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摘要:本文依據(jù)環(huán)境化學課程特點，分析環(huán)境化學教學現(xiàn)狀，結合綿陽師范學院環(huán)境科學與工程專業(yè)課程體系和培養(yǎng)目標，從課程體系的優(yōu)化設置、教學內(nèi)容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核方式多樣化等方面進行改革探索。通過教學改革措施的實施，學生對環(huán)境化學學習的積極性、創(chuàng)造性以及實踐操作能力得以提高，實現(xiàn)高素質(zhì)應用型環(huán)境專業(yè)人才的培養(yǎng)。

關鍵詞:環(huán)境化學;教學改革;課程建設

環(huán)境化學是環(huán)境科學與工程專業(yè)的重要基礎課，主要研究有害污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和效應[1]。在污染源分析和確定、污染消除和控制、環(huán)保策略和措施的制定等方面起著重要的作用[2]。目前環(huán)境惡化、礦產(chǎn)資源短缺、土壤退化、生物多樣性減少等全球環(huán)境問題日益突出，新的污染物不斷出現(xiàn)，環(huán)境化學的研究也在發(fā)展[3]。高校環(huán)境類專業(yè)開設環(huán)境化學課程，能夠提高學生對環(huán)境問題的認識能力，增強環(huán)保意識和對環(huán)境污染的防治能力。環(huán)境化學課程教學質(zhì)量的提高能夠為后續(xù)專業(yè)課程的教學打下基礎，在教學過程中進行改革和創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的學習和專業(yè)興趣，使學生既能掌握基本理論，又能夠應用所學知識解決環(huán)境問題的能力，為培養(yǎng)綜合素質(zhì)型人才打下基礎。筆者從事環(huán)境化學教學工作10余年，文中從課程設置、教學內(nèi)容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核等方面（圖1），對環(huán)境化學課程進行教學改革探討，望能為高校環(huán)境類專業(yè)課程的建設和教學的發(fā)展提供參考。

1教學現(xiàn)狀

讓學生牢固掌握環(huán)境化學課程基礎知識和理論，是環(huán)境化學教學的主要教學內(nèi)容和學生學習的重點[4]。在之前的教學中，環(huán)境化學開設在大一上學期，學生的基礎化學知識來源于高中的學習，這是遠遠不夠的，在學習環(huán)境化學時感到吃力。因此，在環(huán)境化學的學習之前，需開設無機、有機以及分析化學等課程，讓學生掌握牢固的基礎知識。教學時數(shù)安排不合理，環(huán)境化學教學選用教材為戴樹桂主編的《環(huán)境化學》（第2版），共8章內(nèi)容。原有的48學時太少，應該安排足夠的學時才能夠把理論講完。教學過程中應注重知識的更新和發(fā)展，彌補教材內(nèi)容的不足，使教學內(nèi)容能夠反映環(huán)境化學的理論、方法、技術等的更新。除了理論課，需安排實驗實踐環(huán)節(jié)，對理論知識進一步鞏固。教學理念和教學模式陳舊，仍然是教師講，學生學，教師的思維占據(jù)了主導地位，教學內(nèi)容局限于教材，學生的創(chuàng)新思維和學習能力得不到培養(yǎng)[1]。課程考核體系面過窄，不應單以期末考試試卷的成績來評定，而應當增加平時（如課堂討論、課程論文和專題報告等）的成績比例，才能對學生掌握知識的程度進行全面考核。實驗教學需讓學生參與實驗前的準備，認真觀察實驗現(xiàn)象和總結，實驗結果應獨立分析。增加綜合設計性實驗項目的比例，讓學生擬定實驗項目和實驗方案，獨立完成。實驗課的考核方式應對動手操作能力、創(chuàng)新能力等方面進行綜合考查。根據(jù)上述現(xiàn)狀，針對專業(yè)和課程特點，依據(jù)培養(yǎng)目標，完善教學大綱，對環(huán)境化學進行教學改革，培養(yǎng)綜合素質(zhì)型的應用人才。

