地方高师院校“环境化学”课程教学实践与改革探讨

董洪霞,陈熙,陈伟华,朱志强

(上饶师范学院 化学与环境科学学院,江西 上饶 334001)

环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制原理和方法的科学，是环境科学的重要组成部分，也是化学科学的一个重要分支[1-2]。目前很多污染物及污染源的控制问题的解决都离不开环境化学研究的理论方法与技术，环境化学对环境相关领域特别是解决环境污染问题有着十分重要的作用[3]。环境化学作为一门专业性、理论性较强的课程，在教学过程中，若完全依赖于教材，很容易偏重理论灌输，不利于调动学生的积极性[4]。目前，我国很多院校都开设了环境类专业，但由于教学设施不够完善、实践教学基地建设不到位，普遍存在教学内容和手段单一，实验和实践教学不完善等问题，不利于环境类专业人才的培养[5]。因此，注重环境化学课程的教学改革与探索，开展素质教育，对培养优秀环境类专业人才有着重要的作用[2]。

1 “环境化学”在专业课中的地位及教材选择课时设置

环境化学作为环境科学或环境工程专业的基础课程，在整个专业课程设置中占有很重要的地位[2]。我校所采用的理论课教材为戴树桂主编的“环境化学(第2版)[1]”，作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，内容详尽，问题阐述有深度，能反映当今我国乃至全球关注的环境问题[3]。

在原培养计划中，环境化学的理论课时为54学时，没单独开设实验课，实验课是与环境监测等课程的实验合并成一门实验课开设的，课程名称为“环境科学实验”，理论课和环境科学实验分别在不同的学期开设。通过调整培养方案，将环境化学课时设置为83学时，其中理论课时为51学时，实验课时为32学时，在同一学期开设。实验课的主教材选用董德明等人主编的“环境化学实验”，根据实际情况增加综合设计性实验，这样可使理论与实验更好的结合，实验课设置得更有针对性，也能巩固理论所学，提高学习应用效果[6]。

2 教学实践

2.1 教学内容的改革

在授课过程中，部分同学反映内容过多，各章内容联系性不大，难以记忆，还有大量与化学有关的知识点，学习起来难度较大，对重点内容的把握不准，导致学习效果不好。这可能与学生对新知识点和理论不理解，缺乏知识点之间的有效联系和比较有关[7]。这就要求教师对教材十分熟悉，将基本知识进行思维深加工，设计出适合本专业学生最适合的方法，帮助学生建构出完整的知识框架，培养其自主学习能力[8]。但随着涉及知识与待研究问题不断增加，在教学过程中，采用以下方法来弥补书本知识的不足，加强教学内容的系统性[2]。

2.1.1 结合其他课程的知识，加强各科内容之间的联系，突出重点

学生在此之前虽然已修读过部分化学知识，但由于课时所限，所学知识深度不够；此外环境专业的学生对化学课的重视程度不够，以致化学基础薄弱，给授课的顺利进行造成了一定的困难[9]。在“大气环境化学”中讲解“自由基的稳定性”时，适当增加了有机化学中“烷烃卤代自由基反应”这一知识点[9]；在“水体环境化学”中涉及“溶解-沉淀平衡、配位反应、氧化还原反应”时补充部分分析化学知识，并结合例题和课后习题讲解，利于公式的理解和掌握。在讲授“影响大气污染物的迁移的局地环流”时，可以结合地理学和物理学的知识来讲解“海陆风”“山谷风”“城郊风”。所以，总体把握教学内容，针对具体内容适当复习基础知识，但要重点突出由化学反应而引起的环境问题及污染化学机理，从而达到环境化学的教学目的[6]。

2.1.2 结合环境典型案例，充实教学内容

环境化学的基本原理较多，学习起来容易感觉枯燥，在课堂教学中适当补充真实环境案例，可提高学生的学习兴趣[9]。在讲授“重金属在环境中的转归与效应”时，不仅可以介绍日本的骨痛病和水俣病，还可以补充环境毒理学中“镉和汞的来源、性质、代谢及毒性作用”等来进行讲解，使学生对重金属的知识点有个全面的掌握。结合典型的大气污染事件来讲解影响大气污染物扩散的各种因素，并提出有效地处理措施和方案[9]。此外，可以向学生推荐国内外有关环境保护方面的优秀纪录片及电视节目，不仅可以唤起当代学生的环境保护热情，也有助于提高学生学习环境化学的兴趣，加强专业知识的理解和掌握[8]。

2.2 教学方法的改革

传统的教学方法往往形式单一，课堂气氛不够活跃，可根据不同的教学内容、结合学生学习特点采用多元化教学方法[10]。

2.2.1 采用启发式、互动式的教学方法

课程教学过程中，教师可根据课程的知识要点及重点内容提出具有启发性的问题，一位同学回答完毕，可允许其他同学补充，积极调动学生上课的主观能动性，并采用引导-指导-教导教学法。

2.2.2 分组讨论教学法

课堂教学过程中，可针对当今环境热点问题组织学生分组讨论，讨论结束后，每组派一位同学到讲台上讲述本组同学的观点，最后老师对每组观点逐一点评，最后给出结论[11]。

2.2.3 反馈式教学法

教学过程中，充分重视作业、预习报告和实验报告的批改，课下信息的反馈：如学生对课件的反映、重点知识的掌握程度等，也可采用课堂调查问卷、QQ或者微信等方式加强与学生的沟通，依据反馈信息及时调整授课内容、教学方式等，以达到良好的课堂教学效果。

2.2.4 多媒体网络辅助教学

多媒体教学是目前高校运用较多的一种教学方法，可减少课时少、内容多的矛盾[12]；将课件的界面设计适合于课堂教学、精选演示内容，并与传统板书教学有机组合，缓解学生的视觉疲劳。此外，利用网络技术(如学习通)上传课件，练习题或课后习题等网络教学资源，形成系统的教学结构，学生可根据自己的学习习惯来调节学习进度，自主学习。

