鄒衛(wèi)華，韓秀麗

(鄭州大學化工與能源學院，河南鄭州 450001)

環(huán)境科學概論教學內容與教學方法研究

鄒衛(wèi)華，韓秀麗

(鄭州大學化工與能源學院，河南鄭州 450001)

針對環(huán)境科學概論的重要意義及課程的特點和內容，探討了在教學實踐中如何采用多種教學方法和手段提高教學質量的問題.

環(huán)境科學;教學方法;教學內容;教學過程;多媒體教學;案例教學法

環(huán)境科學概論課程是高校環(huán)境相關專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，也是環(huán)境類課程的入門課［1］.而環(huán)境科學是一門綜合性很強的學科，涉及面廣，涵蓋社會科學、自然科學和工程技術諸多領域，是一個由多學科到跨學科的龐大科學體系.環(huán)境科學發(fā)展極為迅速，學科交叉性強［2］.本院開課對象包括環(huán)境科學及環(huán)境工程專業(yè)本科生、與環(huán)境相關專業(yè)本科生和其他專業(yè)本科生.由于環(huán)境科學綜合性強，知識面較廣，學生對某些知識和理論既沒有感性認識，又無法獲得實踐經(jīng)驗，并且各專業(yè)學生需求層次不一，對課程內容的理解差異較大，所以在教學內容的組織方式及教學方法上具有很大的差異.本文針對我院開設的環(huán)境科學概論課程，就課程的內容選擇和教學方法進行探討，目的是激發(fā)學生學習環(huán)境科學知識的積極性、主動性，使學生認識環(huán)境，了解環(huán)境問題，系統(tǒng)地掌握環(huán)境保護的基本概念、基本知識和基本原理，獲得治理環(huán)境污染和生態(tài)破壞的基本知識和技能，同時引導學生在人與環(huán)境的關系上樹立正確觀點和態(tài)度，為將來從事各項與環(huán)境科學相關的工作奠定基礎.

1 教學內容

1.1 針對不同專業(yè)的學生，教學內容應該有所調整

本課程的教學內容較為廣泛，教學對象層次也不同，包括環(huán)境類本科生、相關專業(yè)的本科生和公選課學生，不可能將其一成不變地應用于所有層次的學生.對于環(huán)境科學專業(yè)主要是培養(yǎng)滿足社會需要的環(huán)境科學研究人才和從事環(huán)境監(jiān)測管理的技術人才，而環(huán)境科學概論課程屬于專業(yè)培養(yǎng)方向的基礎核心課程，因此該課程應注重原理、污染機理的講解，全面介紹環(huán)境科學的概況，使學生對環(huán)境科學所涉及的主要領域有全面的了解，激發(fā)學生對專業(yè)基礎課和專業(yè)課的學習興趣;對于與環(huán)境相關專業(yè)的本科生，可以對其所學內容做簡化介紹，使其全面了解環(huán)境科學中處理問題的思路;對于選修該課程的其他專業(yè)學生來說，力圖使學生掌握更多的環(huán)境方面的知識以及從宏觀看問題的思維方式，提高學生環(huán)境保護的認識與參與意識，同時能滿足他們在今后工作中所碰到的環(huán)境問題，因此在內容深度上有別于環(huán)境專業(yè)的學生.目前大部分教材更適合于環(huán)境專業(yè)的學生，對非環(huán)境專業(yè)的學生較難找到合適的教材.所以針對不同專業(yè)培養(yǎng)目標，對環(huán)境科學概論的教學內容進行了調整，確定了每一章的教學內容體系、教學目的、教學重點和難點，并對本課程的教學大綱和教學計劃進行了修訂.同時在教學實踐中進一步修改和完善教學大綱和教學計劃，收到了較好的教學效果.

本院選用的教材是化學工業(yè)出版社出版的《環(huán)境保護概論》［1］，共有10章，內容包括緒論，大氣環(huán)境，水體環(huán)境，土壤環(huán)境，固體廢物，環(huán)境質量評價，環(huán)境規(guī)劃與管理，全球環(huán)境問題，資源、能源、人口與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境等.對于環(huán)境科學專業(yè)教學內容的安排，重點講授前5章的內容，目的是促進本專業(yè)學生更深刻和牢固地掌握相關環(huán)境污染及治理措施的知識，由于本教材中沒有物理環(huán)境的內容，在授課中增加了此章內容.其他的內容，如環(huán)境質量評價、環(huán)境規(guī)劃與管理、可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境等在以后的教學中分別作為單獨的任選課，所以在這門課中進行簡要介紹，讓學生對這些知識有所了解.

