研討型教學(xué)法在環(huán)境化學(xué)教學(xué)的運(yùn)用論文
1環(huán)境化學(xué)及其教學(xué)內(nèi)容
環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研究對象，以解決環(huán)境問題為目標(biāo)的新型學(xué)科。也即利用化學(xué)的原理和方法解決環(huán)境問題的一門學(xué)科。目前國內(nèi)外教材較多，比較優(yōu)秀的教材有《環(huán)境化學(xué)》(戴樹桂主編)、《環(huán)境化學(xué)》(董德明等主編)、《環(huán)境化學(xué)》(王紅云等主編)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(ＲonaldABailey)等。中國石油大學(xué)(華東)環(huán)境化學(xué)課程組經(jīng)過多方比較，選擇南開大學(xué)戴樹桂主編的《環(huán)境化學(xué)》作為主要參考教材。該書共8章內(nèi)容，第一章是緒論，主要包括環(huán)境化學(xué)和環(huán)境污染物，是概括性的介紹一下環(huán)境化學(xué)學(xué)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(gè)不同介質(zhì)中的存在形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。第六章從污染物類型方面入手，介紹典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)。第七章介紹了受污染環(huán)境的修復(fù)技術(shù)及原理，包括微生物修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)、化學(xué)氧化技術(shù)等。第八章是綠色化學(xué)的基本原理與應(yīng)用，包括綠色化學(xué)的發(fā)展史、基本原理及應(yīng)用，探討了未來的化學(xué)工業(yè)的發(fā)展方向［1］。根據(jù)我校學(xué)科設(shè)置情況、環(huán)境工程的培養(yǎng)方案安排(60學(xué)時(shí))，同時(shí)結(jié)合我校石油石化高校的特點(diǎn)。全部講解會(huì)難免出現(xiàn)淺嘗輒止的現(xiàn)象，為此環(huán)境化學(xué)課程組選擇第二、三、四、六、七作為主要講解內(nèi)容，尤其是二、三、四章的內(nèi)容，作為授課的重點(diǎn)。因?yàn)榇髿�、水體、土壤是當(dāng)前主要污染物的受體，與人類最為密切的環(huán)境要素，其環(huán)境問題已經(jīng)嚴(yán)重影響到了人類的健康存在;而第七章受污染環(huán)境的控制及修復(fù)技術(shù)將會(huì)在環(huán)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(huì)詳細(xì)介紹，因而在本課程教學(xué)中只做簡單介紹。
2研討型教學(xué)法的引出及應(yīng)用
環(huán)境化學(xué)是利用化學(xué)知識(shí)分析、研究不同介質(zhì)中污染物的存在形態(tài)、化學(xué)特性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和效應(yīng)及其控制原理的科學(xué)，其中有很多描述性及原理性的內(nèi)容，如果單純課堂講解枯燥無味，很多學(xué)生認(rèn)為只需死記硬背即可，故不認(rèn)真聽講，也不愿意深入思考，更缺乏主動(dòng)聯(lián)系實(shí)際的積極性。愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師”，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛，成為提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)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(xué)，引入了研討型的教學(xué)方法［2］。講課的基本思路是:以身邊發(fā)生的環(huán)境熱點(diǎn)問題為切入點(diǎn)，首先提出研討的主題(擬定小論文或者匯報(bào)題目);然后學(xué)生自由選題、分組，安排學(xué)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(zhuǎn)化規(guī)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(huán)境化學(xué)和水環(huán)境化學(xué)章節(jié)的講解為例，如何具體的開展教學(xué)工作。
2.1大氣環(huán)境化學(xué)章節(jié)的講解
本章主要介紹大氣結(jié)構(gòu)，大氣中的主要污染物及其遷移，光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)，重要的大氣污染化學(xué)問題及其形成機(jī)制。按照教學(xué)大綱要求，本章需要12個(gè)學(xué)時(shí)，筆者在本章內(nèi)容講解過程中分成兩個(gè)模塊:前6個(gè)學(xué)時(shí)側(cè)重理論講解，主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式;后6個(gè)學(xué)時(shí)側(cè)重環(huán)境具體問題，在講具體問題時(shí)再結(jié)合前面講的理論內(nèi)容，加深學(xué)生對理論內(nèi)容的理解，主要采用研討的教學(xué)方式。理論講解主要介紹大氣的層結(jié)結(jié)構(gòu)、大氣中的主要污染物、大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律及光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)。