洪 喻

（北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083）

高等林業(yè)院校研究生課程“環(huán)境水化學(xué)”教學(xué)設(shè)計(jì)與考評(píng)方式的新嘗試

洪 喻

（北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100083）

研究生課程“環(huán)境水化學(xué)”理論深、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)使其教學(xué)再設(shè)計(jì)成為必要。因此,基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的教學(xué)思路,提出“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計(jì)應(yīng)從“理論”出發(fā)、將“研究”貫穿始終、以“實(shí)際”為落腳點(diǎn)、突出“林業(yè)”特色,從而深化了課程的理論知識(shí)、強(qiáng)化了課程的研究色彩、加強(qiáng)了課程理論與實(shí)際案例特別是與林業(yè)相關(guān)的特色案例的緊密聯(lián)系。此外,提出在課程教學(xué)改革實(shí)踐中,要認(rèn)真觀察和總結(jié)教學(xué)效果,建立適時(shí)的反饋機(jī)制,以提高課程的教學(xué)效果;要建立“一對(duì)一”的課程論文考察制度,綜合考評(píng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)質(zhì)量,以幫助學(xué)生進(jìn)行二次學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)效果。

高等林業(yè)院校;研究生教育;課程改革;環(huán)境水化學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì);課程考評(píng)

快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)引發(fā)的日益突出的環(huán)境問題,越來越受到人們的關(guān)注。解決好環(huán)境問題,已經(jīng)直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)的長期穩(wěn)定增長以及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。水環(huán)境問題在眾多環(huán)境問題中尤為突出,水環(huán)境保護(hù)是我國環(huán)境保護(hù)基本國策中的重中之重。如何為國家培養(yǎng)水環(huán)境治理高層次創(chuàng)新型專門人才,已成為高等教育的重要任務(wù)。

“環(huán)境水化學(xué)”又稱“水化學(xué)”,是一門以解決水環(huán)境問題為目標(biāo)的研究水環(huán)境污染的化學(xué)本質(zhì)和化學(xué)過程的新興學(xué)科,屬于環(huán)境化學(xué)的重要分支學(xué)科,也是環(huán)境科學(xué)的重要組成部分。北京林業(yè)大學(xué)為環(huán)境科學(xué)專業(yè)研究生開設(shè)了“環(huán)境水化學(xué)”課程,其目的是使研究生能夠深入掌握環(huán)境污染物在各類水介質(zhì)中的環(huán)境化學(xué)行為和相關(guān)的高效污染控制技術(shù)原理,能夠使用物理化學(xué)的基本原理探討天然水體的有關(guān)參變數(shù)的特征;并培養(yǎng)研究生的自學(xué)能力和獨(dú)立分析問題的能力,特別是解決林業(yè)相關(guān)環(huán)境問題的能力。但是,由于“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容涉及面廣、理論性很強(qiáng),講授的概念抽象,所以如果僅通過常規(guī)的教學(xué)是難以達(dá)到滿意的教學(xué)效果的。

因此,筆者針對(duì)“環(huán)境水化學(xué)”課程的特點(diǎn),進(jìn)行了課程教學(xué)的再設(shè)計(jì),即基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的教學(xué)思路,采取以課堂講授為主、以課上討論和課外資料查閱總結(jié)為輔的方式展開教學(xué)。首先,課程理論教學(xué)的脈絡(luò)主要以王凱雄編著的《水化學(xué)》為依據(jù),教學(xué)內(nèi)容緊跟學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)最新的研究進(jìn)展。其次,在課程教學(xué)過程中,筆者針對(duì)特殊或重要的水環(huán)境事件或熱點(diǎn),注重輔以專題介紹,并組織學(xué)生展開討論。第三,在課程教學(xué)改革實(shí)踐中,筆者注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和特點(diǎn),及時(shí)總結(jié)教學(xué)心得;并設(shè)計(jì)了不計(jì)名調(diào)查問卷,不定期地向?qū)W生發(fā)放,搭建學(xué)生向教師反饋學(xué)習(xí)情況的渠道,以利于教師根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整教學(xué)。最后,筆者在課程考評(píng)方式上也做了大膽的革新,建立了“一對(duì)一”的課程論文考察制度,以期綜合考察研究生課程學(xué)習(xí)的效果。

一、基于“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的教學(xué)思路,進(jìn)行“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)的再設(shè)計(jì)

（一）對(duì)理論深、綜合性強(qiáng)的“環(huán)境水化學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)再設(shè)計(jì)的必要性

