董浩然,陈耀宁,袁兴中
(湖南大学环境科学与工程学院,环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学),湖南 长沙 410082)
基于环境化学前沿问题的研讨式互动教学实践*
董浩然,陈耀宁,袁兴中
(湖南大学环境科学与工程学院,环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学),湖南 长沙 410082)
环境化学是环境科学与工程专业的一门重要的专业基础课,课程内容紧密结合前沿性环境问题。作者针对目前环境化学教学中存在的教学效果不理想的现状,结合该课程内容前沿性特点,构建了环境化学研讨式互动教学模式。在该教学模式下,使环境化学课程的教学逐步由单纯的“教师讲授,学生听讲”模式变为以学生研讨为主与教师指导相互结合的互动式教学。该模式在教学实践中取得了良好的效果,获得了学生的认可。
环境化学;前沿性问题;研讨式互动教学
环境化学是环境专业的一门专业基础课,主要研究化学物质在环境中出现引起的环境问题和解决环境问题的原理和方法,是环境科学的重要组成部分[1]。我国高校开设环境化学课程已20余年,该课程对于环境科学与工程专业本科生的专业培养起着至关重要的作用[2]。环境化学作为一门新兴学科,紧密结合前沿性环境问题是本课程的一大特点[3]。如水体中重金属Cd污染的所引起的“痛痛病”时间和甲基汞污染所引起的“日本水俣病”事件都紧密联系并促进了环境化学针对污染物在自然环境中迁移转化的研究。目前,随着社会经济的迅猛发展,人类活动对大自然的改变和利用大大加强,伴生了一些新的严重的环境污染和生态破坏问题。从而,环境化学研究的重点课题是在不断发展中的,如目前中国面临的大气污染问题(雾霾),河湖藻类污染及难降解有机物污染问题,地下水以及土壤重金属污染问题等。目前,环境化学的课堂教学主要注重于课程基础理论知识的讲授,而对环境化学这门学科前沿性这一特点重视不够,另外,由于环境化学教材的更新速度较慢,从而导致学生学习内容陈旧,缺乏对新理论,新技术和新问题的了解,缺乏理论联系实际的能力以及灵活运用所学的专业知识解决工程实际问题的能力。并且目前采用单一的“教师讲授,学生听讲”的教学方式,学生对知识的理解不深刻,并且具有抵触情绪。
目前,研讨式互动教学的研究已成为世界性的热点,是以解决问题为中心的教学方式[4]。研讨式教学要求以“研讨”为主,设置激发学生学习兴趣的问题,通过学生自主查找相关资料,研究探讨,然后分析解决问题[5]。通过这种方式,使学生不仅能够深刻理解并能充分运用知识,提高学生综合素质,还能够通过师生讨论,增进师生交流,促进教学相长[6]。作者在该课程的教学过程中,结合该课程前沿性特点,按照“理论教学-专题设置-互动讨论”的教学思路,尽可能将目前世界实际发生的环境问题贯穿于整个专业知识的学习过程,鼓励学生自主搜集和阅读资料,进而教师-学生互动讨论,充分发挥学生学习能动性,促进学生综合运用知识的能力。由此可见,基于环境化学前沿性问题的研讨式互动教学研究具有十分重要的现实意义和实践意义。以下主要介绍我们的具体做法。
1.1 更新和补充理论教学内容
教师围绕环境化学三大主要内容,即:大气环境化学、水环境化学和土壤环境化学,讲授基本章节的内容和知识点,但对课程内容进行更新和补充:
(1)环境化学前沿性问题的探讨。在教学内容上增加一些环境化学科学研究上的前沿信息,诸如环境友好技术、环境纳米技术、最新型化学品及其环境风险评估、先进的原位水体和土壤修复技术等方面,使学生能够及时了解该学科的研究情况和发展动态,增加学生的学习兴趣,提高学生理论联系实际的能力。
