“环境化学”课程多样式教学改革实践.doc

“环境化学”课程多样式教学改革实践基金项目：本文系浙江省科技计划面上项目（项目编号：2009C21006）、嘉兴学院环境工程重点建设专业（项目编号：N40852007）的研究成果。 在当前我国高等教育大发展的新形势下，高等工程教育也取得了巨大成就。不仅为社会培养了上千万工程科技人才，而且已形成较为合理的高等工程教育结构和体系。2010年，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”。这一计划旨在培养一批创新能力强、能够适应经济和社会发展需求的各类工程技术人才，着力解决高等教育中的实践性和创新性问题。提高高校毕业生的科技创新能力，对于加快经济发展方式转变，实现我国经济社会的可持续发展，具有重要意义。 最近几十年，环境问题、环境与发展等逐步成为公众关注和热议的话题。早在13世纪，由于用煤代替木材作燃料，在伦敦出现了空气污染问题，但当时并未引起重视。18世纪工业革命以后，环境问题开始成为广泛的社会问题。直到1944年洛杉矶光化学烟雾事件和1952年伦敦烟雾事件出现后，环境污染才受到重视。1当前全球性环境问题突出表现在酸雨、温室效应和臭氧层破坏等。同时，不断加剧的水污染和干旱造成世界范围的淡水危机，再加上自然资源的破坏和生态环境继续恶化，已严重威胁着人类的生产和生活。当前中国的环境形势依然十分严峻，环境问题依然是我国发展的瓶颈制约。为了实现党中央确定的经济建设与环境保护同步、协调发展的战略目标，加速培养具有创业精神的、高质量的环境科技与管理专门人才是一项十分紧迫的任务。2 “环境化学”是环境学科各专业的重要专业基础课，主要研究有害物质在环境介质中的存在方式、化学特性、行为和效应，及其控制的化学原理和方法，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。实际上，涉及到水体、大气和土壤的大多数环境问题都可以归结为环境中的化学问题。因此，提高“环境化学”课程的教学质量有利于后续专业课程的教学；“环境化学”教学过程中的改革和创新，有助于率先培养学生的专业兴趣，在环境类专业人才培养中有着十分重要的作用。 在“环境化学”教学过程中，传统的教学理念和教学模式是以“教师讲，学生学”为主，遵循着一个“接受-理解-巩固-解题”的老套路。因而教师的讲解替代了学生的主体活动；教师的思维替代了学生的思维；教师的认识结果替代了学生的认识过程。教学内容局限在应试教育这个层面上，使学生的思维能力、学习技巧、创新意识得不到培养和拓展。因此，通过案例式、互动式、体验式等“多样式”教学手段，激发学生浓厚的学习兴趣；为学生提供充分自由表达、质疑、讨论问题的机会；让学生通过自己的实践，参与到教学情境之中，并通过自主学习、小组合作等方式扩充知识面、完善知识结构、更好的开拓思维和视野空间，改变“教师讲，学生学”的传统教学模式。 一、案例式教学，激发学生的学习兴趣 著名的特级教师于漪曾说过：“课的第一重锤要敲在学生的心灵上，激起他们思维的火花，好像磁石一样，把学生牢牢地吸引住。”这就需要激发学生的兴趣。“环境化学”教师如何使课程内容引起学生兴趣，从而培养他们浓厚的学习兴趣，提高学生学习过程中的求取能力是兴趣教学的关键。3在教学过程中，教是手段，学是目的，教是为学服务的。4培养学生学习兴趣的手段可以是多样的，有很多成功的经验值得借鉴。如把一些看得见、听得到的素材贯穿到“环境化学”的教学中，可使学生对基本知识的理解更深刻，学习热忱也更高。5比如在介绍环境问题的产生和发展过程时，可以通过介绍八大公害事件，如水俣病事件、骨痛病事件等，借助大量的幻灯片和图片，吸引学生的注意力。这样，通过对各种全球环境问题及环境污染危害的了解，引起他们对环境和环境问题的关注。而且，由于是通过一些具体事件或故事来讲解环境问题，不会使书本知识显得枯燥无味。在吸引学生注意力的同时，更容易记忆其中的知识点。例如，在讲述重金属污染时，结合一些公害事件，与学生一起讨论重金属的来源、危害、症状等，并剖析其中的迁移转化过程。通过这种案例式教学，学生很容易记住水俣病事件是由于重金属汞引起的，骨痛病则是典型的镉引起的中毒事件。肖俊霞等人在“环境化学”教学中，引入一些与环境污染有关的新闻事件作为教学内容的切入点。6这种案例教学法能够吸引学生的注意力，从而有效地贯彻教学内容，值得借鉴。总之，在教学过程中，通过把身边的具体生活与环境化学有机地结合起来，不仅充实了学生的环境化学知识，也进一步让学生感受到掌握环境化学知识的重要性。 二、互动式教学，培养学生分析问题的能力 课堂是需要教师、学生双方沟通交流的场所。在这里，教师对学生应该做到“管而不死，理而不束；规而有道路可驰骋，范而有天地可翱翔”。教师通过帮助学生找到自己的兴趣点，转变课堂在学生心目中的形象，让学生的心回到课堂，让课堂重新变得有活力、有生机。7在课堂教学过程中，教师可以就某一部分已讲授的内容，先提出问题引发学生思考，让学生自己归纳总结，然后再由教师进行补充讲解的方式，逐步训练学生分析问题的能力。