教師普遍反映研究生的課程難上,究其原因主要有2點(diǎn)：①在我國的研究生教育中,研究生以科學(xué)研究為主,課程學(xué)習(xí)所占的比重很低,這使其對(duì)課程學(xué)習(xí)不能給與足夠的重視。②研究生在本科期間較全面地接觸了專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí),多數(shù)學(xué)生對(duì)研究生課程講授的內(nèi)容有初步的了解,這使其對(duì)課程產(chǎn)生“已經(jīng)知道了”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。因此,如何調(diào)動(dòng)研究生課程學(xué)習(xí)的積極性,既能使學(xué)生充分投入課程學(xué)習(xí)、不斷更新所儲(chǔ)備的知識(shí),又能為其科學(xué)研究工作提供有效的幫助,應(yīng)成為今后研究生課程教學(xué)改革的方向。

“環(huán)境水化學(xué)”課程是一門相對(duì)難學(xué)的課程,課程教學(xué)內(nèi)容的理論性強(qiáng),需要有很好的“四大化學(xué)”知識(shí)背景。同時(shí),紛繁的推導(dǎo)和計(jì)算使學(xué)生難以提起學(xué)習(xí)興趣。此外,對(duì)如何運(yùn)用理論性強(qiáng)的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究以及開展實(shí)際應(yīng)用,學(xué)生更是束手無策。筆者認(rèn)為,要解決“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程教學(xué)面臨的問題,如果仍采用“教師講—學(xué)生聽”的教學(xué)模式[1],抽象的教學(xué)內(nèi)容會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)“消化不良”,從而極易出現(xiàn)“學(xué)生上課不聽,教師麻木教學(xué)”的后果。因此,從明確教學(xué)目的、加強(qiáng)教學(xué)的邏輯性、契合研究生的特點(diǎn)等角度,對(duì)理論深、綜合性強(qiáng)的“環(huán)境水化學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)再設(shè)計(jì)是十分必要的。

（二）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計(jì)從“理論”出發(fā)

依據(jù)“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的思路對(duì)“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)進(jìn)行再設(shè)計(jì),就是本著理論知識(shí)要強(qiáng)化、研究工作能深入、實(shí)際問題能解決的宗旨進(jìn)行課程教學(xué)改革。首先,“環(huán)境水化學(xué)”課程理論教學(xué)的脈絡(luò)主要以王凱雄編著的《水化學(xué)》[2]為依據(jù),而沒有選擇Stumm編著的Aquatic Chemistry。由于王凱雄編著的《水化學(xué)》對(duì)理論體系的介紹思路清晰、層次分明、重點(diǎn)明確且分析深入,而Stumm編著的A quatic Chemistry知識(shí)量極大、難度過高,不適于課堂講授,所以前者被選作課程教學(xué)的依據(jù),后者被選作研究生課后閱讀的材料。

其次,“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)遵循從“理論”出發(fā)的原則。在課程教學(xué)過程中,教師首先通過圖片、表格等形式指出在研究生教育階段所學(xué)的“環(huán)境水化學(xué)”課程與本科教育階段所學(xué)的是不同的以及其不同之處,理清了2者之間的關(guān)系和各自的重點(diǎn),劃定了研究生課程學(xué)習(xí)的難點(diǎn);同時(shí),明確學(xué)習(xí)對(duì)象,防止學(xué)生出現(xiàn)“自以為是”的心理;然后結(jié)合課后讀物,指定了要求學(xué)生課后學(xué)習(xí)的內(nèi)容及下一節(jié)課學(xué)生參與討論的內(nèi)容。以圖表的形式進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的對(duì)比分析、難點(diǎn)和重點(diǎn)內(nèi)容的展示、課后學(xué)習(xí)內(nèi)容的規(guī)定,能夠激起學(xué)生對(duì)比學(xué)習(xí)的欲望,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)建立起新的、完整的知識(shí)體系。

（三）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計(jì)將“研究”貫穿始終

作為一門研究生課程,“環(huán)境水化學(xué)”的課程教學(xué)必須緊密結(jié)合研究生的需要,因此除了要充分展示本領(lǐng)域的研究進(jìn)展和前沿內(nèi)容以深化理論教學(xué)之外,還要強(qiáng)化研究生從事科學(xué)研究的意識(shí),使研究生了解如何利用環(huán)境水化學(xué)的理論知識(shí)從事科學(xué)研究,并培養(yǎng)其運(yùn)用理論知識(shí)解決環(huán)境問題的能力。