2教學改革

2.1課程設置改革

環(huán)境化學課程具有承上啟下的作用，在學習環(huán)境化學之前，先開設“環(huán)境學導論”進行專業(yè)引入，讓學生對環(huán)境問題和所學專業(yè)有初步的認識。在課程學習之前，增設“無機化學”“有機化學”“分析化學”等相關基礎課程，為環(huán)境化學知識的掌握打下基礎。在培養(yǎng)方案的設置中，在大一上學期開設“環(huán)境學導論”“無機及分析化學”“有機化學”等基礎課，環(huán)境化學安排在大一年級第二學期。環(huán)境化學共8章內(nèi)容，應根據(jù)培養(yǎng)目標以及專業(yè)要求，對各章節(jié)內(nèi)容進行選擇和側(cè)重，選取第二、三、四、五、六章節(jié)作為重點教學內(nèi)容，理論學時增加到64學時。實驗環(huán)節(jié)設置28學時，包括基礎驗證性實驗和綜合性設計性實驗，基礎性實驗鍛煉學生的動手操作能力，綜合性實驗鍛煉學生獨立實驗以及分析問題的能力。

2.2理論教學改革

環(huán)境化學課程理論基礎較強，涉及的反應機理及過程較多、較難且枯燥乏味，改變傳統(tǒng)的教學模式，探索有效的教學方法和手段成為必要。教學內(nèi)容也應與時俱進，補充新的研究成果和發(fā)展趨勢。2.2.1內(nèi)容的更新和補充環(huán)境化學教材的更新滯后于其新理論、方法和技術的發(fā)展，應及時對教材以及教學內(nèi)容進行補充，添加最新科研成果、案例及相關的環(huán)境保政策等，提高學生的學習興趣，擴展知識面。（1）前沿知識的補充和介紹。補充反映環(huán)境化學發(fā)展的前沿信息，使學生能夠及時了解環(huán)境化學的發(fā)展趨勢。在大氣環(huán)境化學一章中，補充的主要內(nèi)容有：臭氧與PM2.5一樣，成為夏天空氣中的首要污染物，成為環(huán)保研究的新課題；氣溶膠污染了空氣，但是卻能抵消溫室效應；在無氟空調(diào)和冰箱的生產(chǎn)中，新型制冷劑的使用減少了對臭氧層的破壞；冬季的霧霾天氣給人類健康帶來的危害，垃圾焚燒產(chǎn)生的二惡英對環(huán)境的危害。在水環(huán)境化學一章中，以太湖、滇池藍藻的爆發(fā)，青島滸苔的大量生長來講述水體富營養(yǎng)化，并探索氮磷等污染物在水環(huán)境中的空間分布和轉(zhuǎn)化過程；典型持久性有機污染物（POPs）如有機氯農(nóng)藥等的來源、分布特征、輸入途徑等的研究成果；西昌邛海人工濕地生態(tài)修復原理等研究成果；成都市活水公園人工濕地凈化水的典型例子等，并把筆者在科研中對水生植物吸收氮磷的研究成果進行補充，讓學生了解前沿知識。在土壤環(huán)境化學中，補充超積累植物東南景天、蜈蚣草等對土壤重金屬的修復情況等。（2）當前環(huán)境熱點問題探討。例如“垃圾圍城”,城市生活垃圾的不斷增長,高速發(fā)展中的中國城市，正在遭遇“垃圾圍城”之痛。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，化肥及農(nóng)藥的施用、作物秸稈、廢棄農(nóng)膜、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物、農(nóng)村生活污水和生活垃圾等使農(nóng)村遭遇面源污染。飲用水安全問題是廣大民眾關注的重大的民生問題，保護好飲用水和水源地，直接關系到民眾的健康和利益。“環(huán)境激素”以及“持久性有機污染物”的危害是近年來被廣泛研究和討論的內(nèi)容。