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環(huán)境科學(xué)專業(yè)中《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》課程的教學(xué)方法改革初探論文
隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，人們更加善于利用大自然賦予的資源和能源，但在利用自然的同時，也使自然發(fā)生了無法逆轉(zhuǎn)的改變。廢棄物品的增多與能源的過度利用使自然環(huán)境已經(jīng)遭到了大規(guī)模的破壞，這對人類的未來生活帶來很大的影響。為了解決環(huán)境污染問題，不少院校專門開設(shè)了環(huán)境科學(xué)專業(yè)，并設(shè)置系統(tǒng)的環(huán)境知識課程。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程就是環(huán)境科學(xué)專業(yè)眾多課程當(dāng)中最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，化學(xué)課程的存在使學(xué)生們懂得了更多處理環(huán)境污染的方法。然而，由于師資力量以及教學(xué)思想等各方面問題，該課程內(nèi)容和教學(xué)方法需要進(jìn)一步完善和改革，否則學(xué)生無法從該課程當(dāng)中真正獲得專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐知識。因此，為了改變環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，立足基礎(chǔ)知識，適應(yīng)專業(yè)需要，對該課程的教學(xué)方法做出一系列的改革。
一、環(huán)境科學(xué)釋義
環(huán)境科學(xué)是一門研究人類社會活動與環(huán)境演化規(guī)律之間的相互關(guān)系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑的科學(xué)。在宏觀上，環(huán)境科學(xué)要研究人與環(huán)境之間的相互作用、相互制約的關(guān)系，要力圖發(fā)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間協(xié)調(diào)的規(guī)律;在微觀上，要研究環(huán)境中的物質(zhì)在有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化、蓄積的過程，以及其運(yùn)動規(guī)律對生命的影響和作用機(jī)理，尤其是人類活動排放出來的污染物質(zhì)。為了解決環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境的和諧發(fā)展，需要人們學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識，因此環(huán)境專業(yè)的學(xué)生需要開設(shè)化學(xué)類相關(guān)課程[1]。 《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生首先要學(xué)習(xí)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
二、現(xiàn)有環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程模式的弊端
在環(huán)境專業(yè)類的院校當(dāng)中，學(xué)生需要涉及的知識面很廣，課程構(gòu)架比較復(fù)雜[2]。 學(xué)生們不但要掌握化學(xué)基本知識、生物及生態(tài)學(xué)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展、工程制圖、污染控制工程、環(huán)境評價、土壤學(xué)、大氣學(xué)、海洋學(xué)等，還需要參與很多社會實(shí)踐、實(shí)習(xí)活動。由于專業(yè)特點(diǎn)，環(huán)境科學(xué)專業(yè)的化學(xué)類課程比較少，通常包括《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》、《環(huán)境化學(xué)》、《環(huán)境監(jiān)測》以及《化工原理》等課程。 因?yàn)檎n時關(guān)系，現(xiàn)今狀態(tài)下的環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)在教學(xué)過程中由于教學(xué)系統(tǒng)的不完整，致使教師們只能按照課時來選擇其中比較重要的知識進(jìn)行講解，由于講解內(nèi)容比較隨意，因此學(xué)生們學(xué)習(xí)環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)時缺乏關(guān)聯(lián)性，很多時候無法將已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。而且環(huán)境科學(xué)當(dāng)中的化學(xué)課程無論是開課較多還是課程種類較少，都避免不了教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，該種重復(fù)不僅不能使教學(xué)效率提高，反而打消了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》課程教學(xué)改革
(一)注重教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合
要想改善現(xiàn)在的教學(xué)現(xiàn)狀，需要充分認(rèn)識到環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的重要性，尤其是教學(xué)過程中對于教學(xué)內(nèi)容的選擇。高等院校的教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)實(shí)用型人才和技能型人才，但在真正開展課程時往往注重理論知識的培養(yǎng)，反而忽略了實(shí)踐知識的教授。因此教師要根據(jù)環(huán)境專業(yè)的特征，以及該專業(yè)日后的工作崗位類型來選擇教學(xué)內(nèi)容。因?yàn)榄h(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生所學(xué)習(xí)的課程的大多數(shù)都與環(huán)境有關(guān)，因此在學(xué)習(xí)化學(xué)時，教師可以專門挑選跟環(huán)境有關(guān)的內(nèi)容來加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐[3，4]。使學(xué)生們掌握的知識都能在日后工作當(dāng)中用到，增加就業(yè)機(jī)會，成功地成為應(yīng)用型人才。
