研討型教學法在環境化學教學的運用

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1環境化學及其教學內容

環境化學是在化學科學的傳統理論和方法基礎上發展起來的，以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象，以解決環境問題為目標的新型學科。也即利用化學的原理和方法解決環境問題的一門學科。目前國內外教材較多，比較優秀的教材有《環境化學》(戴樹桂主編)、《環境化學》(董德明等主編)、《環境化學》(王紅云等主編)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中國石油大學(華東)環境化學課程組經過多方比較，選擇南開大學戴樹桂主編的《環境化學》作為主要參考教材。該書共8章內容，第一章是緒論，主要包括環境化學和環境污染物，是概括性的介紹一下環境化學學科。第二、三、四、五章分別講解了主要污染物在大氣、水、土壤、生物四個不同介質中的存在形態、遷移轉化規律。第六章從污染物類型方面入手，介紹典型污染物在環境各圈層中的轉歸與效應。第七章介紹了受污染環境的修復技術及原理，包括微生物修復技術、植物修復技術、化學氧化技術等。第八章是綠色化學的基本原理與應用，包括綠色化學的發展史、基本原理及應用，探討了未來的化學工業的發展方向［1］。根據我校學科設置情況、環境工程的培養方案安排(60學時)，同時結合我校石油石化高校的特點。全部講解會難免出現淺嘗輒止的現象，為此環境化學課程組選擇第二、三、四、六、七作為主要講解內容，尤其是二、三、四章的內容，作為授課的重點。因為大氣、水體、土壤是當前主要污染物的受體，與人類最為密切的環境要素，其環境問題已經嚴重影響到了人類的健康存在;而第七章受污染環境的控制及修復技術將會在環境工程的其他課程如水處理工程、大氣污染控制工程等課程中會詳細介紹，因而在本課程教學中只做簡單介紹。

2研討型教學法的引出及應用

環境化學是利用化學知識分析、研究不同介質中污染物的存在形態、化學特性、遷移轉化規律和效應及其控制原理的科學，其中有很多描述性及原理性的內容，如果單純課堂講解枯燥無味，很多學生認為只需死記硬背即可，故不認真聽講，也不愿意深入思考，更缺乏主動聯系實際的積極性。愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師”，如何激發學生的學習興趣、活躍課堂氣氛，成為提高教學質量的關鍵。為此，筆者在上課過程中由一貫的只由老師講解的“填鴨式”教學，引入了研討型的教學方法［2］。講課的基本思路是:以身邊發生的環境熱點問題為切入點，首先提出研討的主題(擬定小論文或者匯報題目);然后學生自由選題、分組，安排學生自己去查閱資料，分析問題形成的原因、涉及到的污染物的危害、遷移轉化規律以及有效控制手段等;最后課堂討論及講解［3－5］。下面分別依大氣環境化學和水環境化學章節的講解為例，如何具體的開展教學工作。

2.1大氣環境化學章節的講解

本章主要介紹大氣結構，大氣中的主要污染物及其遷移，光化學反應基礎，重要的大氣污染化學問題及其形成機制。按照教學大綱要求，本章需要12個學時，筆者在本章內容講解過程中分成兩個模塊:前6個學時側重理論講解，主要采用傳統的教學方式;后6個學時側重環境具體問題，在講具體問題時再結合前面講的理論內容，加深學生對理論內容的理解，主要采用研討的教學方式。理論講解主要介紹大氣的層結結構、大氣中的主要污染物、大氣運動規律及光化學反應基礎。采用教師在講臺上講解為主，并輔以板書和多媒體，學生聽課與做練習的傳統教學方式，這樣有利于學生快速把握課程的基礎內容和重點難點，有利于學生快速建立系統的知識結構。為了便于后續研討課的進行，在本章第二次上課時要安排研討題目，本章的主要研討題目有:霧霾與PM2.5、溫室氣體與溫室效應、臭氧空洞、酸雨、光化學煙霧、碳排放、全球氣候變化等。然后讓學生去選題、分組(大概5人一組)，要求每組學生針對研討題目查閱相關主題涉及的還擊給你問題的產生原因、危害、防治措施及啟示，并形成匯報材料，要求每組匯報時間不超過5min，大家討論時間不低于15min，老師點評5min，這樣每個題目討論時間大概25min。從第四次課開始進行討論，完全互動討論5個學時，剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。在研討過程中不能浮于表面，要理論聯系實際，既要體現課程的基礎知識和基本原理，又要結合當前的學科的研究熱點及發展趨勢，同時也要結合學生自己的知識水平，切記好高騖遠。如“霧霾與PM2.5”這個專題。研討過程中既要涉及大氣顆粒物的來源與消除途徑、粒徑分布規律、化學組成，又要包涵PM2.5的來源、危害、產生機制及防治措施等等。

