王展 鄒洪濤 杜立宇 吳巖

[摘 要] 為了解決當(dāng)前環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，建議通過(guò)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、引入多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，完善實(shí)驗(yàn)室配備及管理，建立科學(xué)的成績(jī)考核機(jī)制等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)渠道和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以期達(dá)到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和綜合素質(zhì)能力的目的。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

[作者簡(jiǎn)介] 王 展（1979—），女，遼寧大連瓦房店人，博士，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院講師，主要從事土壤中污染物遷移的研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）29-0382-02 ? ?[收稿日期] 2019-04-17

“環(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，其配套課程“環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課”的課程內(nèi)包括環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)和污染控制化學(xué)三部分內(nèi)容，重點(diǎn)是環(huán)境污染化學(xué)部分，著重研究污染物來(lái)源及其在環(huán)境介質(zhì)中的存在形態(tài)、濃度水平和遷移、轉(zhuǎn)化與降解等環(huán)境行為及其影響因素等[1]。環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)將理論與實(shí)際相結(jié)合，既有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，又有環(huán)境分析的實(shí)際意義[2]，有助于加深學(xué)生對(duì)環(huán)境化學(xué)理論知識(shí)的理解，牢固地掌握環(huán)境化學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法和技能[3，4]。

高等教育的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)[5]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)于理論教學(xué)更具有直觀性、實(shí)踐性、綜合性和創(chuàng)新性，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要途徑之一，在高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用[6]。因此如何提高環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生從事科學(xué)研究和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中急需解決的問(wèn)題。

一、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，不能與環(huán)境科學(xué)前沿接軌

環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材更新較慢，大部分都是驗(yàn)證性的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，缺少與發(fā)展前沿相結(jié)合的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容跟不上環(huán)境科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。2010年以來(lái)，由于學(xué)科研究對(duì)象擴(kuò)大，新型污染物種類持續(xù)上升，環(huán)境化學(xué)的研究范圍亦隨各類問(wèn)題的出現(xiàn)而延展，污染物環(huán)境界面行為探索研究已進(jìn)入分子水平[1]。但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有不斷更新，不能充分培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。

（二）教學(xué)方法落后，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

實(shí)驗(yàn)課的知識(shí)內(nèi)容，如：實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程等的復(fù)雜性和煩瑣性，傳統(tǒng)的板書式教學(xué)和“填鴨式”教學(xué)方式枯燥無(wú)味。目前的實(shí)驗(yàn)課上課方式仍舊是任課教師將實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、數(shù)據(jù)處理方法等都寫在黑板上，然后詳細(xì)講解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、描述會(huì)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。學(xué)生并不能很好地理解實(shí)驗(yàn)原理和目的，只是“照葫蘆畫瓢”，被動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)[4]，無(wú)法激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的積極性。

（三）實(shí)驗(yàn)室配備不足，無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)課樣品測(cè)定需求

由于實(shí)驗(yàn)條件有限，本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室僅有pH、電子天平、紫外＼可見(jiàn)分光光度計(jì)、水浴鍋、消煮爐等簡(jiǎn)單的儀器。而且這些儀器的數(shù)量也有限，不能滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)課樣品測(cè)定的需求。如在苯酚的光降解速率常數(shù)測(cè)定中，學(xué)生分組測(cè)定不同光照時(shí)間下苯酚的含量，需要排隊(duì)使用分光光度計(jì)。由于分組數(shù)量多，每組學(xué)生都需要測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線及待測(cè)樣品，導(dǎo)致學(xué)生在上課時(shí)間內(nèi)不能完成樣品的測(cè)定，甚至影響下一個(gè)班級(jí)按時(shí)上課。另外本科教學(xué)過(guò)程中需要使用的較先進(jìn)的儀器，如：電感耦合等離子體光譜儀（ICP），原子吸收分光光度計(jì)等，需要聯(lián)系學(xué)院測(cè)試中心，預(yù)約到上機(jī)時(shí)間才能使用。上機(jī)時(shí)間有限并且上機(jī)時(shí)間跟學(xué)生的上課時(shí)間很難正好對(duì)接，造成很多學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)親手使用儀器。

（四）考核方法單一、考核機(jī)制不完善

環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)組成。平時(shí)成績(jī)由課前預(yù)習(xí)和課堂出席情況組成;實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要是實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、整理及誤差分析。在評(píng)定過(guò)程中多數(shù)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫等比較看重[4]。這種考核模式下，很難界定哪些學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，哪些學(xué)生是直接共享其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，造成認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)、整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的學(xué)生不能得到公平的分?jǐn)?shù)，嚴(yán)重打擊了學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的積極性。

