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[摘要]通過對環境化學課程的教學內容進行優化和教學方式進行改革,加強課程建設。探索環境學科創新型人才培養的新模式,促進環境這樣一個新型學科的人才培養水平的提升,應對國家發展進程中環境保護工作綜合型和創新型人才培養的需求。
[關鍵詞]創新型;人才培養;環境化學;改革與研究
1教學內容的改革
對教學內容進行改革,研究教學內容的優化,更新和補充,如何在教學內容中體現最新的科研成果,使之適應學科快速發展的趨勢以及綜合型、創新型人才的培養需求。環境學科自上世紀七八十年代開設時間不長,但近年來發展速度驚人,人類所面臨的環境保護問題也在不斷變化、交替更新,導致課堂教學過程中缺乏對學科前沿進展的引導,不利于培養適合當展的創新型人才[2]?;诖?,我們在原有采用國內環境化學領域權威教材《環境化學》(2006年第二版,高等教育出版社,由南開大學戴樹桂先生主編的十一五國家級規劃教材,2007年被評為國家精品教材)的基礎上,擴充了反映最新科研成果由中國科學院生態環境研究中心江桂斌院士協同包括30余位長江學者,國家杰出青年基金獲得者,國家千人計劃入選者在內的180多位中青年專家分工協作而成的《環境化學前沿》(第一輯)(2017年)和《環境化學前沿》(第二輯)(2019年)為參考教材。同時,在教學過程中,廣泛引用EnvironmentalScience&Technology,EnvironmentalHealthPerspectives等環境領域權威期刊上的相關文章,作為教學補充,教師定期在課上介紹目前國際研究熱點,講解一些與本課程相符的研究方法,引導大家閱讀文獻,使學生提早接觸科研學術論文,培養他們閱讀專業英文文獻的能力。
2教學方式改革
對教學方式進行改革,如何在教學中利用多媒體輔助教學和傳統板書教學相結合的方式進行;如何利用啟發式、案例式、科教融合等教學模式讓學生充分理解相應的理論知識;如何在教學過程中充分利用網絡輔助教學,探索綜合型、創新型人才的培養模式。
2.1啟發式教學
從生活出發講解環境化學的基本概念。例如:在講解大氣層結構時,首先可以問同學,飛機在大氣圈的哪個層飛行?再問為什么在平流層飛行?然后再講解大氣圈可以分為對流層,平流層,中間層,熱層和散逸層,同時闡述各個層的特點,從而解析飛機在平流層飛行的主要原因[3]。通過日常生活常識,啟發學生思考,在思考過程中使學生很快掌握基本概念。采用這種授課方式,學生不僅對知識記得牢固,而且會對環境化學產生濃厚興趣。
2.2案例式教學
案例教學也是現今大學教育中比較先進的教學方法之一。穿插案例是高效率利用課堂學時、改善教學效果、提高學生綜合素質的有效途徑之一。其優勢在于密切聯系實際,具有較強的針對性、目的性和實效性。例如:以“光化學煙霧”、“倫敦煙霧”、“酸雨”、“溫室效應”、“富營養化”等重大環境污染事件為例,引導學生以環境化學的基本原理進行分析,找出環境污染事件發生的原因、條件,針對性地提出避免或解決該類環境問題的主要措施,提出合理的工程技術手段、管理手段和法律手段等。通過案例式教學可以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力;加強學生的交流與合作精神;促進學生的創造性思維的形成;鍛煉學生的表達、歸納總結能力??梢耘囵B學生利用所學的知識分析環境問題,能夠使學生深刻體會到環境化學課程的重要意義。
2.3科教融合式教學