冬季在我國多數(shù)城市出現(xiàn)的霧霾天氣PM2.5等都是環(huán)境熱點問題，通過在課堂教學中進行討論，拓展了知識面，并激發(fā)學生的研究興趣。（3）專家進課堂，進行專題報告。邀請學科和行業(yè)專家進行專題講座，使學生了解國內(nèi)外環(huán)境化學學科的發(fā)展現(xiàn)狀。安排本市環(huán)保局工作人員、環(huán)境監(jiān)測站工程師以及環(huán)保工程師進行專題講座，引入前沿內(nèi)容，并且對以后的就業(yè)方向、理論知識的重要性有更深的認識。2.2.2教學方法的改革和創(chuàng)新（1）結合區(qū)域特點,開展案例教學。以世界公害事件為例（如水俁病、痛痛病事件），通過多媒體，展示大量的污染圖片。補充環(huán)境污染視頻資料，展現(xiàn)污染情況，增強學生對污染的感性認識。在講述大氣環(huán)境化學時，展示倫敦煙霧和洛杉磯煙霧事件等的圖片，讓污染狀況呈現(xiàn)，配上文字說明，讓學生記憶深刻。結合本地的污染事件進行講述，四川沱江特大污染，綿陽市涪江污染事件，草溪河的污染。大氣污染以成都霧霾紅色預警以及綿陽市越來越嚴重的霧霾天氣為例。通過把身邊的環(huán)境污染問題與環(huán)境化學結合起來，讓學生感受環(huán)境污染的嚴重性以及學習知識的重要性。（2）利用網(wǎng)絡資源、網(wǎng)絡技術，開展多媒體教學。多媒體教學利用圖片、視頻、聲音等先進教學技術，內(nèi)容更加形象生動。在過程模擬、解決抽象問題、列表比較等方面能夠克服傳統(tǒng)教學的不足。例如：在講解影響污染物遷移的天氣形勢（熱島效應、海陸風、山谷風）的時候，通過制作動畫演示氣流以及污染物的遷移過程，形象直觀。在講解水環(huán)境中顆粒物的吸附作用時，通過圖片、動畫演示、表格的形式表現(xiàn)表面吸附、離子交換吸附以及專屬吸附之間的差別與聯(lián)系。當前環(huán)境問題通過圖片展示，例：大氣污染圖片（工廠污染氣體排放、汽車尾氣、霧霾天氣）、水污染圖片（污水排放、富營養(yǎng)化、赤潮）、土壤污染（農(nóng)藥化肥污染、生活垃圾、重金屬污染）。通過電視、網(wǎng)絡和其他新聞媒體收集相關素材，豐富課堂教學內(nèi)容，讓學生了解當前環(huán)境污染的嚴峻形勢。多媒體教學過程中，學生可以把幻燈片拷貝下來，課后再去認真消化，使學生能精力集中地聽取難點。通過郵件、QQ聊天工具等及時解決學生學習中遇到的問題，用QQ群分享課件、電子教案和環(huán)境視頻等資料，及時和學生進行交流溝通，掌握教學狀態(tài)和效果。（3）互動式和研究性教學。根據(jù)環(huán)境化學課程的特點，對教學內(nèi)容進行設計，教師講授后、師生互動進行討論。每次討論課后，提出與下次教學內(nèi)容相關的討論題目，進行分組，例如：曾討論過的議題有“草溪河的水葫蘆哪里來”“現(xiàn)在的農(nóng)村還是小時的農(nóng)村嗎”“垃圾圍城”等。讓學生主動去查閱相關資料，認真思考，等上課時，根據(jù)相關議題進行發(fā)言和討論。在講解酸雨的形成時，提出議題“貴陽和蘭州的降水”，讓學生對比兩個地方的降水pH值不同的影響因素并進行討論，總結降水pH值的影響因素。通過分組討論，最后小組長發(fā)言，讓學生歸納總結，教師進行補充講解，鍛煉學生分析問題的能力。研究式教學通過分組，給出學生研究議題如“安昌河污染源調(diào)查”“草溪河富營養(yǎng)化問題”，分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。

