应用型本科院校环境化学课程改革探析

应用型本科院校环境化学课程改革探析

摘要:

环境化学课程的核心是讲授化学污染物在环境中的化学转化和效应,该课程是环境学科各专业重要的专业基础课。在高校转型发展的新形势下,本文以所从事的应用型地方本科院校环境工程专业环境化学课程教学以及相关实践和应用为出发点,根据对学生就业对应的岗位群和专业能力要求分析,对教学内容、教学方法和考核标准等方面进行了改革和实践,以期提高学生的专业实践能力和综合素质,培养专业应用型人才。

关键词:

应用型本科院校;环境化学;教学改革;专业实践技能

21世纪环境科学应围绕人与自然相和谐的主题,而环境教育是实现和谐发展的关键。就高校而言,涉及到水体、大气和土壤的大多数环境问题都可以归结为环境中的化学问题。因此,在应用型本科院校开设环境化学课程,不但对提高环境保护的认识、掌握污染来源以及增强环境污染防治的能力方面具有重要的理论和实际意义,而且还能在环保部门针对环境保护决策提供科学依据等方面发挥重要的作用[1]。环境化学是一门综合性很强的课程,具有跨学科的特点,它是以环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标,其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应,该课程是环境学科各专业重要的专业基础课[2]。因此,环境化学课程教学质量的优劣,在一定程度上会影响学生的专业知识架构和从业能力,进而影响到毕业生的就业质量。然而地方院校环境工程专业环境化学课程的学时一直在压缩,环境化学的内涵和前言却一直在更新,要讲授的知识越来越多。加之应用型地方本科院校对于人才培养的要求不断提高,强调人才培养的创新性和前沿性。因此,本文立足应用型人才培养转型发展的需求,从我校环化学院环境工程专业的实际情况出发,对环境化学课程基于能力培养的课程体系建设进行思考,对该课程的教学内容、教学方法及考核方式进行了探讨改革和实践。希望以此提高我校环境化学课程的教学质量,培养出具有创新性、实践性的应用型毕业生,以适应新形势下市场发展对环境工程专业人才的需求。

1教学内容的改革

1.1优化培养方案

“环境化学”是环境学科各专业的重要专业基础课,主要研究有害物质在环境介质中的存在方式、化学特性、行为和效应,及其控制的化学原理和方法。因此,“环境化学”教学过程中的改革和创新,有助于率先培养学生的专业兴趣,在环境类专业人才培养中有着十分重要的作用[3]。目前,我国部分地方性本科院校正面临向应用型本科教育转型的机遇和挑战,为了适应时代的发展,应用型本科院校的人才培养方案应该面向市场,面向未来,培养个性发展的多元化应用型创新人才。首先,我们通过对社会环境工程专业人才需求情况的调研和分析,制定了环境工程专业的职业岗位群及与其对应的专业能力,环境工程专业从业者主要对应的专业能力包括环境工程设计与运营管理能力、污染物控制技术应用能力和环境监测与环境评价能力,而环境化学这门课对应的主要职业岗位是研发工程师和工艺师等,旨在培养学生的污染物控制技术能力。其次,根据岗位群需要具备的专业能力,制定了相应的人才培养目标。环境化学这门课要求学生深入学习和掌握环境化学的基础知识和原理,了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的作用,掌握主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程,具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术。能够从事环境保护及环境污染治理行业的技术研发、工艺控制等,培养具有实践能力和创新精神的高级应用型人才。

1.2调整教学内容

环境化学这门课现阶段使用的教材是高等教育出版社戴树桂主编的《环境化学》,该教材较系统地阐述了大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的存在方式、运动过程及毒性、典型污染物质在环境各圈层中的转归与效应、受污染环境的修复等内容与知识。通过学习,可以使学生较全面地了解环境化学的基本概念和基本内容,掌握常见污染物的类型和危害、检测、治理原理和方法,了解受污染环境的修复技术,牢固树立环境意识。为学生今后从事环境保护及环境污染治理相关行业奠定扎实的环境化学理论和技术基础。由于学习环境化学这门课之前,学生已经完成了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等相关课程的学习。这就要求我们优化《环境化学》课程教学内容,避免不必要的重复,利用有限的学时,深化环境化学课程的主要内容,渗透前沿知识,应对应用型人才培养的需求。所以在组织课堂教学内容时,结合已学相关课程的教学内容,对一些基础的化学理论进行了适当精简,删减重复内容,例如在水环境化学一章中无机污染物在水环境的迁移转化涉及到的溶解-沉淀、氧化-还原、配位和沉淀等重点反应[4],由于在无机化学和分析化学中已重点讲解过,所以在环境化学学习中会以提问的方式引导学生回顾复习这些基础知识,然后结合环境要素与各反应的联系引入新知识点,重点放在如何使学生把基础化学反应理论和化学思维应用在环境保护与环境治理中,以此拓宽学生的知识面,培养学生利用理论知识解决实际问题的能力。