一線教師長期與研究生進行科研實驗,對儀器設備和最新科研進展非常熟悉,可以擔任環境化學實驗教學指導工作[4]。在教學過程中充分發揮自身科研資源優勢,利用先進的科學研究理念帶動課堂教學改革,為創新型人才培養培養創造更多的優勢。靈活運用科研圖表闡明環境化學機制,使學生在專業課學習中擺脫枯燥,逐步激發學生的綜合學習和創新能力,使其整體素質得以提高。例如,在吸附實驗中,通過對實驗數據進行吸附動力學和吸附等溫線方程擬合,分析污染物在吸附劑表面的作用機制,從而引出吸附作用產生于兩個方面:一是由于吸附劑內部分子在各個方向都受著同等大小的力而在表面的分子受到不平衡的力,這就使其他分子吸附于其表面上,此為物理吸附;另一個是由于吸附劑與被吸附物質之間的化學作用,此為化學吸附。吸附是上述兩種吸附綜合作用的結果。
2.4創新型實驗教學
傳統的教學觀念是以傳授知識為核心的繼承性教育,存在“重理論、輕實驗,重課堂教學、輕實驗教學”的現象。在這種理念的影響下,實驗教學課時往往難以保證。此外,傳統模式下的實驗教學方法單一,學生進入實驗室后,先有教師講授實驗目的、材料、原理及步驟,學生“照貓畫虎”進行操作,最后提交實驗報告就算完成任務[5]。學生缺乏獨立思考的時間和空間,動手能力和科學思維能力沒有得到有效的提升?;诖?,在環境化學實驗的教學改革過程中,應該加大設計型和綜合型實驗占比,鼓勵學生積極主動參與其中,培養學生的實驗興趣,注重實驗課與理論課之間的聯系,引導學生通過實驗現象與結論解釋理論課中遇到的問題。此外,積極鼓勵學生勇于承擔或參與學校及國家的大學生創新創業項目,以及吸引優秀本科生提前進入科研項目等方式,達到因材施教,為創新型拔尖人才的培養提供平臺。
3教學效果評價
對教學效果的考核方式進行改革,如何利用不同的考核形式使學生對所學知識靈活掌握和運用,讓學生學會如何應用所學知識進行分析問題和解決問題。對于理論課的改革:在考試的內容上,減少死記硬背的名詞解釋題、填空題、簡答題,加大理論應用的案例分析和論述等題型的分量;對實驗實踐教學的改革:采用平時和考試相結合的成績評定方法。平時評定即指教師在現場指導的過程中,觀察學生的實驗操作、問題回答,以及最終實驗報告質量給予評分的評定方法??荚嚍閷嶒灱寄茉u定,通過給學生限定題目,讓其設計實驗方案、闡述設計思路或者考查具體某個儀器的原理和操作的評定方法。
4結語
系統研究和優化教學內容,教學方式以及考核方式的改革,可將環境化學課程作為環境學科本科生培養體系的一個有機組成部分,與基礎課融會貫通,達到既兼顧課程的基礎性和系統性,又體現人才培養的創新性和前沿性,將渤海大學環境化學課程的建設提高到一個更高的層次。探索和總結了環境學科創新型人才培養的專業課程建設模式。
參考文獻
[1]李立欣,宋志偉,戰友,等.創新型人才培養目標下的《環境化學》課程教學改革與實踐.化工時刊,2016,30(2):37-40.
[2]卜慶偉,章麗萍,王春榮,等.基于創新型人才培養的環境化學課程改革研究.科教文匯(下旬刊),2018,414(2):72-73.
[3]程金平,袁濤,王文華,等.構建環境化學教學新模式的實踐,理工高教研究,2006,25(5):111-112+121.
[4]陳建,費正皓,王京平.環境化學實驗課程可持續建設模式初探,廣東化工,2019,46(1):180-181.
[5]李梅,尹穎,王曉琳,等.創新實驗教學模式,提升學生實踐技能——基于南京大學“三三制”教改的環境生物學實驗教學探索與實踐.生態毒理學報,2018,13(2):182-188.
作者:常春 王博 蔡艷榮 王力霞 單位:渤海大學