李 鑫

(菏澤學(xué)院 化學(xué)化工系, 山東 菏澤 274015)

非環(huán)境類專業(yè)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探索

李 鑫

(菏澤學(xué)院 化學(xué)化工系, 山東 菏澤 274015)

為了提高環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，分析了目前非環(huán)境類專業(yè)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中遇到的問題, 針對非環(huán)境專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，探索了環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新思路，形成了一套基礎(chǔ)性與實(shí)踐性相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

環(huán)境化學(xué); 實(shí)驗(yàn)教學(xué); 教學(xué)模式

我國人口眾多，能源和資源消耗強(qiáng)度巨大，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題，因此環(huán)保類人才的培養(yǎng)迫在眉睫?！董h(huán)境化學(xué)》是環(huán)境科學(xué)或環(huán)境工程類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，其配套的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新性方面意義重大[1]。目前，許多高校針對非環(huán)境類專業(yè)如化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)學(xué)生亦開設(shè)了《環(huán)境化學(xué)》作為專業(yè)學(xué)習(xí)課程，由于該類專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同于環(huán)境類專業(yè)學(xué)生，其實(shí)驗(yàn)部分的設(shè)置則需要從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，重新考量。

菏澤學(xué)院屬地方本科高校，化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)開設(shè)了環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，化學(xué)工程與工藝專業(yè)、應(yīng)用化工專業(yè)開設(shè)了基于環(huán)境化學(xué)理論的綜合性較強(qiáng)的環(huán)境科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。該類課程通過講授實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，精煉細(xì)致的實(shí)驗(yàn)技能以及力求提高學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際環(huán)境問題的能力。結(jié)合近幾年的教學(xué)實(shí)踐，本文主要闡述在環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的一些探索，以期為類似課程的開設(shè)提供第一手教學(xué)資料，培養(yǎng)出真正符合社會需要的人才。

1 認(rèn)清傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系相似，隨著科技的進(jìn)步及大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，不可避免地出現(xiàn)了一些問題。主要問題可歸納如下：(1)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，內(nèi)容單薄?；瘜W(xué)類專業(yè)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般24學(xué)時(shí)甚至更少，只能開展5至6個(gè)實(shí)驗(yàn)，且其它環(huán)境專業(yè)課程開設(shè)較少，使學(xué)生很難全面掌握環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。(2)教學(xué)模式過于單一。一般是教師為主體進(jìn)行灌注式教學(xué)[2]，學(xué)生只是被動(dòng)地接收知識和機(jī)械地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不利于學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，從而失掉學(xué)習(xí)興趣。(3)教學(xué)安排機(jī)械化，不靈活。一般基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)3個(gè)學(xué)時(shí)即可完成，而環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)因綜合性較強(qiáng)導(dǎo)致占用學(xué)時(shí)更多，實(shí)驗(yàn)安排上不夠合理則學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成度降低，不利于對相關(guān)知識的消化吸收。(4)實(shí)驗(yàn)考核重理論輕操作。一般環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核以紙質(zhì)試卷的形式進(jìn)行，學(xué)生往往注重理論知識的快速記憶，忽視了真正的操作過程，長此以往不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提升。