(二)基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念
隨著化學(xué)的不斷發(fā)展，雖然豐富了人們的物質(zhì)生活，但也帶來了環(huán)境問題，所以在化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念有著非常重要的意義。對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)來說，所有的教學(xué)工作應(yīng)該圍繞對環(huán)境知識的教授[5]。學(xué)校在改革課程教學(xué)方法時，要注重化學(xué)課程內(nèi)容與環(huán)境方面的關(guān)聯(lián)，教師所講解的案例也盡量與環(huán)境知識有關(guān)。所有的教學(xué)活動都圍繞環(huán)境專業(yè)的特征展開，可以使學(xué)生更加了解相關(guān)環(huán)境問題應(yīng)該如何處理。
但是在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中，不能脫離教材隨心所欲地進(jìn)行環(huán)境教育，否則影響教學(xué)效果。例如在 “物質(zhì)的聚集狀態(tài)”一章涉及到溶液的內(nèi)容時候，可增加有關(guān)水的環(huán)境污染問題，通過了解重大水污染事件，使學(xué)生加深學(xué)科認(rèn)識。教師通過案例分析，并結(jié)合化學(xué)原理來引導(dǎo)學(xué)生思索相應(yīng)的污染治理方案。在講解“滲透壓”以及“反滲透原理”時，可結(jié)合醫(yī)學(xué)以及一些生理現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解抽象的概念，并結(jié)合實(shí)際廢水處理，以及海水淡化等案例，引導(dǎo)學(xué)生靈活地學(xué)以致用;另如在“沉淀溶液平衡及沉淀滴定”章節(jié)的學(xué)習(xí)時，可結(jié)合溶度積、同離子效應(yīng)、沉淀平衡以及分步沉淀等規(guī)則，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算實(shí)際污染廢水或礦山廢水中有害金屬離子或貴金屬的最低含量，同時引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)可行方案，凈化廢水， 回收提取金屬，“變廢為寶”，或“以廢治廢”，培養(yǎng)學(xué)生綜合利用能源的觀念。在教授基礎(chǔ)化學(xué)知識的同時，兼顧學(xué)生認(rèn)知水平、生活經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)際等因素，對環(huán)境知識進(jìn)行組織、加工，并以恰當(dāng)?shù)姆绞匠尸F(xiàn)， 從而使學(xué)生在不知不覺中接受環(huán)境教育，增強(qiáng)環(huán)保意識。總之，教師在進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的過程中加強(qiáng)環(huán)境知識的教育，能夠使學(xué)生在以后的工作和生活中具備環(huán)境保護(hù)意識，并通過課程的學(xué)習(xí)提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)能力。
(三)教學(xué)手段多元化
新型的教學(xué)模式要依托現(xiàn)代社會的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式，高校在對環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)改革時也要充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢[6]。如果教師只是大量介紹化學(xué)原理，會顯得抽象枯燥無味，不但不能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并弱化了環(huán)境教育的效果。為了幫助學(xué)生更容易地理解復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理， 對物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直觀的認(rèn)識，并同時形成環(huán)境意識，在教學(xué)中必須要形象化、生動化。那么在進(jìn)行課程教育時，要用多媒體手段，把圖表、照片、錄像資料等展現(xiàn)出來，以生動和真實(shí)的案例，向?qū)W生展示微妙的微觀物質(zhì)世界、化學(xué)反應(yīng)過程，并直觀地與環(huán)境現(xiàn)象和環(huán)境問題相連接。譬如展示電泳過程、吸附溶膠團(tuán)的形成過程以及大氣污染造成的霧霾、臭氧空洞的圖片，酸雨造成破壞的視頻資料，沙塵暴的圖片等等。利用多媒體演示對環(huán)境有毒有害的生產(chǎn)工藝及其造成的危害，這樣使學(xué)生感同身受，印象深刻。通過多媒體教學(xué)平臺上課件的趣味性，為學(xué)生們打造生動活潑的課堂氣氛，使原本枯燥深奧的化學(xué)公式變得更加具體簡單，且?guī)в袌D文和動畫，學(xué)生們的思維將伴隨著多媒體課件的使用變得更加開放。借助多媒體，抽象的理論公式等將不再成為學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的阻礙，并利于環(huán)境教育理念與環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)知識的融合。
