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環境化學課程教學改革研究

 論文欄目:化學論文     更新時間:2019/6/19 11:30:08   

摘要:環境化學是我校環境科學專業的重要核心課程。針對環境化學課程內容多、課時少的矛盾,對課程內容進行優化整合。為激發學生的學習積極性,提高教學質量,我校在教學方法上進行一系列的改革與探索。實踐證明,這些方法對于激發學生的學習主動性和培養創新思維非常有效。

關鍵詞:環境化學;優化整合;教學方法

環境化學課程是我校環境科學專業的核心課程,也是全國多所高校環境科學專業的考研課程。學生通過對這門課的學習,一方面可以掌握環境化學領域的基礎知識,另一方面可以培養運用所學知識分析和解決實際環境問題的能力,從而為將來從事環境領域的工作打下堅實基礎。在我校的本科生培養方案中,環境化學的理論課是51學時,存在內容多、學時少的現實問題。如何在有限的學時內將大量的知識傳授給學生,并取得良好的教學效果,是一個亟待解決的問題。根據環境科學專業人才培養目標,本文在環境化學的教學內容和教學方法等方面進行改革和實踐,旨在為環境化學課程建設和創新型人才的培養提供借鑒。

一、精選和整合教學內容

目前,環境化學教材較多[1,2],在章節順序以及內容側重點方面有所不同。我校選用戴樹桂老師主編的“十一五”國家級規劃教材《環境化學》,內容全而細,包含大氣環境化學、水環境化學、土壤環境化學等八章內容[3]。由于課時有限,內容上必須精選和整合,使學生在有限的時間里能夠掌握最重要的內容。首先,授課重點放在前六章,將典型污染物在環境各圈層中的轉歸與效應以及受污染環境的修復這兩章內容適當刪減,把相關內容穿插在前五章中有選擇地講授。比如,在第三章“水環境化學”講到有機污染物的遷移轉化時,引入第七章“受污染環境的修復”中的化學氧化技術;在第四章“土壤環境化學”講到重金屬在土壤—植物體系中的遷移及機制時,引入第七章的植物修復技術。如果單純地介紹各種修復技術,理論性太強,學生會覺得枯燥無味,結合具體污染物介紹這些修復方法,則會激起學生的學習興趣。其次,有些內容和其他課程有重疊,如第五章“污染物質的生物轉化”里的酶、輔酶的功能以及糖、脂肪、蛋白質的微生物降解等,在“生物化學”課程里已講授;第三章中的“水質模型”是“水污染控制工程”的重點內容,這些知識在本課程中均不再重復講解。第八章“綠色化學的基本原理與應用”以及其他章節中未講授的內容,則由學生自主學習。在教學過程中,應針對選定教學內容認真做好PPT,講課時做到以下幾點:一是條理清晰,邏輯性強;二是每次課結束前強調本次課的重點,以便學生課后復習;三是將教師科研內容以及環境科學領域的科研動態與授課內容有機結合,拓展學生的知識面。