2 對癥下藥，建立精準(zhǔn)教學(xué)體系

2.1 把握教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性

隨著社會的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，人們對于居住條件和環(huán)境的要求日益增高，環(huán)保行業(yè)面臨著許多新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。化學(xué)類或環(huán)境類專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)前景廣闊，如室內(nèi)空氣檢測和治理，注冊環(huán)保工程師，注冊環(huán)境影響評價(jià)師等，因此要求他們在校學(xué)習(xí)的時(shí)候需掌握系統(tǒng)的環(huán)保知識。因而，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容安排需跟隨時(shí)代發(fā)展的腳步。依據(jù)新的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，實(shí)驗(yàn)課時(shí)增至36，環(huán)境科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)更是高達(dá)48學(xué)時(shí)，因此將整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)分為“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”和“綜合性實(shí)驗(yàn)”兩個(gè)部分，增加了以獨(dú)立科研能力培養(yǎng)為目標(biāo)的"綜合實(shí)驗(yàn)"環(huán)節(jié)[3]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)和土壤環(huán)境化學(xué)等領(lǐng)域，涵蓋環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)和污染控制化學(xué)等方面。由于非環(huán)境類專業(yè)不單獨(dú)開設(shè)環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)及環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)等課程，因此開設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有空氣中氮氧化物的日變化曲線測定、室內(nèi)空氣中甲醛濃度水平的測定、水環(huán)境樣品的采集及處理、校園水體中COD和DO的測定、廢水中氨氮含量的測定、土壤樣品的采集及處理等[4]；在“綜合實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，教師設(shè)計(jì)多個(gè)研究題目供學(xué)生參考選擇，要求學(xué)生在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師配合準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的材料并指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。綜合性實(shí)驗(yàn)如水體環(huán)境的水質(zhì)評價(jià)、Fenton試劑催化氧化降解酸性大紅GR染料和污染物在不同修飾電極上的電化學(xué)行為等均已成功開展。

2.2 注重教學(xué)方式的靈活性

傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需要，對于環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)也不例外。在本課程的教學(xué)過程中，為充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，十分注重教學(xué)方式的靈活性，將不同的教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合。大膽打破了教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、講解實(shí)驗(yàn)原理及方法及學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的固有模式，例如在首個(gè)大氣中氮氧化物的日變化曲線測定實(shí)驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室?guī)椭處煖?zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品(三氧化鉻氧化管、吸收管和大氣采樣器等)，以便學(xué)生更好理解實(shí)驗(yàn)的原理及方法；在室內(nèi)空氣中甲醛濃度水平的測定實(shí)驗(yàn)中教師首先在實(shí)驗(yàn)室中講解原理并演示正確操作，然后分派不同小組去測定學(xué)?；蛘呒覍賲^(qū)新裝修房屋的室內(nèi)甲醛含量，由此學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)過程均十分重視，預(yù)習(xí)認(rèn)真聽講仔細(xì)，均能掌握正確的甲醛測定及分析方法；綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料逐步完善實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生們反映這一過程意義頗大，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈認(rèn)識深刻，有助于實(shí)驗(yàn)的順利完成。

教學(xué)方式多種多樣，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法還需不斷精進(jìn)，以真正提升教學(xué)成效[5]。

2.3 充分考慮學(xué)科的交叉性

作為化學(xué)的分支，環(huán)境化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的原理和方法來解決人類社會發(fā)展當(dāng)中所出現(xiàn)的各種各樣的環(huán)境問題的科學(xué)，既是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，又是環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的重要分支，是一門交叉性(理論與實(shí)踐交叉、化學(xué)與環(huán)境科學(xué)交叉、化學(xué)工程與環(huán)境工程交叉)極強(qiáng)的學(xué)科，因此在環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中需充分考慮學(xué)科的交叉性[6]。在實(shí)驗(yàn)設(shè)置上需注意避免與其它實(shí)驗(yàn)的重復(fù)，如電化學(xué)分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)在儀器分析實(shí)驗(yàn)中已有涉及，因此在此課程中不再單獨(dú)設(shè)置；化學(xué)專業(yè)的學(xué)生化學(xué)理論基礎(chǔ)深厚，在實(shí)驗(yàn)過程中可將重點(diǎn)放于實(shí)驗(yàn)操作過程而非原理的分析探討；作為一門實(shí)用性強(qiáng)的交叉學(xué)科，可在教學(xué)過程中多向?qū)W生傳授環(huán)境保護(hù)相關(guān)的知識，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。