2.3實驗實踐教學改革

現(xiàn)階段的實驗教學中，多數(shù)是以教師為主體的模式，實驗教師準備好實驗所用樣品、藥品試劑、耗材等，實驗前教師把實驗目的、原理、操作過程、結果計算方法、注意事項等講得很清楚,之后學生按照實驗步驟和規(guī)程完成實驗。學生沒有去思考，無法從實驗中獲取知識和技能,不能提升學生實踐和創(chuàng)新能力。因此，對環(huán)境化學的實驗教學進行如下改革。以學生為主體，教師進行指導，通過工作任務的分配，讓學生參與試劑準備、采樣布點、實驗用品和儀器準備的整個過程。例如：在地表水溶解氧測定實驗中，依據(jù)實驗要求制定任務分配表，并讓學生分小組并相互協(xié)作完成。在實驗中，引導學生對實驗現(xiàn)象以及實驗中出現(xiàn)的問題進行分析，培養(yǎng)分析和解決問題的能力，且增強了團隊和作的精神。環(huán)境化學實驗時數(shù)為28學時，設計7個實驗，分為基礎驗證性實驗和綜合設計性實驗?；A驗證性實驗培養(yǎng)學生的基本操作能力，加強理解教學中的理論知識。綜合設計性實驗系統(tǒng)應用所學基本理論、實驗知識和操作技能，在老師的引導下，設計實驗去解決實際問題。基礎實驗包括大氣中TSP測定，有機物的正辛醇-水分配系數(shù)，水中溶解氧測定等，通過實驗記錄現(xiàn)象以及結果，并進行分析，形成總結報告，教師根據(jù)實驗過程和結果予以點評。綜合設計性項目如：校內(nèi)河流草溪河水水質(zhì)評價等，分小組寫出設計方案，在教師論證其可行性后小組開展并完成實驗，撰寫實驗報告或小論文[5]。除了課程實驗，還安排課程的見習，包括到綿陽環(huán)保局、垃圾填埋場、綿陽永興污水處理廠等實習基地進行參觀學習，使學生擴展了基礎理論，開拓了眼界，增強環(huán)保的責任感以及學知識的主動性。

2.4考試方式改革

課程考核能夠讓學生進一步了解、鞏固、歸納和總結所學知識。采取教學全過程考核，考核內(nèi)容包括：期末閉卷考試、平時成績（作業(yè)、討論和論文）、實驗操作、實驗報告及其科研小論文等多種形式，既重視結果又重視過程。將理論課成績分為兩部分，平時成績占20%(作業(yè)10%；討論5%；課程論文5%)和期末筆試成績50%；實驗課成績占20%，考勤成績10%?？己藘?nèi)容以應用為主，主要考核學生掌握和應用知識的能力[6-7]。

3成果與展望

通過對環(huán)境化學課程教學的改革，取得各方面的進展。通過案例教學、聯(lián)系當前環(huán)境污染以及熱點問題，激發(fā)了學生對環(huán)境化學學習的興趣，拓寬了知識面。通過互動式和研究性教學，培養(yǎng)了學生探索和創(chuàng)新的能力。實踐環(huán)節(jié)，鍛煉了學生獨立實驗的創(chuàng)新能力以及協(xié)作能力。鼓勵學生進行學生科研項目的申報，已有兩組2015級學生申報兩個學生科研項目，關于草溪河水質(zhì)監(jiān)測以及污染治理。學生主動參與教師的科研，積極申報學校的學生科研和創(chuàng)新項目，培養(yǎng)了獨立科研的能力。環(huán)境化學課程教學改革和建設是一項長期的系統(tǒng)工程，需要有步驟、有計劃的開展課程建設和改革，將課程建設落在實處，優(yōu)化學生的知識結構和能力結構，走產(chǎn)、學、研結合之路，才能培養(yǎng)高質(zhì)量和創(chuàng)新應用型人才，適應社會發(fā)展的需要。

參考文獻

[1]高樹梅,翟志才.“環(huán)境化學”課程多樣式教學改革實踐[J].中國電力教育,2011(32):118-119.

[2]胡星明.高校環(huán)境化學教學模式的探索和實踐[J].合肥師范學院學報,2010,28(3):111-112.

[3]王強.多媒體教學在環(huán)境化學課程中的改革與實踐[J].西南師范大學學報:自然科學版,2011,36(6):178-181.

[4]鄭永紅,張治國,姚多喜.環(huán)境化學課程教學改革與實踐[J].淮南職技術學院學報,2012,12(2):62-64.

[5]齊云,遲杰,魯逸人.環(huán)境化學實驗教學之改革[J].實驗室研究與探索,2008,27(12):104-106.

[6]馬麗,李華,李輝.資源環(huán)境科學專業(yè)分析化學課程教學改革的研究[J].科教文匯,2015(7):50-51.

[7]張寒冰,唐艷葵,閤明勇.環(huán)境化學教學改革探討[J].廣州化工,2011,39(17):118-119.

作者:李華 馬麗 李輝 單位:綿陽師范學院資源環(huán)境工程學院