二、多種教學方法相結合

1.充分利用多媒體教學。板書教學的優勢是有利于學生記筆記、印象深刻,及時跟上教師思路,尤其是在講授碳酸平衡以及氧化還原電位時,涉及很多公式的推導,這時板書教學的效果比多媒體教學好。然而,多媒體教學可以承載更多的教學內容,播放視頻,圖文并茂,給學生帶來視覺上的刺激,使原本乏味的理論知識易于接受,節約教學時間。例如,講授完大氣光化學煙霧和酸雨的理論知識之后播放相關動畫視頻,學生會覺得很有趣,加深對所學知識的印象。采用多媒體教學展示圖片和圖表非常方便[4]。每節內容講完之后,采用圖表方式進行小結可以收到很好的效果。比如,以表格的形式對光化學煙霧和硫酸型煙霧進行比較,以圖片來展示汞的生物甲基化途徑等,簡潔明了,學生記憶深刻,反應良好。2.采用互動式教學模式。教學效果的好壞與教學方法有直接聯系。“填鴨式”的傳統教學方法的弊端在于,首先,學生學習被動,忙于聽講和做筆記,既沒有思考的時間又感到疲勞,學習效果不好。其次,教師滿堂灌,講得很累,也無法有效激起學生的學習熱情,課堂教學效果差[5]。互動式教學模式則實現教與學的有機結合。為了讓學生能夠參與到教學中來,教師可根據課程內容為學生擬定題目,將學生分為2—3人為一組,同一題目由兩個小組獨立完成,以競爭的方式激發學生的積極性。課上,要求以PPT的形式匯報,組織學生提問和討論。教師在最后做出點評,對學生在講述過程中出現的錯誤予以糾正。每次隨機選出5名學生對PPT進行評分,再結合教師給出的分數,算出最終分數計入平時成績。這種互動式的教學模式,一方面讓學生有參與感,激發他們的學習主動性,增強對環境化學課程的興趣;另一方面,既鞏固書本知識,又拓寬學生的知識面。他們在完成PPT的過程中需要查閱大量資料,這也是學習的一個過程。這還鍛煉了學生的語言表達、歸納總結、制作PPT等方面的能力,不但學生從中受益,教師也達到培養學生綜合能力的目的,受到學生的普遍歡迎。3.布置作業。讓學生做完每一章的所有習題是不現實的,教師可以從中選擇一些重要習題,將其分成課堂作業、課后作業和例題三部分。由于時間限制,課堂上只需布置1—2題即可。這種做法可以讓學生在課堂上保持較為緊張的狀態,因為不認真聽課的學生無法完成。課后作業可以多布置一些。所有作業都交由教師批改,計入平時成績。通過批改作業,教師可及時發現學生在學習上的薄弱環節,下次上課時講解出現較多的錯誤,做到真正的“解惑”。學生遇到不懂的問題時,會主動看書或查閱其他資料,提高自主學習能力。因此,布置作業是環境化學教學中的一個重要環節,有助于學生期末復習。4.結合環境熱點事件實施案例教學。環境化學雖然偏理論,但課程內容與日常生活息息相關。為了充實教學內容,改善課堂教學效果,激發學生的求知欲,在適當的章節中,可以將理論知識與當前環境熱點事件或生活中的實例相結合,以增強教學效果。例如,近年來大氣污染較為嚴重,霧霾現象頻繁發生。因此,在講授大氣顆粒物一章時,首先讓學生觀看有關霧霾調查紀錄片《穹頂之下》,了解當前霧霾的嚴重程度,這種污染現象產生的化學機理是什么,為什么PM2.5對人體健康的危害更大,如何治理這種污染……讓學生帶著疑問學習,會使他們更牢固地掌握專業知識。講解水華現象時,不妨以身邊的巢湖為例,通過圖片使學生了解巢湖藍藻的污染狀況,然后引導學生剖析巢湖藍藻爆發的原因。很多學生會問為什么藍藻的爆發有時間性,教師可借機講解藍藻爆發的條件。由于巢湖與我們關系密切,學生很關心如何預防以及治理,教師可讓學生通過查閱資料而獲得答案,下次上課時以提問的方式抽查,并對學生的回答進行補充或修正。這種教學方式可以收到事半功倍的效果[6]。

三、結語

環境科學專業的教學目標是培養能夠熟練掌握環境科學專業知識和基本技能、受到良好科學研究基本訓練,并具有較強創新意識、適應性強的高素質專業人才。因此,根據環境化學課程的內容和特點,將多種教學方法相結合,既有利于激發學生的學習興趣和主動性,又有利于培養學生積極思考的習慣和發現問題、解決問題的能力。實踐證明,這些改革措施對于提高環境化學的教學質量有著積極的作用,也保障了培養目標的實現。

參考文獻:

[1]王凱雄,胡勤海.環境化學[M].北京:化學工業出版社,2006.

[2]王曉蓉.環境化學[M].南京:南京大學出版社,2001.

[3]戴樹桂.環境化學[M].北京:高等教育出版社,2006.

[4]祝方.工科院校《環境化學》課程建設與改革[J].廣州化工,2017,45(18):176-178.

[5]孟慶俊,朱雪強,李向東,馮啟言,單愛琴.《環境化學》課程“小班授課”模式探討與實踐[J].教育教學論壇,2017,(13):118-119.

[6]王麗娜,匡少平,萬均.《環境化學》課程多樣化教學模式改革探討[J].山東化工,2017,46(17):155-156.

作者:吳涓 單位:安徽大學資源與環境工程學院

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