2.4 調(diào)整考核方式

公平、公正和合理的考核可正確引導(dǎo)和激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一[7]。單純根據(jù)試卷成績不能判定學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，為此該課程在考核階段采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和卷面成績各占50%的形式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績由學(xué)生的預(yù)習(xí)成績、操作成績和報(bào)告成績共同組成，試卷考核不拘泥于具體的理論，而側(cè)重于學(xué)生對知識的綜合和靈活掌握能力的考察。近三年來的實(shí)踐表明此種考核方式能較好反應(yīng)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況，是一種公平、公正、合理全面的考核方法。今后在條件允許的情況下，實(shí)驗(yàn)成績的評價(jià)可引入更為多元的形式，以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需要。

3 突出實(shí)踐教學(xué)，學(xué)以致用

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，培養(yǎng)一種創(chuàng)新實(shí)踐的精神。環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際的結(jié)合甚為緊密，在教學(xué)過程中需密切聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生做到知能并進(jìn)、學(xué)用合一[7]。例如前面提到學(xué)生學(xué)習(xí)了室內(nèi)空氣中甲醛濃度的測定，并積極探究減輕室內(nèi)空氣污染的方式方法，許多學(xué)生都反映實(shí)用性強(qiáng)，且能幫助周圍的人準(zhǔn)確判斷室內(nèi)污染情況及提出合理化建議。又如水樣和土壤樣品的采集和處理方法一般都在現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生完成，而不是簡單地在實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握了最真實(shí)完整的環(huán)境實(shí)驗(yàn)過程，有助于其以后的工程實(shí)踐。另外，基于環(huán)境學(xué)科與實(shí)踐的緊密性，學(xué)生可以參加校級、省級或國家級大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目為契機(jī)，選擇自己感興趣的課題進(jìn)一步深入探究，實(shí)驗(yàn)室適時(shí)向?qū)W生開放，教師對學(xué)生循循善誘，逐步引導(dǎo)，從而達(dá)到教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的目的。鼓勵(lì)有能力有興趣的學(xué)生加入老師的科研項(xiàng)目組，在科研實(shí)踐中鍛煉自己，提高創(chuàng)新意識。

4 結(jié)語

高校非環(huán)境專業(yè)的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的的細(xì)致工作，需要在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核評價(jià)、儀器更新等方面進(jìn)行不斷地改革探索，以建立更為科學(xué)和多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式。隨著實(shí)踐深入，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)定會越來越成功。

[1] 王 齊.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)開放教學(xué)模式-以環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例[J].考試周刊，2014(103):137.

[2] 遲 杰. 優(yōu)化環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[J].廣州化工，2014,42(23):237-238.

[3] 李英華,魏 薇,王麗敏,等.《環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)改革與探索[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2014,31(10):47-50.

[4] 董德明,朱利中.環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京：高等教育出版社, 2002.

[5] 謝曉梅,張建英. 環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新[J]. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006,25(1):79-81.

[6] 王 壯,王 瑟, 周宏倉. 大數(shù)據(jù)時(shí)代環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].教育與教學(xué)研究，2015,29(3):85-87.

[7] 黃 進(jìn),魏科霞,戴本林. 如何在環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力[J].廣州化工，2015,43(20):225-226.

(本文文獻(xiàn)格式：李 鑫.非環(huán)境類專業(yè)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探索[J].山東化工，2016，45(16)：174-175.)

Teaching Exploration of Environmental Chemistry Experiment of Non-environmental Related Majors

LiXin

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Heze University, Heze 274015, China)

In order to improve the teaching level of environmental chemistry experiment，this paper introduced the problems in teaching of experiment of environmental chemistry of non-environmental related majors. Based on the subject characteristics of non-environmental related majors, the article explored new ideas on reforms of environmental chemistry experiment and an experimental teaching system combined with base and practice was created.

environmental chemistry; experimental teaching；teaching model

2016-06-07

李 鑫(1988—)，女，山東菏澤人，碩士，助教，從事環(huán)境化學(xué)的教學(xué)與研究。

G642.6

A

1008-021X(2016)16-0174-02