境地球化学与生态环境工程等;第八部分介绍环境地球化学的研究方法和实验技术，包括环境地球化学研究的特点和方法，环境样品的采集、预处理、分析检测方法和环境地球化学研究中的数理统计方法和数学模型等。

三、研讨式教学方法初探

研讨式教学在开阔学生的知识眼界、发挥学生学习主动性、激发学生探索创意等方面均显示出明显的优势，逐步成为广大教师追求的主要教学模式[16]。为了培养学生的自主学习能力，在环境地球化学教学实践环节（尤其是研究生课程教学中）也要突出研讨式教学的作用，形成课堂讲授与课堂讨论、课外阅读及实验教学紧密结合的教学模式。

（一）有针对性地确定课堂讨论的内容和方式

提出研讨式教学的理念、内容、方法和实施方案，合理安排课堂讲授、课外阅读、实验研究与课堂讨论等不同教学环节的具体内容、形式、资源配置和时间分配方式，构建新的课程体系，提出适应新课程体系的教学大纲和教学日程安排。通过本课程体系建设，在确保不影响教学进度和课堂教学质量的前提下，结合课堂讲授、课外阅读和实验研究，安排一定比例的课内教学时间组织学生针对课堂内介绍的内容和相关学科领域的热点问题进行讨论。学生通过课堂讨论，能对相关的问题形成自己的观点和看法，这种方式可以提高学生分析问题和解决问题的能力，同时可以通过课堂讨论检验课外阅读和实验研究效果及存在的问题。

（二）课外阅读方式、读书报告及教学效果考核形式的探讨

探索学生课外阅读过程及結果跟踪、读书报告质量评价的有效形式，提出文献阅读效果的评价和考核方式。通过课堂交流、读书报告等多种形式跟踪学生课外阅读情况，了解教学效果，提高学生课外阅读的主动性和积极性。通过课程建设，摸索出一个课外阅读与课堂教学紧密结合的教学模式，把课外阅读能力的培养作为教学内容的一部分，成为课堂教学的拓展与延伸。学生通过课外阅读能了解本课程相关领域的国内外研究进展，掌握学科前沿和动向，发现相关领域存在的科学问题，进一步提出发展的科研方向。

（三）实验教学与科学研究一体化的教学方式的建立

把实验教学与学生（尤其是研究生）科研能力的培养有机结合，提出实验教学与科学研究一体化教学的具体内容、方式及考核措施。根据学生的科研兴趣和未来毕业论文的要求，围绕课程的教学要求，提出实验项目，把实验课与科研相结合来安排具体的实验内容。实验研究包括课堂实验教学和课外实验研究两部分，比如有机污染物样品的实验分析部分，除了安排一次实验课外，主要实验研究内容安排在课外完成，实验研究内容包括样品的采集、预处理、仪器分析、实验结果分析及应用;实验模型的设计、模拟实验产物的分析检测以及实验结果分析等。

四、结语

环境地球化学学科是为了解决全球性或区域性生态环境问题而产生和发展的，有很强的针对性、实践性和时效性。近年来环境地球化学学科取得了突飞猛进的发展，课程建设必须紧跟学科发展步伐，建立与其相适应的课程教学体系，不断更新教学内容，提出新的教学方法与措施，在教学实践环节要强调研讨式教学，突出课堂讨论、课外阅读和实验教学的结合。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：钟 岚]