對于非環(huán)境專業(yè)的學生，在選擇授課內容時除了兼顧全面系統(tǒng)外，更要重點突出，即授課內容要包含環(huán)境保護的基本內容，并在有限的課時內突出環(huán)境科學的重要問題、熱點問題以及與學生專業(yè)相關的環(huán)境知識.如對于本院其他專業(yè)的學生，可選擇講些環(huán)境污染治理、清潔生產(chǎn)、環(huán)境評價、環(huán)境規(guī)劃等方面的基本專業(yè)知識;對于本校文科學生，教材中的數(shù)學推導、機理研究、污染的治理方法等不必講解，可講些環(huán)境管理學、環(huán)境經(jīng)濟學、環(huán)境法學等方面的基礎知識.總之，應根據(jù)不同專業(yè)學生的特點，講授相關的環(huán)境保護專業(yè)知識，使學生獲得實用的環(huán)保技能，可達到事半功倍的教學效果.

1.2 注重充實新內容

由于教材出版的時間距今已有數(shù)年，一些內容跟不上當今環(huán)境保護發(fā)展的形勢，體現(xiàn)不出當今環(huán)境科學的最新研究成果，所以在教學中要對本課的教學內容加以調整，剔除教材中陳舊的內容，把本學科的新理論、新的科技成果和實踐進展的成果等內容充實到教學中，適應時代發(fā)展的需要.這就要求教師在教學過程中通過電視新聞、互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)絡平臺、報紙、雜志等各種手段收集相關資料，努力把國內外在本學科、本行業(yè)方面最新的科學知識、發(fā)展動態(tài)等傳授給學生.例如近年國內外媒體對環(huán)境問題日益關注，一些關系人類健康的敏感環(huán)境問題時有報道，國家的環(huán)保政策、制度、標準等不斷修訂完善.在課程講授過程中，將最新的資料展示給學生，既培養(yǎng)了學生的專業(yè)興趣也收到較好的教學效果，增強其對環(huán)境熱點問題的感性認識.

2 教學方法

環(huán)境科學課程涉及多方面內容，知識點多，結構有一定的復雜性，因而在教學實踐中涉及相應的教學手段也應有所不同.經(jīng)過幾年的實踐和完善，本課程形成了較為有效的教學方法.

2.1 利用多媒體教學

多媒體教學形象直觀，便于學生理解，有利于學生記憶，并能激發(fā)學生學習興趣.同時可以減少教師課堂板書時間，增加課堂傳授知識的信息量，所以備受教師的青睞和學生的歡迎［3］.

為了采用多媒體教學，筆者把全部授課內容制作成電子教案，包括PPT課件、原理動畫仿真模擬、圖文和視頻材料等.在教學過程中發(fā)現(xiàn)，學生對圖片和視頻材料感興趣，比教師單純講課更有吸引力，所以在教學中精心篩選與教材內容相關性高的圖片和視頻材料.比如第1章緒論介紹環(huán)境問題的產(chǎn)生和危害時，分別從大氣污染、水污染、土壤污染和物理環(huán)境污染以及對人類和大自然所造成的危害等幾個方面講授，把大量的相關圖片展示給學生，引起了學生內心的極大震撼.這是傳統(tǒng)教學所不能達到的效果.在隨后的章節(jié)中還選取了一些中英文視頻材料，例如酸雨形成、臭氧層破壞及保護、海洋生態(tài)系統(tǒng)、熱帶雨林、土地沙化、可再生資源、固體垃圾、城市環(huán)境污染、室內環(huán)境污染、重大環(huán)境污染事件、濕地保護、環(huán)境保護宣傳等短片.

環(huán)境科學概論是一門理論性很強的學科，比如在“大氣環(huán)境”和“水環(huán)境”等章節(jié)，一些基本理論是通過數(shù)學模型和圖形來表述的.如果教師僅用一支粉筆解釋這些模型和圖形，在板書上會浪費大量時間，而且效果也不一定好.如果采用多媒體教學手段，用聲音和動態(tài)的圖像演示靜態(tài)的理論模型，就能比較直觀和形象地把抽象的內容表達出來.除此之外，利用原理動畫仿真模擬將一些抽象的工作原理、復雜的運行過程轉換為形象直觀、圖文并茂的計算機輔助教學，能有效解決傳統(tǒng)教學過程中內容抽象、不易理解等問題.比如在講述除塵裝置、氣體凈化裝置系統(tǒng)密閉的特點時，對于裝置的內部結構、氣體及顆粒物和氣態(tài)污染物的運動狀態(tài)的描述，采用FLASH動畫能清晰地顯示出其工作原理和影響凈化效率的主要因素，學生容易理解和掌握.在講授“固體廢棄物的處理、處置和利用”章節(jié)時，對于布袋除塵系統(tǒng)、旋風除塵系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)等設備及工藝流程的工作原理也是通過FLASH動畫演示程序實現(xiàn)的，使學生建立起對除塵裝置整體系統(tǒng)的認識.

