研讨型教学法在环境化学教学的运用

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1环境化学及其教学内容

环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的新型学科。也即利用化学的原理和方法解决环境问题的一门学科。目前国内外教材较多，比较优秀的教材有《环境化学》(戴树桂主编)、《环境化学》(董德明等主编)、《环境化学》(王红云等主编)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中国石油大学(华东)环境化学课程组经过多方比较，选择南开大学戴树桂主编的《环境化学》作为主要参考教材。该书共8章内容，第一章是绪论，主要包括环境化学和环境污染物，是概括性的介绍一下环境化学学科。第二、三、四、五章分别讲解了主要污染物在大气、水、土壤、生物四个不同介质中的存在形态、迁移转化规律。第六章从污染物类型方面入手，介绍典型污染物在环境各圈层中的转归与效应。第七章介绍了受污染环境的修复技术及原理，包括微生物修复技术、植物修复技术、化学氧化技术等。第八章是绿色化学的基本原理与应用，包括绿色化学的发展史、基本原理及应用，探讨了未来的化学工业的发展方向［1］。根据我校学科设置情况、环境工程的培养方案安排(60学时)，同时结合我校石油石化高校的特点。全部讲解会难免出现浅尝辄止的现象，为此环境化学课程组选择第二、三、四、六、七作为主要讲解内容，尤其是二、三、四章的内容，作为授课的重点。因为大气、水体、土壤是当前主要污染物的受体，与人类最为密切的环境要素，其环境问题已经严重影响到了人类的健康存在;而第七章受污染环境的控制及修复技术将会在环境工程的其他课程如水处理工程、大气污染控制工程等课程中会详细介绍，因而在本课程教学中只做简单介绍。

2研讨型教学法的引出及应用

环境化学是利用化学知识分析、研究不同介质中污染物的存在形态、化学特性、迁移转化规律和效应及其控制原理的科学，其中有很多描述性及原理性的内容，如果单纯课堂讲解枯燥无味，很多学生认为只需死记硬背即可，故不认真听讲，也不愿意深入思考，更缺乏主动联系实际的积极性。爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”，如何激发学生的学习兴趣、活跃课堂气氛，成为提高教学质量的关键。为此，笔者在上课过程中由一贯的只由老师讲解的“填鸭式”教学，引入了研讨型的教学方法［2］。讲课的基本思路是:以身边发生的环境热点问题为切入点，首先提出研讨的主题(拟定小论文或者汇报题目);然后学生自由选题、分组，安排学生自己去查阅资料，分析问题形成的原因、涉及到的污染物的危害、迁移转化规律以及有效控制手段等;最后课堂讨论及讲解［3－5］。下面分别依大气环境化学和水环境化学章节的讲解为例，如何具体的开展教学工作。

2.1大气环境化学章节的讲解

本章主要介绍大气结构，大气中的主要污染物及其迁移，光化学反应基础，重要的大气污染化学问题及其形成机制。按照教学大纲要求，本章需要12个学时，笔者在本章内容讲解过程中分成两个模块:前6个学时侧重理论讲解，主要采用传统的教学方式;后6个学时侧重环境具体问题，在讲具体问题时再结合前面讲的理论内容，加深学生对理论内容的理解，主要采用研讨的教学方式。理论讲解主要介绍大气的层结结构、大气中的主要污染物、大气运动规律及光化学反应基础。采用教师在讲台上讲解为主，并辅以板书和多媒体，学生听课与做练习的传统教学方式，这样有利于学生快速把握课程的基础内容和重点难点，有利于学生快速建立系统的知识结构。为了便于后续研讨课的进行，在本章第二次上课时要安排研讨题目，本章的主要研讨题目有:雾霾与PM2.5、温室气体与温室效应、臭氧空洞、酸雨、光化学烟雾、碳排放、全球气候变化等。然后让学生去选题、分组(大概5人一组)，要求每组学生针对研讨题目查阅相关主题涉及的还击给你问题的产生原因、危害、防治措施及启示，并形成汇报材料，要求每组汇报时间不超过5min，大家讨论时间不低于15min，老师点评5min，这样每个题目讨论时间大概25min。从第四次课开始进行讨论，完全互动讨论5个学时，剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。在研讨过程中不能浮于表面，要理论联系实际，既要体现课程的基础知识和基本原理，又要结合当前的学科的研究热点及发展趋势，同时也要结合学生自己的知识水平，切记好高骛远。如“雾霾与PM2.5”这个专题。研讨过程中既要涉及大气颗粒物的来源与消除途径、粒径分布规律、化学组成，又要包涵PM2.5的来源、危害、产生机制及防治措施等等。

2.2水环境化学章节的讲解

本章主要介绍天然水的基本特征，水中重要污染物存在形态及分布，污染物在水环境中的迁移转化的基本原理以及水质模型。按照教学大纲要求，本章需要12个学时，同样采用理论讲解和研讨型教学结合的方式。理论讲解需要6个学时，主要介绍天然水的基本特征及污染物存在的形态、水中的主要污染物的迁移转化过程，如溶解－沉淀、氧化还原、配合、分配、光解等。研讨课时6个学时，本章的主要研讨题目有:饮用水安全、水体富营养化、咔斯特溶洞、重金属污染与水俣病、海上溢油、节水型校园建设等。本章第二次课就安排题目，从第四次课开始进行讨论，安排方式和时间安排基本同“大气环境化学部分”，完全互动讨论5个学时，剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。上面依大气环境化学和水环境化学两章的内容为例，讨论了如何将结合具体环境问题和基本理论内容开展研讨型教学。除去通过上面具体的主题讨论之外，还引导学生积极参与多项与环境化学相关的科技创新活动，主要包括国家大学生创新实验计划、南风窗杂志举办的“调研中国”、节能减排科技大赛等活动，把研讨型教学引入到课堂外，进一步锻炼学生学以致用的能力。

3结语

通过引入研讨型教学方法，课堂教学气氛十分活跃，学生感觉不到有枯燥感，有效地调动了学生的主观能动性。不但完全掌握了环境化学的知识内容，而且锻炼了学生分析问题及解决问题的能力，上台演讲的能力也得到了很大的提升。有些同学还通过组队的过程，通过组队、分工等方式，锻炼了团队协作能力。当然任何教学方式也有他一定的局限性，在材料准备过程中还存在组中个别队员不积极准备，消极参与工作的现象，讨论过程中也不积极参与进来。今后在积极推进研讨型教学的同时，避免上述问题的发生，是进一步提高教学效果的关键。今后希望各位同仁，共同探讨和完善环境化学教学改革，以进一步提高环境化学教学质量，培养合格的环境高等人才才是我们的最终目的。

作者:王永强王 婧 刘 芳 卢 磊 刘其友 孙 娟 单位:中国石油大学( 华东) 化学工程学院 中国石油工程建设有限公司华东设计分公司

参考文献

［1］戴树桂.环境化学．2版［M］．北京:高等教育出版社，2006:1－475.

［2］刘伟.研讨式教学模式构建［J］．高等教育研究，2008，29(10):65－67.

［3］王丽梅，孟昭福，张增强，等.环境化学课程教学改革与实践［J］．中国大学教学，2011(7):82－84.

［4］李美俊，朱先磊，师生宝，等.《环境化学》“互动”式教学方法探讨［J］．大学教育，2013(4):94－97.

［5］张进忠，王定勇，魏世强，等.高等环境化学课程研讨式教学的探索与实践［J］．西南农业大学学报(社会科学版)，2010，8(2):199－200.