除了課堂教學(xué)外，在實(shí)際教學(xué)中，還要經(jīng)常利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)的機(jī)會，帶學(xué)生去參觀附近的生產(chǎn)車間，用已有的知識去分析某些零件電鍍的生產(chǎn)流程，廢水、廢渣、廢氣的處理。通過學(xué)生自己親眼所見所聞，提高學(xué)生環(huán)境保護(hù)的意識。此外，教師要結(jié)合目前國內(nèi)外形勢和環(huán)境科學(xué)的熱點(diǎn)問題，根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)，定期給學(xué)生舉辦環(huán)境知識專題講座，例如，世界著名的八大公害事件、吸煙與健康、溫室效應(yīng)、酸雨的形成與危害等。不僅開闊學(xué)生的視野，同時也使學(xué)生受到良好的環(huán)境教育。
(四)突出實(shí)踐教學(xué)方式與參與性原則
在對環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)改革的方案當(dāng)中，應(yīng)該注重突出實(shí)踐教學(xué)，將實(shí)踐性的教學(xué)模式貫徹到專業(yè)課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中，使理論與實(shí)踐互補(bǔ)，形成教學(xué)內(nèi)容和職業(yè)特色相結(jié)合的教學(xué)特色[7]。環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)理論課與實(shí)驗(yàn)課相互補(bǔ)充，為學(xué)生開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)際操作，加深學(xué)生對抽象知識的理解，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。鼓勵學(xué)生在實(shí)踐過程中根據(jù)自己的疑惑提出問題，經(jīng)過教師的指導(dǎo)，自己動手得出最終答案。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，鼓勵學(xué)生對現(xiàn)實(shí)中環(huán)境問題進(jìn)行探究。教師可以根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)以及環(huán)境污染問題，提煉出綜合性實(shí)驗(yàn)題目，鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出合理方案，利用實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行實(shí)際樣品的分析測試、和資源的再回收利用等。并在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，鼓勵學(xué)生探究如何用最少的藥品，獲得最佳的效果，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減少化學(xué)廢棄物污染。如果實(shí)驗(yàn)教材沒有考慮到毒氣體的污染、廢液的污染情況，教師這時要引導(dǎo)學(xué)生對這個問題討論，找出可能產(chǎn)生的危害，通過共同討論，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，減少實(shí)驗(yàn)藥品的用量，最后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)過這樣多次的體驗(yàn)就會逐漸培養(yǎng)他們的環(huán)境意識和技能。這種教學(xué)方法的改變，能夠充分鍛煉學(xué)生的思考能力和動手能力。當(dāng)學(xué)生就業(yè)以后，在工廠或者公司里就可以憑借著已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技能和知識解決解決環(huán)境問題以及其他相關(guān)工作問題。
(五)實(shí)行綜合考核形式
一般情況下的教學(xué)考核通常都只注重對學(xué)生課程知識考核，經(jīng)常會在期末的時間段里出一套關(guān)于專業(yè)知識的試卷，僅憑著學(xué)生對試卷的作答來考核和評定學(xué)生的能力。該種考核方法比較片面，不能使學(xué)校和教師完全了解學(xué)生的掌握知識的程度，也不能代表學(xué)生的實(shí)際能力[5]。在工作崗位當(dāng)中，需要學(xué)生擁有良好的實(shí)踐能力和對待工作的責(zé)任心。實(shí)踐能力不是憑借試卷就能考核出來的，因此學(xué)校應(yīng)該改變考核形式，使考核變得更加多樣化。新型的環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)考核可以包含卷面成績、日常表現(xiàn)成績以及綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析成績。卷面成績所考核的自然是關(guān)于環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)方面的理論知識，而日常表現(xiàn)成績就能評定出學(xué)生的責(zé)任心以及個人素質(zhì)問題。綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成績代表的是學(xué)生的動手能力和總結(jié)能力。該種考核形式能夠綜合且全面的掌握到學(xué)生的實(shí)踐能力，也能充分體現(xiàn)改革后環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)課程的教學(xué)效果。
四、結(jié)論
在環(huán)境科學(xué)專業(yè)的《環(huán)境基礎(chǔ)化學(xué)》課程的教學(xué)中，注意教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合，基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)境教育理念，教學(xué)手段多元化，突出實(shí)踐教學(xué)方式與參與性原則，并實(shí)施綜合考核形式，將有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，實(shí)現(xiàn)自身實(shí)踐技能的突破，提高學(xué)生學(xué)以致用、解決實(shí)際問題的能力。高等院校也需要對新的教學(xué)模式和教學(xué)理念形成一定的管理體系，確保新的教學(xué)方式行之有效地開展，并為學(xué)生提供更多的職業(yè)實(shí)踐機(jī)會，實(shí)現(xiàn)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
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