陳娟榮
(江蘇大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江 212013)
環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)重要化學(xué)學(xué)科分支,主要是以化學(xué)物質(zhì)引起的環(huán)境問(wèn)題為主要研究對(duì)象,以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興學(xué)科。其主要是研究污染物在環(huán)境中存在的形態(tài)及其遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿等方面的規(guī)律[1,2]。因此,學(xué)習(xí)這門(mén)課程,不但對(duì)提高環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)、掌握污染來(lái)源以及增強(qiáng)環(huán)境污染防治的能力方面具有重要的理論和實(shí)際意義,而且還能為環(huán)保部門(mén)針對(duì)環(huán)境保護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)等方面也起著十分重要的作用[1]。
大學(xué)環(huán)境化學(xué)是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分,更是一門(mén)多學(xué)科交匯的課程,涉及化學(xué)、物理、生物、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)[3]。具體來(lái)說(shuō),環(huán)境化學(xué)是一門(mén)偏基礎(chǔ)、偏理論的課程,并涉及到大量的化學(xué)反應(yīng)原理和計(jì)算[1],這必然要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),尤其是化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)學(xué)好環(huán)境化學(xué)起著十分重要的作用。然而,大學(xué)課程多,學(xué)時(shí)少,如何在較短時(shí)間內(nèi)完成環(huán)境化學(xué)教學(xué)的全部?jī)?nèi)容,這對(duì)學(xué)生和老師都是一種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。顯然,傳統(tǒng)的教學(xué)方法:即以教師在講臺(tái)上講解為主,再輔以板書(shū)或多媒體,而學(xué)生被動(dòng)地在座位上聽(tīng)講的教學(xué)方式[1],不能獲得較高的教學(xué)效果。因此,如何發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,是提高環(huán)境化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為了最大程度地發(fā)揮這門(mén)課程的作用,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為此,筆者結(jié)合多年從事環(huán)境化學(xué)教學(xué)與科研的經(jīng)驗(yàn),將從以下幾個(gè)方面,對(duì)“環(huán)境化學(xué)”課程建設(shè)和教學(xué)改革進(jìn)行了探討,提出了一些具體的措施和方法。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,很大一部分學(xué)生反映環(huán)境化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容過(guò)多,各章內(nèi)容知識(shí)聯(lián)系性不強(qiáng),學(xué)習(xí)起來(lái)很吃力,對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握比較困難。這些現(xiàn)象除了跟科目本身知識(shí)點(diǎn)涵蓋廣,抽象理論概念多等特點(diǎn)有關(guān)外[4],更與傳統(tǒng)的教學(xué)方法,孤立的對(duì)新知識(shí)點(diǎn)和理論進(jìn)行講解,缺乏知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系和比較,難于把大量的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效地聯(lián)系和統(tǒng)一有關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)增加學(xué)生記憶、理解和掌握知識(shí)點(diǎn)的難度、深度和廣度,并大大地增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的勞動(dòng)量。因此,教師在講解新知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,應(yīng)更好地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去分析知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,使學(xué)生迅速地理解和掌握新知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)特征。比如在講解污染物的遷移與轉(zhuǎn)化時(shí),傳統(tǒng)教學(xué)往往把它放在各章節(jié)中進(jìn)行孤立地講解如大氣污染物的遷移與轉(zhuǎn)化、水環(huán)境中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化、土壤中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化以及污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化等知識(shí)點(diǎn),與之相比較,我們嘗試以列表的方式對(duì)污染物的遷移與轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行比較,著重突出它們的相同點(diǎn)和差異,使學(xué)生能在較短的時(shí)間內(nèi)了解污染物在不同的環(huán)境中遷移和轉(zhuǎn)化的特點(diǎn),并同時(shí)掌握它們遷移和轉(zhuǎn)化的基本原理和過(guò)程。因此,促使這些相關(guān)知識(shí)點(diǎn)置于關(guān)聯(lián)體系中,而形成了一個(gè)較為完整的知識(shí)體系,大大地減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)的勞動(dòng)量。