例如，在讲解光化学烟雾事件及其反应机理内容后，可以提出下列问题让学生思考：臭氧是如何积累的？作为汽车尾气成分之一的一氧化碳在光化学烟雾中有何作用？其他污染物如二氧化硫对光化学烟雾是否有影响？通过将这些问题与光化学烟雾形成机理结合起来思考，就可以使学生充分理解汽车尾气的各种成分在光化学烟雾中的作用，同时二氧化硫的存在可以增加光化学烟雾的程度，即可以起到协同作用。通过这种启发式、互动式的教学方式，可以在不知不觉中让学生养成分析问题的良好思维习惯。 根据教学大纲，嘉兴学院“环境化学”课程需进行期中教学考查。为此，我们采用了比较灵活的互动式考核方式，即让学生观看一部教学录像材料然后写观后感。我们选取了一部1993年发生在美国加州Hinkley的一起铬污染案件改编的影片，布置学生在课后观看。从这一真实的历史事件中，学生深切地感受到重金属污染所带来的危害，引起了他们对于环境化学问题的关注。同时，通过写观后感还可以引导学生以环境化学的基本原理分析事件发生的原因，并提出解决该类环境问题的技术方法和法律手段，培养学生分析问题和解决问题的能力。 三、体验式教学，提高学生的综合素质 新的教学理念要求以学生为本，注重实践性和创新性的培养，强调综合素质的提高。这就要求在教学过程中，教师要发挥组织、引导的作用。学生是学习的主体，他们拥有巨大的潜力和强烈的表现欲，只有引导学生积极的去感知、想象、体验、理解，学生的主体性才能得到充分发挥。体验式教学这一实践环节就是让学生成为真正的主人，实行“学生讲、老师听”的换位学习模式。通过小组间合作，查阅文献、整理资料，形成一篇学术报告，并以演示文稿的形式进行汇报。通过这种体验式教学，不仅使学生在有限的学时内拓展知识面，而且学习到专业的学术常识和规范，为后续专业课的学习打下良好的基础；同时其语言表达能力、创新能力、动手制作多媒体课件能力等综合素质得到锻炼和提高。 1.体验式教学的实施方法 根据授课班级人数，每4人一组，指定组长1名。每一组拟给定一个专业相关的研究专题，也可以针对自己感兴趣的课题自己制定题目。每组同学围绕自己的专题查阅文献，总结概括，最后形成一篇学术论文，并以演示文稿的方式进行汇报，汇报的时间一般控制在2025分钟。学术报告成绩给定的原则是“同行评议”，8即由各组组长组成评议小组，对每组的汇报独立进行打分，去掉一个最高分和一个最低分，再取平均分，即学术报告的成绩。这一成绩在最终考核中占1020%的权重，每一组同学的实践环节成绩相同。 学生汇报的同时，进行录像，然后把视频上传至网络教学平台，供大家课后交流。学生可以观看自己的讲课视频也可以观看其他同学的讲课视频。 每组学生的报告结束后，授课教师都要给予一定的评价，同时组织和引导学生参与讨论。在大家讨论不积极的情况下，任课教师可以随机指定学生发表对报告的评论和提问，由汇报组成员进行解答；也可以要求做报告的学生，结合自己学术报告的内容，向其他学生提问。 这一实践环节的准备工作非常重要，授课教师要经常地查阅、阅读和整理有关文献资料，掌握本学科学术框架和发展前沿，这样才能给学生制定出好的研究专题。 2.体验式教学的实践效果 “环境化学”课程学生体验式教学的探索实践，已经实施三年，得到了听课学生的认可，大部分学生对这种授课方式持肯定态度。有的学生在课后表示：通过这种方式，拓宽了自己的知识面，了解了目前多个环境科学和环境工程领域的研究热点和发展趋势；有的学生在制作幻灯片的过程中，掌握了许多制作技巧，采用了许多动画效果；还有学生以此为契机，学习了电子书的制作方法等等。通过网络教学的视频回放，学生可以发现自己的不足，纠正平时没有发现的不良习惯，也可以借鉴其他学生优秀的方面，提高自己的水平。 总之，这一实践环节，可以充分发挥学生的积极性和创新性，学生查阅文献、整理资料的能力、制作多媒体课件的能力、语言组织表达能力等综合素质得到了很好的锻炼和提高。 四、结语 “环境化学”是环境工程专业的一门必修专业基础课程，其教学效果直接影响到学生对环境问题的认识能力和对本专业后续课程的学习兴趣。在嘉兴学院“环境化学”的教学过程中，通过联系实际环境污染事件及热点问题，培养了学生的专业兴趣；通过互动式教学，提高了学生分析问题和解决问题的能力；通过体验式授课方式，增强了学生的综合素质。 “体验式”教学的授课方式，尽管取得了明显的成效，但仍存在一些不足。一是按目前每4人一组的组织方式，各组成员的考评成绩相同。因而，若在整理文献、撰写学术论文、制作多媒体课件的过程中，有少数学生不积极参与，则无法在考核结果中体现。二是由于课程学时有限，无法对文献查阅方法、论文撰写规范等进行仔细讲解，导致完成的综述性论文质量参差不齐。这些不足之处，寄希望于在以后的教学实践中不断完善。 总之，在近几年“环境化学”课程的教学实践中，对传统教学模式和方法作了一些有益的探索和改进，收到了良好的效果。在今后的教学过程中，我们将不断总结经验，学习和借鉴国内外教学新方法，进一步深化“环境化学”课程教学改革，为培养21世纪环保专业高素质人才打下坚实的基础。