采用教師在講臺(tái)上講解為主，并輔以板書和多媒體，學(xué)生聽課與做練習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)方式，這樣有利于學(xué)生快速把握課程的基礎(chǔ)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)，有利于學(xué)生快速建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。為了便于后續(xù)研討課的進(jìn)行，在本章第二次上課時(shí)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(yīng)、臭氧空洞、酸雨、光化學(xué)煙霧、碳排放、全球氣候變化等。然后讓學(xué)生去選題、分組(大概5人一組)，要求每組學(xué)生針對研討題目查閱相關(guān)主題涉及的還擊給你問題的產(chǎn)生原因、危害、防治措施及啟示，并形成匯報(bào)材料，要求每組匯報(bào)時(shí)間不超過5min，大家討論時(shí)間不低于15min，老師點(diǎn)評5min，這樣每個(gè)題目討論時(shí)間大概25min。從第四次課開始進(jìn)行討論，完全互動(dòng)討論5個(gè)學(xué)時(shí)，剩下最后1個(gè)學(xué)時(shí)主要是對本章內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。在研討過程中不能浮于表面，要理論聯(lián)系實(shí)際，既要體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，又要結(jié)合當(dāng)前的學(xué)科的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢，同時(shí)也要結(jié)合學(xué)生自己的知識(shí)水平，切記好高騖遠(yuǎn)。如“霧霾與PM2.5”這個(gè)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(guī)律、化學(xué)組成，又要包涵PM2.5的來源、危害、產(chǎn)生機(jī)制及防治措施等等。
2.2水環(huán)境化學(xué)章節(jié)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(tài)及分布，污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化的基本原理以及水質(zhì)模型。按照教學(xué)大綱要求，本章需要12個(gè)學(xué)時(shí)，同樣采用理論講解和研討型教學(xué)結(jié)合的方式。理論講解需要6個(gè)學(xué)時(shí)，主要介紹天然水的基本特征及污染物存在的形態(tài)、水中的.主要污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程，如溶解－沉淀、氧化還原、配合、分配、光解等。研討課時(shí)6個(gè)學(xué)時(shí)，本章的主要研討題目有:飲用水安全、水體富營養(yǎng)化、咔斯特溶洞、重金屬污染與水俁病、海上溢油、節(jié)水型校園建設(shè)等。本章第二次課就安排題目，從第四次課開始進(jìn)行討論，安排方式和時(shí)間安排基本同“大氣環(huán)境化學(xué)部分”，完全互動(dòng)討論5個(gè)學(xué)時(shí)，剩下最后1個(gè)學(xué)時(shí)主要是對本章內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。上面依大氣環(huán)境化學(xué)和水環(huán)境化學(xué)兩章的內(nèi)容為例，討論了如何將結(jié)合具體環(huán)境問題和基本理論內(nèi)容開展研討型教學(xué)。除去通過上面具體的主題討論之外，還引導(dǎo)學(xué)生積極參與多項(xiàng)與環(huán)境化學(xué)相關(guān)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，主要包括國家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、南風(fēng)窗雜志舉辦的“調(diào)研中國”、節(jié)能減排科技大賽等活動(dòng)，把研討型教學(xué)引入到課堂外，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力。
3結(jié)語
通過引入研討型教學(xué)方法，課堂教學(xué)氣氛十分活躍，學(xué)生感覺不到有枯燥感，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。不但完全掌握了環(huán)境化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，而且鍛煉了學(xué)生分析問題及解決問題的能力，上臺(tái)演講的能力也得到了很大的提升。有些同學(xué)還通過組隊(duì)的過程，通過組隊(duì)、分工等方式，鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。當(dāng)然任何教學(xué)方式也有他一定的局限性，在材料準(zhǔn)備過程中還存在組中個(gè)別隊(duì)員不積極準(zhǔn)備，消極參與工作的現(xiàn)象，討論過程中也不積極參與進(jìn)來。今后在積極推進(jìn)研討型教學(xué)的同時(shí)，避免上述問題的發(fā)生，是進(jìn)一步提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。今后希望各位同仁，共同探討和完善環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革，以進(jìn)一步提高環(huán)境化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格的環(huán)境高等人才才是我們的最終目的。
作者:王永強(qiáng)王 婧 劉 芳 盧 磊 劉其友 孫 娟 單位:中國石油大學(xué)( 華東) 化學(xué)工程學(xué)院 中國石油工程建設(shè)有限公司華東設(shè)計(jì)分公司
參考文獻(xiàn)
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