大學《環境化學》教學實踐與改革探討

陳娟榮

(江蘇大學環境與安全工程學院，江蘇鎮江 212013)

環境化學是在化學科學傳統理論和方法基礎上發展起來的一個重要化學學科分支，主要是以化學物質引起的環境問題為主要研究對象，以解決環境問題為目標而發展起來的一門新興學科。其主要是研究污染物在環境中存在的形態及其遷移、轉化和歸宿等方面的規律［1，2］。因此，學習這門課程，不但對提高環境保護的認識、掌握污染來源以及增強環境污染防治的能力方面具有重要的理論和實際意義，而且還能為環保部門針對環境保護決策提供科學依據等方面也起著十分重要的作用［1］。

大學環境化學是環境科學的核心組成部分，更是一門多學科交匯的課程，涉及化學、物理、生物、微生物學、生態學等學科的知識［3］。具體來說，環境化學是一門偏基礎、偏理論的課程，并涉及到大量的化學反應原理和計算［1］，這必然要求學生具有扎實的基礎知識，尤其是化學基礎知識，對學好環境化學起著十分重要的作用。然而，大學課程多，學時少，如何在較短時間內完成環境化學教學的全部內容，這對學生和老師都是一種嚴峻的挑戰。顯然，傳統的教學方法:即以教師在講臺上講解為主，再輔以板書或多媒體，而學生被動地在座位上聽講的教學方式［1］，不能獲得較高的教學效果。因此，如何發揮學生的主觀能動性，激發學生的學習熱情，是提高環境化學教學質量的關鍵。為了最大程度地發揮這門課程的作用，增強學生的學習效果。為此，筆者結合多年從事環境化學教學與科研的經驗，將從以下幾個方面，對“環境化學”課程建設和教學改革進行了探討，提出了一些具體的措施和方法。

一、加強各章內容之間的聯系，縮短教學量并減輕學生的學習負擔

在實際教學過程中，很大一部分學生反映環境化學學習內容過多，各章內容知識聯系性不強，學習起來很吃力，對重點內容的掌握比較困難。這些現象除了跟科目本身知識點涵蓋廣，抽象理論概念多等特點有關外［4］，更與傳統的教學方法，孤立的對新知識點和理論進行講解，缺乏知識點與知識點之間的聯系和比較，難于把大量的知識點進行有效地聯系和統一有關。毫無疑問會增加學生記憶、理解和掌握知識點的難度、深度和廣度，并大大地增加了學生學習的勞動量。因此，教師在講解新知識點的時候，應更好地引導學生主動去分析知識點之間的聯系，使學生迅速地理解和掌握新知識點的本質特征。比如在講解污染物的遷移與轉化時，傳統教學往往把它放在各章節中進行孤立地講解如大氣污染物的遷移與轉化、水環境中污染物的遷移與轉化、土壤中污染物的遷移與轉化以及污染物質的生物轉化等知識點，與之相比較，我們嘗試以列表的方式對污染物的遷移與轉化過程進行比較，著重突出它們的相同點和差異，使學生能在較短的時間內了解污染物在不同的環境中遷移和轉化的特點，并同時掌握它們遷移和轉化的基本原理和過程。因此，促使這些相關知識點置于關聯體系中，而形成了一個較為完整的知識體系，大大地減輕了學生學習的勞動量。

二、緊跟社會環境熱點、貼近生活與實際，形成特色

在教學內容上，常常缺乏生動的實際應用案例。課堂上對基本原理知識闡述過多，和現實案例及實際環節關聯度較少，講解內容枯燥無味，難于引起學生的學習興趣。為此，我們應從以下兩個方面加以應對。一是在相關章節中添加突出的社會熱點問題，如“酸雨”、“溫室效應”、“臭氧空洞”、“光化學煙霧”、“水體富營養化”以及“福島核電站事故”等方面進行嘗試，以確保較高的教學效果;二是強化教學內容的生活化、實用化和體驗化，如“裝修污染”、“水污染”、“PM2.5問題”、“自來水的凈化”、“空氣凈化”等，在課程教學內容上形成特色，充分地調動學生學習的積極性，使學生更好地認識和了解到環境污染的來源及其危害性，并進一步培養了學生的綠色化學理念，深刻理解人與環境的可持續發展戰略。

三、加強實驗教學

盡管環境化學目前的教學會輔以一定的實驗教學內容，但基本上仍然是以課堂講授為主的理論教學。因此，教學的重點往往是偏重于讓學生了解問題，而忽視對學生進一步分析問題以及解決問題能力的培養。此外，實驗教學內容難于體現新的分析技術和相關學科的滲透，多是一些驗證性實驗，解決實際環境問題的綜合性實驗太少［3］，嚴重阻礙了學生的實踐能力和創新思維能力培養。因此，設計的實驗教學內容應注重與當地的環境實際相聯系。例如，學習水環境化學這一模塊時，針對水體富營養化這一知識點，我們可以先給出學習情境，即以2007年江蘇太湖藍藻污染事件為例，通過基礎知識的講解讓學生理解水體富營養化形成的原因及其帶來的嚴重危害，之后再提取一些藍藻污染水進行分析實驗并進行去營養化處理，以提高學生解決實際問題的能力。另一方面，我們也可以強化課外教學，以認識實習的方式組織學生到化工廠或污水處理廠、環保監測站、工礦企業、垃圾填埋廠等地參觀實習，增強所學知識的實效性，并培養學生的環保意識［1，5］。

四、以科研帶動教學，培養學生的創新性科研思維

努力探索有利于促進學生全面素質提高以及培養學生創新性科研思維的教學方式，一直是我國高等院校課堂教學改革研究的重要內容。大量的實驗也表明，將科研融入教學有助于培養學生的創新能力［5，6］。尤其針對實驗教學內容，更應該將一些最新的科研方法充實到實驗教學內容中，在保證學生學到基本理論及實驗方法外，能使學生接觸到較前沿的知識和技能，以體現實驗的先進性和前瞻性。比如在講解污染物的去除知識時，除向學生較詳細地講解各種有效地去除污染物的方法，如吸附、生物降解以及光催化降解等優缺點外，還應通過實驗進一步加強學生對各種方法在去除污染物效果的差異，毫無疑問，更應著重介紹光催化降解技術目前面臨的困境以及努力研制出高效的可見光催化劑的技術和新方法。通過以科研帶動教學，能提高學生的理論聯系實際能力，并初步培養了學生創新性的科研思維。

總之，提高環境化學教學質量的關鍵是調動學生的主觀能力性，并實現教與學的完美結合。以上是筆者從事環境化學教學與科研多年工作的經驗積累。但值得強調的是，以上的教學實踐探索，對于激發學生的學習興趣，減輕學生的學習負擔以及培養學生理論聯系實際的能力具有積極的意義。

［1］李美俊，朱先磊，師生寶，張枝煥.《環境化學》“互動”式教學方法探討［J］.大學教育，2013，4，94 －97.

［2］牛延慧［J］.赤峰學院學報(自然科學版)2012，28，232－234.

［3］王進喜，展惠英，魏慧榮，李喬.《環境化學》課程的教學改革與實踐［J］.甘肅聯合大學學報(自然科學版)，2012，26，117 －119.

［4］常飛.高校環境工程專業環境化學教學改革淺談［J］.廣州化工，2014，42，213 －214.

［5］李科.《環境化學》課程建設與教學改革探討［J］.隴東學院學報，2013，24，130 －131.

［6］王莉，凌琪.環境工程專業《環境化學》課程教學改革探索［J］.科技視界，2015，10，67.