2教学方法的改革

2.1体验式教学,提高学生的综合素质

培养应用型人才要求培养学生的创新性和实践性,提高学生的综合素质。而传统教学模式往往不利于学生自我身份构建、自我任责及主观能动性的发挥,缺乏对学生能力的培养和锻炼。因此在教学中要以学生为主,加强基于能力的培养。为此在教学中实行“学生讲、老师听”的换位学习模式,即将学生划分小组,每组拟定一个环境保护或环境污染治理相关的研究课题或热点,组内学生分工合作分别进行文献查询、资料整理、演示文稿制作等工作,最后在每堂课前走上讲台讲解该小组的演示文稿。报告结束后,教师组织引导学生参与讨论,可随机向汇报组成员提问。通过这样的体验式教学方式,可以发挥学生的积极性和创新性,使学生在有限的学时内拓展知识面,同时锻炼学生语言表达能力、动手能力和团队合作能力,提高学生的综合素质。

2.2打破单一验证性实验教学,加大综合性、创新性实验比例,提高学生创新能力

环境化学是一门理论和实践并重的学科,实验教学可以培养学生基本操作技能、严谨的科学态度、理论联系实际的能力。然而原有的环境化学实验课内容相对简单,缺少设计性和研究性,而且学生对实验前的准备工作不够了解,容易忽略对学生实验全局设计思路的考核。因而引入综合性、创新性实验,让学生真正参与整个实验研究过程(课题确定、查阅文献、确定实验方法、前期试剂仪器的准备、数据测定、结果处理到实验报告的完成),有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新能力和综合素质。

2.3引入切身热点环境问题,激发学生的学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力

环境化学是在化学学科的传统理论和研究方法的基础上发展起来的一门多学科交汇的综合科学[5]。如何在有限的课时内,激发学生的学习兴趣,加强学生对环境污染问题化学本质的认识,培养学生利用理论知识解决实际环境问题的能力,对于培养应用型专业人才至关重要。因此,在教学过程中引入切身相关的热点环境问题,利用所学的基础理论和方法对其剖析,激发学生求知欲和自主性,培养学生解决实际问题的能力。如在学气环境化学中大气颗粒物内容时[4],引入目前我国面临最严重的与人类健康切身相关的大气污染现象-雾霾,对PM2.5进行溯源分析,结合相关学术文献展示汽车尾气、工业生产、日常发电等对PM2.5的贡献比例,利用热点视频展示PM2.5危害人类健康的过程,提醒学生防雾霾口罩的选择标准等。由此使学生认识到环境问题的紧迫性,切身体会到所学理论知识与实际环境问题的相关性,真正做到学以致用。最终通过不同类型热点环境问题的分析,激发学生学习理论知识用以解决实际环境问题的主动性和热情。

3考核方式的改革

在培养方案和教学内容改革的基础上,考核方式也应做相应的调整。在应用型人才培养转型的背景下,结合实际发展,将环境化学的成绩设置为三部分:期末考试占60%,实验成绩占20%,平时成绩占20%。其中平时成绩主要依据学生课前小组演示文稿工作表现、课堂参与度及课下作业完成情况打分,由此评价学生积极主动性和团队合作能力。实验成绩主要依据学生对整个综合性实验研究过程参与中的表现打分,以此评定学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。期末考试采取开卷形式,试卷命题中多以结合实际环境问题的综合题为主,防止学生死记硬背知识点,使其真正将所学知识应用到解决实际问题中去,以此培养学生的综合素质,成为真正的应用型人才。

4结语

目前,随着国内对环境问题重视程度的提高,对于专业型人才的需求也在逐年增加,特别是近年一些国家重点发展的新兴环保产业,环境工程专门人才的缺口还比较大。应用型人才培养是要塑造全面、具有可持续发展和创新能力的人才。所以在这样的转型背景下应加强双师型队伍建设,使从事相关教学的教师“走出去、走回来”,具备理论教学素质的同时也应具备实践教学的素质,在有限的时间内,提高学生的全面素质,培养真正的环境工程应用型人才。

参考文献

[1]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(7):94-97.

[2]陈娟荣.大学《环境化学》教学实践与改革探讨[J].江西化工,2015(4):24-25.

[3]高树梅,翟志才.“环境化学”课程多样式教学改革实践[J].中国电力教育,2011(32):118-119.

[4]戴树桂.环境化学.2版[M].北京:高等教育出版社,2006.

[5]吴素霞,宋士涛,张电学,等.《环境化学》课程教学改革探索与实践[J].广州化工,2012,40(19):173-174.

作者:李辉 曲洋 田文杰 王小庆 陈华军 单位:洛阳理工学院环境工程与化学学院