多媒體教學有諸多優(yōu)勢，但在授課中要控制好上課的節(jié)奏.多媒體課件呈現(xiàn)信息的速度快，往往會出現(xiàn)學生跟不上教師講課速度的現(xiàn)象，教師需靈活掌控課堂教學進度以給學生足夠的緩沖時間，特別是一些重點和難點的內容，應盡量講清楚，留一定的時間讓學生進行分析、思考和記筆記.

2.2 多媒體教學與傳統(tǒng)教學方式的有機結合

多媒體教學與傳統(tǒng)的教學方式相比，具有信息量大、生動形象等特點，有利于拓展學生的知識面，調動學生學習積極性.但多媒體教學本身也存在一些弊端，比如教學進度快，造成學生對授課內容印象不深，甚至對一些基本概念、基本原理不理解，同時在一定程度上限制了教師的臨場發(fā)揮，教師與學生之間缺乏交流與溝通.所以，教學中教師在應用多媒體授課的同時，要充分結合傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢，發(fā)揮教師的主導作用，比如對于教材中的一些難點和重點問題，可以通過板書演算、推導，把學生的注意力吸引到教學的難點和重點上，幫助學生對知識充分理解和消化.

環(huán)境科學概論中有些需要進行公式推導的基礎知識，比如各種典型條件下的大氣污染物的遷移擴散模式涉及多個公式，需要用微積分推導.只用多媒體進行講述很難使學生對公式的推導過程有深入的認識.這時，用黑板板書，引導學生一步一步地將公式推導出來，可使學生能更好地理解并記住這些公式.這樣，采取多媒體課件和黑板板書相結合，能更加有效地組織課堂教學.

2.3 教學過程加強師生之間的互動

教學過程本身應是教學相長，課堂上師生之間要通過互動來完成教學任務.師生互動改變了過去老師在上面講，學生在下面被動聽的單向信息流的局面，形成老師引導、學生主動參與其中的信息雙向交流過程.所以，教師要避免授課過程中一味地演示課件，而應不時地走下講臺通過提問、肢體語言等方式與學生進行交流，有必要板書的地方一定要板書，這樣才能活躍課堂氣氛，讓學生對學習產(chǎn)生興趣.

筆者在教學中，每學期都會抽出2～4個學時的時間，讓學生自己講授與環(huán)境科學課程相關的內容.例如教材第9章的內容是資源、能源、人口與環(huán)境，理論和原理較少，內容易理解，提前2～3周讓學生自己看書、收集相關資料，并對所收集的資料進行分類、總結，然后把相關內容及自己的觀點用圖片、表格和PowerPoint等方式在課堂上進行演示和表達.學生利用課余時間，從選題角度、查閱資料和制作課件等方面進行了精心的準備，講授也富有激情，在課堂上的表現(xiàn)非常踴躍，課堂氣氛也十分活躍，取得了非常好的教學效果.對于學生的討論結果，筆者及時作出了認真總結和評價，這既加深了學生對論題的理解，也加強了教學效果.通過這種上課方式，既提高了學生學習和思考的積極性，拓展了學生的知識面，又激發(fā)了學生的探索和創(chuàng)新知識的熱情.

2.4 課程講述宜多舉實例

案例教學法是由西德教育家瓦·根舍因提出，強調從日常生活中選取蘊含科學本質的范例進行教學.案例分析可培養(yǎng)學生獨立思考的能力，增強判斷失誤能力以及創(chuàng)造性，達到學以致用，這也是大學生素質教育的目的［4］.因此通過案例教學，用案例引路，把一些真實的典型問題展示給學生，教師進行啟發(fā)誘導，學生參與討論，變被動學習為主動學習，可以提高學生的獨立解決和綜合分析問題的能力，效果比大道理滿堂灌好很多.