二、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靈活，緊跟環(huán)境研究前沿

在環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要不斷更新教學(xué)內(nèi)容，與時(shí)俱進(jìn)。在基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不需要拘泥于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的內(nèi)容[6]，學(xué)生可以根據(jù)自己的想法調(diào)整實(shí)驗(yàn)材料或者實(shí)驗(yàn)方法，比如土壤中砷的測(cè)定，供試土壤可以由學(xué)生根據(jù)自己了解的或感興趣的環(huán)境污染問(wèn)題而自主選擇，供試土壤可以是農(nóng)田土壤、污灌區(qū)土壤、保護(hù)地土壤;或者學(xué)生可以選擇測(cè)定其他重金屬的含量;而且前處理方法也可以由學(xué)生自己選擇。

在研究型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以與教師的科研課題相結(jié)合。結(jié)合教師的科研課題申報(bào)學(xué)校的“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與當(dāng)前的社會(huì)熱點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接，緊跟學(xué)科發(fā)展的前言方向，將環(huán)境污染的分析檢測(cè)、化學(xué)行為、環(huán)境化學(xué)行為與當(dāng)前的環(huán)境修復(fù)緊密聯(lián)系起來(lái)，從而使學(xué)生了解環(huán)境學(xué)科的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用[5]。

（二）引入多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

在煩瑣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提高學(xué)生科研興趣和學(xué)習(xí)興趣是重點(diǎn)，因此，需要在教師的教學(xué)方式方法上進(jìn)行改變[4]。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，引入多媒體教學(xué)。結(jié)合傳統(tǒng)板書教學(xué)的同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做成多媒體課件，通過(guò)圖片和動(dòng)畫，以及相關(guān)的教學(xué)錄像或趣味化學(xué)視頻，增加課堂的生動(dòng)性和趣味性[2]，使抽象的實(shí)驗(yàn)儀器使用原理、方法，實(shí)驗(yàn)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的反應(yīng)現(xiàn)象等形象化、具體化，不僅能使學(xué)生快速掌握實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)，同時(shí)也會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的積極性。而且在多媒體課件中可以增加相關(guān)的課程外的實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)生知識(shí)面。

（三）增加常用儀器的數(shù)量，引進(jìn)先進(jìn)儀器

加大對(duì)其設(shè)備的投資力度，增加常用儀器的數(shù)量，引進(jìn)較先進(jìn)儀器，逐步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)施[1，2]。環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳笆切“嗌险n，每次上課人數(shù)不超過(guò)15人。分小組做實(shí)驗(yàn)，每組2～3人。常用的實(shí)驗(yàn)儀器需要保證一組或兩組一臺(tái)儀器。保證實(shí)驗(yàn)課上每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作儀器。并且在本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引進(jìn)較先進(jìn)的儀器，使學(xué)生接觸、了解先進(jìn)儀器的使用原理和方法。

（四）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的積極性

環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)主要分為三個(gè)部分，分別占總成績(jī)的50%。一部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，考核項(xiàng)目分為出勤、預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，每一項(xiàng)占1/6。另一部分是研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，考核項(xiàng)目分為文獻(xiàn)的總結(jié)、科研問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及PPT總結(jié)匯報(bào)，每一項(xiàng)占1/5。真正做到考核從平時(shí)抓起，貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，從而激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的積極性。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著科技水平的快速發(fā)展，政府、公眾、科研部門對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)注度日益增強(qiáng)，社會(huì)對(duì)環(huán)保類人才的需求迫在眉睫。環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的輔助與延伸，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只有不斷改革、不斷創(chuàng)新才能滿足新時(shí)代下對(duì)人才培養(yǎng)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]王興磊，劉云慶，李強(qiáng)，等.環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)際結(jié)合的探索與改革[J].廣州化工，2017，45（3）：124-125，128.

[2]趙晶瑾，康彩艷.淺談高校環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開放式教學(xué)[J].廣州化工，2017，45（22）：165-166.

[3]田濤.環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革與實(shí)踐[J].課程教育研究，2017（31）：182-183.

[4]趙寬，周葆華，劉海軍.科研項(xiàng)目依托下環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建[J].廣州化工，2017，45（24）：181-183.

[5]嚴(yán)云.淺析創(chuàng)新背景下的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程改革[J].廣州化工，2018，46（3）：147-148.

[6]王強(qiáng).問(wèn)題式教學(xué)法在環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣東化工，2016，43（18）：171轉(zhuǎn)165.