將“研究”貫穿于“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)的始終,就是要求教師以研究者的身份帶領(lǐng)學(xué)生思考如何利用抽象的理論進(jìn)行問題的研究。例如,在學(xué)生理解并掌握了“固體表面吸附中吸附等溫式”這一理論知識(shí)后[2],教師可以從粘土顆粒物吸附除草劑“2,4-D”的研究出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生思考“如何研究固體表面吸附問題,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”;然后教師進(jìn)一步介紹吸附等溫式在上述研究中的必要性、重要性及最新的研究案例,如羥基鋁蒙脫石對(duì)“2,4-D”的吸附解吸、層狀雙金屬氫氧化物對(duì)除草劑MCPA的吸附等,并逐步拓展到二乙烯三胺—細(xì)菌纖維素吸附銅和鉛、假單胞菌吸附鉻和鎳、苦瓜植物體吸附飲用水中的砷、桉樹葉和脫硫菌共同修復(fù)酸性礦排水等研究的熱點(diǎn)問題。這樣,通過課程教學(xué)過程不僅展示了如何從“理論學(xué)習(xí)”向“科學(xué)研究”過渡[3],而且可以引導(dǎo)學(xué)生從淺到深地利用理論知識(shí);同時(shí),通過“由點(diǎn)及面、部分服務(wù)于整體、層層遞進(jìn)”的案例講解模式還可以幫助學(xué)生能夠舉一反三、融會(huì)貫通。筆者在“環(huán)境水化學(xué)”理論脈絡(luò)的各個(gè)重要環(huán)節(jié)都貫徹了“從理論學(xué)習(xí)到科學(xué)研究”的教學(xué)設(shè)計(jì)思路,從而保證該課程的教學(xué)充滿了“研究色彩”。

（四）“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)再設(shè)計(jì)以“實(shí)際”為落腳點(diǎn),并突出“林業(yè)”特色

對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)研究生來說,不管今后是從事環(huán)境類的科學(xué)研究工作,還是從事環(huán)境類的工程設(shè)計(jì)工作,最終都將服務(wù)于環(huán)境,都要促進(jìn)社會(huì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程的教學(xué)應(yīng)該更注重實(shí)際應(yīng)用,無論是從“理論”出發(fā),還是將“研究”貫穿始終,最終都將以“實(shí)際”為教學(xué)的落腳點(diǎn)。

因此,在進(jìn)行“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程教學(xué)時(shí),筆者采取了案例教學(xué)的方式,即針對(duì)特殊或重要的水環(huán)境事件和熱點(diǎn),輔以專題介紹并組織學(xué)生展開討論。筆者通過實(shí)際案例建立起了“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的課程教學(xué)鏈條,使學(xué)生明確了所學(xué)知識(shí)“有何用,如何用”并能夠“學(xué)會(huì)用”。同時(shí),為了突出高等林業(yè)院校環(huán)境課程的教學(xué)特點(diǎn),筆者在選擇課程教學(xué)案例時(shí)特別注意側(cè)重于選擇與林業(yè)相關(guān)的內(nèi)容,如選擇“林產(chǎn)化工導(dǎo)致的水污染問題”作為案例進(jìn)行講解;而且,在教學(xué)過程中對(duì)一系列“林產(chǎn)化工污染”的典型案例進(jìn)行了總結(jié),并結(jié)合相應(yīng)的理論內(nèi)容展開案例分析,爭(zhēng)取做到理論學(xué)習(xí)以治理環(huán)境問題為目標(biāo)和以解決林業(yè)領(lǐng)域的污染問題為特色。

二、認(rèn)真觀察和總結(jié)“環(huán)境水化學(xué)”課程教學(xué)改革實(shí)踐的效果,建立適時(shí)的反饋機(jī)制

在“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”課程教學(xué)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié),筆者都認(rèn)真、仔細(xì)地觀察并總結(jié)了研究生學(xué)習(xí)的情況和特點(diǎn)。例如,在講授難點(diǎn)、重點(diǎn)內(nèi)容時(shí),注意觀察學(xué)生的表情、動(dòng)作和反應(yīng),并及時(shí)詢問學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了從整體上把握課程教學(xué)的情況,筆者還設(shè)計(jì)了不計(jì)名調(diào)查問卷,并適時(shí)向?qū)W生發(fā)放,以利于學(xué)生對(duì)課程教學(xué)能夠暢所欲言地表達(dá)真實(shí)的想法。

通過觀察和調(diào)查,筆者發(fā)現(xiàn),總體而言,新的教學(xué)設(shè)計(jì)使學(xué)生聽課的主動(dòng)性大大提高,學(xué)生對(duì)“如何運(yùn)用理論知識(shí)”產(chǎn)生了濃厚的興趣;但是,相比科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié),學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的關(guān)注度仍相對(duì)較低。這可能與學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊有關(guān)。部分學(xué)生在調(diào)查問卷中表示,本科階段理論知識(shí)的基礎(chǔ)不夠扎實(shí)導(dǎo)致了研究生階段學(xué)習(xí)理論知識(shí)時(shí)注意力不能集中。因此,筆者今后將針對(duì)這一情況尋找行之有效的解決辦法。