2.2水環境化學章節的講解

本章主要介紹天然水的基本特征，水中重要污染物存在形態及分布，污染物在水環境中的遷移轉化的基本原理以及水質模型。按照教學大綱要求，本章需要12個學時，同樣采用理論講解和研討型教學結合的方式。理論講解需要6個學時，主要介紹天然水的基本特征及污染物存在的形態、水中的主要污染物的遷移轉化過程，如溶解－沉淀、氧化還原、配合、分配、光解等。研討課時6個學時，本章的主要研討題目有:飲用水安全、水體富營養化、咔斯特溶洞、重金屬污染與水俁病、海上溢油、節水型校園建設等。本章第二次課就安排題目，從第四次課開始進行討論，安排方式和時間安排基本同“大氣環境化學部分”，完全互動討論5個學時，剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。上面依大氣環境化學和水環境化學兩章的內容為例，討論了如何將結合具體環境問題和基本理論內容開展研討型教學。除去通過上面具體的主題討論之外，還引導學生積極參與多項與環境化學相關的科技創新活動，主要包括國家大學生創新實驗計劃、南風窗雜志舉辦的“調研中國”、節能減排科技大賽等活動，把研討型教學引入到課堂外，進一步鍛煉學生學以致用的能力。

3結語

通過引入研討型教學方法，課堂教學氣氛十分活躍，學生感覺不到有枯燥感，有效地調動了學生的主觀能動性。不但完全掌握了環境化學的知識內容，而且鍛煉了學生分析問題及解決問題的能力，上臺演講的能力也得到了很大的提升。有些同學還通過組隊的過程，通過組隊、分工等方式，鍛煉了團隊協作能力。當然任何教學方式也有他一定的局限性，在材料準備過程中還存在組中個別隊員不積極準備，消極參與工作的現象，討論過程中也不積極參與進來。今后在積極推進研討型教學的同時，避免上述問題的發生，是進一步提高教學效果的關鍵。今后希望各位同仁，共同探討和完善環境化學教學改革，以進一步提高環境化學教學質量，培養合格的環境高等人才才是我們的最終目的。

作者:王永強王 婧 劉 芳 盧 磊 劉其友 孫 娟 單位:中國石油大學( 華東) 化學工程學院 中國石油工程建設有限公司華東設計分公司

參考文獻

［1］戴樹桂.環境化學．2版［M］．北京:高等教育出版社，2006:1－475.

［2］劉偉.研討式教學模式構建［J］．高等教育研究，2008，29(10):65－67.

［3］王麗梅，孟昭福，張增強，等.環境化學課程教學改革與實踐［J］．中國大學教學，2011(7):82－84.

［4］李美俊，朱先磊，師生寶，等.《環境化學》“互動”式教學方法探討［J］．大學教育，2013(4):94－97.

［5］張進忠，王定勇，魏世強，等.高等環境化學課程研討式教學的探索與實踐［J］．西南農業大學學報(社會科學版)，2010，8(2):199－200.