在教學(xué)內(nèi)容上,常常缺乏生動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用案例。課堂上對(duì)基本原理知識(shí)闡述過(guò)多,和現(xiàn)實(shí)案例及實(shí)際環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)度較少,講解內(nèi)容枯燥無(wú)味,難于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此,我們應(yīng)從以下兩個(gè)方面加以應(yīng)對(duì)。一是在相關(guān)章節(jié)中添加突出的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,如“酸雨”、“溫室效應(yīng)”、“臭氧空洞”、“光化學(xué)煙霧”、“水體富營(yíng)養(yǎng)化”以及“福島核電站事故”等方面進(jìn)行嘗試,以確保較高的教學(xué)效果;二是強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容的生活化、實(shí)用化和體驗(yàn)化,如“裝修污染”、“水污染”、“PM2.5問(wèn)題”、“自來(lái)水的凈化”、“空氣凈化”等,在課程教學(xué)內(nèi)容上形成特色,充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和了解到環(huán)境污染的來(lái)源及其危害性,并進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化學(xué)理念,深刻理解人與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
盡管環(huán)境化學(xué)目前的教學(xué)會(huì)輔以一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,但基本上仍然是以課堂講授為主的理論教學(xué)。因此,教學(xué)的重點(diǎn)往往是偏重于讓學(xué)生了解問(wèn)題,而忽視對(duì)學(xué)生進(jìn)一步分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容難于體現(xiàn)新的分析技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的滲透,多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的綜合性實(shí)驗(yàn)太少[3],嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)。因此,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)注重與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境實(shí)際相聯(lián)系。例如,學(xué)習(xí)水環(huán)境化學(xué)這一模塊時(shí),針對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化這一知識(shí)點(diǎn),我們可以先給出學(xué)習(xí)情境,即以2007年江蘇太湖藍(lán)藻污染事件為例,通過(guò)基礎(chǔ)知識(shí)的講解讓學(xué)生理解水體富營(yíng)養(yǎng)化形成的原因及其帶來(lái)的嚴(yán)重危害,之后再提取一些藍(lán)藻污染水進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行去營(yíng)養(yǎng)化處理,以提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。另一方面,我們也可以強(qiáng)化課外教學(xué),以認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的方式組織學(xué)生到化工廠或污水處理廠、環(huán)保監(jiān)測(cè)站、工礦企業(yè)、垃圾填埋廠等地參觀實(shí)習(xí),增強(qiáng)所學(xué)知識(shí)的實(shí)效性,并培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)[1,5]。
努力探索有利于促進(jìn)學(xué)生全面素質(zhì)提高以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性科研思維的教學(xué)方式,一直是我國(guó)高等院校課堂教學(xué)改革研究的重要內(nèi)容。大量的實(shí)驗(yàn)也表明,將科研融入教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[5,6]。尤其針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,更應(yīng)該將一些最新的科研方法充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中,在保證學(xué)生學(xué)到基本理論及實(shí)驗(yàn)方法外,能使學(xué)生接觸到較前沿的知識(shí)和技能,以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性和前瞻性。比如在講解污染物的去除知識(shí)時(shí),除向?qū)W生較詳細(xì)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(yōu)缺點(diǎn)外,還應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)各種方法在去除污染物效果的差異,毫無(wú)疑問(wèn),更應(yīng)著重介紹光催化降解技術(shù)目前面臨的困境以及努力研制出高效的可見(jiàn)光催化劑的技術(shù)和新方法。通過(guò)以科研帶動(dòng)教學(xué),能提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力,并初步培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新性的科研思維。
總之,提高環(huán)境化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能力性,并實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的完美結(jié)合。以上是筆者從事環(huán)境化學(xué)教學(xué)與科研多年工作的經(jīng)驗(yàn)積累。但值得強(qiáng)調(diào)的是,以上的教學(xué)實(shí)踐探索,對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)以及培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力具有積極的意義。
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