三、針對(duì)“環(huán)境水化學(xué)”課程理論深、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn),建立“一對(duì)一”的課程論文考察制度

課程考評(píng)是衡量和檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容的理解、掌握程度和運(yùn)用能力的手段,同時(shí)也是對(duì)教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)水平和教學(xué)效果的檢驗(yàn)手段。如果采用傳統(tǒng)的閉卷考試作為“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程的課程考評(píng)方式,那么很難滿足該課程新的教學(xué)設(shè)計(jì)思路“理論學(xué)習(xí)→科學(xué)研究→實(shí)際應(yīng)用”的需要[4],也無法體現(xiàn)綜合性課程教學(xué)的效果。因此,筆者認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行與新的教學(xué)設(shè)計(jì)相配套的課程考評(píng)改革,以進(jìn)一步促進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量的提高,使學(xué)生學(xué)有所得、學(xué)以致用。

筆者在“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程考評(píng)改革中,嘗試建立了“一對(duì)一”課程論文考察制度。其具體實(shí)施方案如下：若選課人數(shù)為N,則教師確定備選課題數(shù)為N+2;然后學(xué)生通過抽簽的方式確定自己的期末課程論文題目。之所以備選課題數(shù)為N+2,是為了增加學(xué)生選題的自由度,但又不過分加重教師課后的教學(xué)工作量。備選課題除了全部選自國內(nèi)外熱點(diǎn)研究課題和最新的研究方向之外,還要求具有一定的難度、題目的限制性強(qiáng)、參考文獻(xiàn)有限且多為英文論文。這樣,學(xué)生僅通過簡(jiǎn)單的摘抄、拼湊、堆砌是無法完成課程論文任務(wù)的。同時(shí),要求學(xué)生的課程論文以正式論文的格式提交,格式參考中文環(huán)境科學(xué)類權(quán)威雜志的要求,以訓(xùn)練研究生的科技論文寫作能力;要求論文內(nèi)容具有嚴(yán)密的邏輯性,文章結(jié)構(gòu)合理,全文具有一定的深度,文末結(jié)論部分要包含個(gè)人的思考;要求學(xué)生撰寫論文前至少閱讀10篇國內(nèi)外文獻(xiàn),其中至少要有4篇英文文獻(xiàn),從而使學(xué)生通過查找文獻(xiàn)并閱讀相關(guān)最新研究進(jìn)展分析歸納出4000～6000字的科技論文,并提出個(gè)人觀點(diǎn)。此外,還要求學(xué)生在正式提交課程論文前,需與教師進(jìn)行論文討論,并進(jìn)行修改完善。

“環(huán)境水化學(xué)”研究生課程采取“一對(duì)一”課程論文考察制度,有利于學(xué)生的二次學(xué)習(xí)和提高,提升了學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)的領(lǐng)悟和辨析能力。對(duì)每篇課程論文,教師都要認(rèn)真修改,與學(xué)生進(jìn)行“一對(duì)一”的討論,指出論文存在的問題和不足,并做出全面的評(píng)價(jià)。這樣的考評(píng)方式,對(duì)增進(jìn)師生交流極有好處,有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深刻理解和知識(shí)面的拓寬。但是,進(jìn)行“一對(duì)一”課程考評(píng)的難點(diǎn)在于教師需要承擔(dān)相當(dāng)大的工作量,所以要推廣實(shí)施難度較大。有鑒于此,筆者建議可將其作為傳統(tǒng)課程考評(píng)方式的補(bǔ)充。

[1] 劉綺.精品課程“環(huán)境化學(xué)”的建設(shè)措施研究[J].高等理科教育,2007（5）：39-42.

[2] 王凱雄.水化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2001：288-292.

[3] 孫福生,朱英存,張麗君,等.高等環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)與碩士論文相結(jié)合的研究[J].科技信息,2008（29）：11-12.

[4] 褚超美,陳家琪.汽車專業(yè)工程類專業(yè)理論課程考評(píng)方法改革研究與實(shí)踐[J].高等教育研究,2008,25（3）：31-32.

高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)TS11829;北京林業(yè)大學(xué)2010年質(zhì)量工程項(xiàng)目“環(huán)境科學(xué)專業(yè)建設(shè)”。

（責(zé)任編輯 柳小玲）