2.2.5 举行专题讲座和邀请专家讲学

目前的教学形式主要是讲授环境化学的基础理论知识，涉及的研究前沿内容和实际的应用研究较少。为此，学院经常邀请相关领域的专家来校讲学，并且派专业老师参加国内外相关学术会议，开阔老师的视野，使之在今后的教学工作中更能得心应手，同时也使学生能够从老师那里了解更多的环境化学领域的最新发展动态，激发学生探索环境知识的兴趣。

2.3 加强实验教学，培养学生实践能力

实验教学在人才培养中具有理论教学不可替代的作用，通过实验教学，不仅能巩固课上所学，更能培养创新意识和实践动手能力[13]。环境化学实验课共32学时，开设了8个实验，课时有限，并按一定比例设置验证性实验、综合性实验及设计性实验项目[14]。实验课要求学生提前写好预习报告，教师注意实验前重点操作的强调，加强实验后的总结和点评环节，使学生从理论到实践均可得到提高[15]。此外，最大限度的结合当地的环境实际状况，如“富营养化水体的净化”实验中，取学校附近富营养化湖泊的水样，先测定水体总磷含量，评价其富营养化程度，然后对絮凝剂的种类和用量进行选择，净化水体。这样不仅可以加深对“水体富营养化”概念、产生原因、机理的掌握，也可以提高学生的实践能力和创新思维能力。

2.4 以科研带动教学，培养学生创新性科研思维

动员在校环境专业学生以主持人的身份申报“大学生创新创业项目”“大学生科技项目”“挑战杯”等，学生自己查阅资料，撰写申报书，由教师进行指导修改；此外可以让学生积极参与到教师的科研项目中，无论哪种方式，均可让学生全程参与文献的检索-样品的采集-试样的预处理-试样的测试-数据记录与分析-论文的撰写等环节。使其能够将理论更好地与实践结合，可以培养学生的科研思维[9]。并支持鼓励学生多发表科研论文，为今后进一步学习进修奠定基础。

2.5 建设稳定的校外实践基地或合作单位

我院与本市(县)环保局、监测站、污水处理企业、环评公司、检测公司等多家企事业单位签订了协议，建立长期的教学实习基地，使学生与社会接轨，掌握更多的专业实践技能，将课堂所学与实践更好地联系起来，极大地调动同学们的积极性。毕业后大部分学生到家乡的企事业单位工作，均能很好的胜任本职工作，受到了用人单位的一致好评。专业教师也常常与当地企业或公司洽谈合作项目，很好地促进了学校与地方的合作交流、互利共赢，共同发展，充分体现了我校“服务地方”的办学理念，

2.6 以“全国第二次污染源普查工作”为契机，牢固专业思想

全国第二次污染源普查工作在2018年进行，我院组织环境专业学生利用课下时间和节假日参与本市工业污染源的普查工作。通过培训，大家均获得了污染普查员资格证。由带队老师进行分组，穿上统一服装，带好相应表格，到污染企业进行普查，然后填写表格，内容包括：普查对象的基本信息、污染物的种类和来源、污染物的产生和排放情况、污染治理设施建设和运行情况等。每天普查早出晚归，熬夜核对汇总数据，每位同学都尽了全力，也学到了很多知识。通过这次污染源普查，使同学们的专业思想更加牢固，能为“打赢蓝天保卫战”的全面环境治理基础数据积累的关键环节贡献自己的力量，为新时代环境保护工作科学决策提供技术依据，均感到十分荣幸与自豪。

2.7 课程考核方式的改革

作为教学手段，科学的考核方式具有评价作用，对人才培养具有导向作用，是十分必要的[16]。作为专业基础课的“环境化学”课程考核应主要放在掌握基础知识、夯实专业基础和提高应用能力上。为了增强学生对基本理论掌握，督促学生学习，减少期末考试的补考率，增设了理论课期中考试；实验课采取实验操作的方式进行。

教务系统中成绩录入设定为：综合成绩=平时成绩(30%)+期中考试成绩(20%)+期末考试成绩(50%)。结合学生的实际学习情况，可对平时成绩进行适当调整分配，如：平时成绩=理论课作业成绩(10%)+实验报告成绩(10%)+实验课考试成绩(10%)。使学生兼顾理论和实践，充分巩固课堂所学。

2.8 教学改革成效

近几年，环境化学课程改革取得了丰硕的成果，学生学习积极性逐步提高，期末补考率降低，不断提升学生的专业化技能以及创新能力，在潜移默化中强化学生对于环境保护的价值认同，不断引导他们主动了解最新环保政策动态、行业发展情况[17]。设立校内实训基地 “农药残留检测中心”，保障学生饮食安全；学生申报创新、创业以及大学生科技课题的积极性大幅度提高，实验动手能力大大增强，并在省级以上期刊发表了论文。近年环境科学专业考研率逐步提升，并有学生考取中国科学院大学、中国科技大学、华南理工大学等知名院校的研究生；该专业毕业生就业率达100%，许多毕业生成为上饶市环保局、监测站乃至环评公司的专业骨干和中坚。

3 结语

“环境化学”课程内容十分丰富。近几年来，我们积极尝试，做了许多努力，也取得了一些成效，然而我们清醒的认识到，教学之路既艰且长，从来都是挑战与责任并存，辛苦与意义同在[18]。在以后的教学工作中，我们将不断探索，注意观察反思和总结经验，根据课程特点和学生自身情况的变化，不断深化课程改革，丰富教学手段和方法，培养出适应未来社会发展的、具有地方特色的环境领域的卓越人才[2]。