環(huán)境科學概論這門課程理論性比較強，內容以概述性為主.如果采用傳統(tǒng)的教學方法對課本中的概念、原理等逐條講解，就會出現(xiàn)授課內容枯燥無味、學生不耐煩的局面，從而導致學生失去學習的興趣.如果采用案例教學法，學生能夠主動參與學習活動，開動腦筋，積極思考，可以收到更好的教學效果.例如環(huán)境科學概論的第一節(jié)課，筆者講授環(huán)境問題時，沒有空洞地講環(huán)境保護如何重要，而是給學生提供一些環(huán)境污染事件的典型案例(有圖片、視頻)，比如馬斯河谷煙霧事件、英國倫敦的煙霧事件、日本的水俁病事件、骨痛病事件、切爾諾貝利核泄漏事件等，讓學生分析其原因及后果，領悟環(huán)境保護的重要性.在講授關于發(fā)展中國家的環(huán)境問題比發(fā)達國家嚴重的原因時，以著名的博帕爾事件為例，說明其中一個因素是發(fā)達國家利用發(fā)展中國家對經(jīng)濟發(fā)展的需要，將污染嚴重的工業(yè)轉移到發(fā)展中國家，并向學生展示了相關的新聞圖片、視頻和數(shù)據(jù).在講授有關發(fā)達國家危險廢物越境轉移給發(fā)展中國家的問題時，以中國廣東汕頭貴嶼鎮(zhèn)的電子垃圾處理方式為典型案例進行講解.在水污染的教學過程中，列舉近年發(fā)生的具有較大影響的水污染公共事件，如松花江污染事件、紫金礦業(yè)污染事件、江蘇鹽城市標新化工污染事故，了解在公共污染事件發(fā)生過程中，政府、當?shù)鼐用窈铜h(huán)保工作者之間的行為和最終的處理措施，通過對實際問題的討論，學生們可以認識到，環(huán)境問題的關鍵因素是人，環(huán)境科學研究的范圍還涉及環(huán)境法、環(huán)境管理、環(huán)境經(jīng)濟問題等社會科學和自然科學領域.

2.5 組織學生進行實地參觀

組織學生參觀了鄭州市污水處理廠、鄭州市自來水公司、河南省環(huán)境監(jiān)測站和鄭州市垃圾處理場等，使學生親臨實地，觀察工藝流程和處理效果，激發(fā)學生的學習興趣.參觀前先讓學生查詢相關的污水控制技術和工藝流程，對比探討各種工藝流程和技術的優(yōu)缺點，再結合現(xiàn)場參觀，進行對比分析，然后根據(jù)所看到的現(xiàn)象組織學生進行討論和總結，使學生從感性認識上升到正確的理性認識.

3 結束語

通過對環(huán)境科學概論課程的教學內容和教學方法的改進，提高了學生的學習興趣和學習效率，同時也激發(fā)了學生的探索和創(chuàng)新知識的熱情，取得了一定的成績和教學效果.上述內容是筆者在總結環(huán)境科學概論課程近幾年來教學實踐經(jīng)驗的基礎上得出的一些探索和思考，在今后的教學工作中隨著教學改革的不斷深入，該課程的教學改革和實踐研究會進一步加強，其教學內容、方法和手段會更加日益完善.

［1］ 王巖，陳宜俍.環(huán)境科學概論［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2003.

［2］ 楊燕舞，王曉，喬啟成.“環(huán)境科學導論”教學理念與實踐［J］.煤炭高等教育，2006，24(6):115－116.

［3］ 宋曉霞.高校多媒體教學改革與實踐研究［J］.中國教育信息化:高教職教，2008(1):65－67.

［4］ 徐頌.案例教學法在《環(huán)境科學》課程教學中的應用［J］.中山大學學報論叢，2007，27(7):79－82.

Study on Teaching Content and Teaching Method of Environment Science Conspectus

ZOU Wei-hua， HAN Xiu-li

(School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou University，Zhengzhou450001，China)

Based on significance，feature and content of Environment Science Conspectus，discusses how to apply diversified teaching method and means in teaching practice to improve teaching quality.

environment science;teaching method;teaching content;teaching process;multimedia teaching;case teaching methodology

G642.4

A

1007－0834(2011)02－0058－03

10.3969/j.issn.1007－0834.2011.02.021

2011－03－09

鄒衛(wèi)華(1967—)，女，河南鄭州人，鄭州大學化工與能源學院副教授，主要研究方向:環(huán)境分析.