(2)结合国内外环境污染事件实例,开展案例分析教学。在课程理论内容讲授过程中,穿插一些目前正在发生的典型环境污染事件如“北京雾霾”,“湖南镉大米”等案例,以问答方式和学生讨论分析这些典型污染事件起因、污染途径、控制及防护措施,使学生充分理解和掌握理论知识。
(3)结合自己在环境污染治理上的科研工作以及环境学院其他教师的科学研究,向学生介绍学院里教师及其课题组在环境治理上正在做的前沿工作,这必将使本科生更加了解目前环境化学科研具体工作和进展。
1.2 互动讨论课程设置
在理论教学课程之外,设置讨论课,根据上课班级数及人数,可以进一步设置分班讨论。
(1)前沿性环境专题设置。
在每一章节后布置相关章节专题,将全部学生分成多个小组(按主题需要),每个课题小组自由选择研讨课题。以目前国内外最前沿的典型环境问题作课题布置如下:
①全球性大气问题 (温室效应,酸沉降,臭氧层空洞);
②我国突出的环境问题及解决对策(如“雾霾”的成因及治理);
③河湖富营养化及难降解污染物治理;
④土壤和地下水污染及处理技术;
⑤环境复合污染治理:
⑥环境纳米技术;
⑦环境友好技术;
⑧环境污染物在环境介质里的迁移和转化;
⑨新型化学品及其环境风险评估;
⑩环境问题的微观化和宏观化。
(2)学生查找资料,小组研讨,形成PPT讲稿。
指导学生学习和使用学校图书馆提供的期刊论文数据库,网络学术搜索工具,收集所需要的相关课题前沿资料。之后通过综合处理资料,制作多媒体课件。课后进行小组内部讨论或和教师讨论,确定PPT讲稿,选派1名或多名代表上台演讲,其他学生负责辅助回答问题。
(3)学生课堂演讲,师生互动讨论。
研讨课上,各小组成员上台讲解所选课题的PPT课件。教师及学生可随时提问,小组成员给出回答。讨论结束后,进入评分阶段,教师与其他小组选派代表分别给该小组课题演讲表现进行评分,主要包含:课题相关性,内容丰富性,演讲表现,问题回复准确性,小组总体表现等五个方面。
(4)教师做总结性评论。
在小组演讲或者一个专题讨论之后,教师总结该小组的表现进行综合评述,指出表现不足或者需要改进的地方,并根据学生的研讨情况,对该专题进行进一步阐述。
通过开展环境化学研讨式互动教学实践,我们发现这种教学模式得到了大多数学生的支持,其教学效果是非常明显的。主要体现在以下几个方面:
(1)极大的提高了学生学习的积极性和主动性,提升了学生对理论课的兴趣。研讨式互动教学法改变了以往单调的“教师讲授,学生听讲”教学模式。通过课堂互动研讨,加深了他们对所学环境化学知识的理解,并提高了学生知识运用的能力。另外,该种教学模式活跃了课堂气氛,增进了师生交流,使课堂变得生动活泼,课堂气氛热烈。
(2)启发了学生的创新能力,锻炼了学生的主观能动性以及团队合作能力。研讨式互动教学过程中,学生参与讨论、独立思考、探索,寻求解决问题的办法,在这过程中逐渐培养了基本的科研能力。通过自己独立主动的资料搜集、分析和归纳整理,再结合小组研讨,各专题小组的课件内容都准备得非常丰富,充分利用了网络资源,极大地丰富了课题内容。另外,在互动研讨式教学的过程中,通过课件制作,演讲准备等工作,锻炼了学生的口头表达能力和团队协作能力。
(3)教师也同时受益于研讨式互动教学,在这种教学模式下,教师的身份也进行了转变,不再只是理论知识的讲授者,而是学生的导师,引导学生自主学习,分析和解决问题。另外,三人行,必有我师,在这种教学模式下,教师也可以从学生研讨中有所收获,使教师自己的理论水平和教学能力有所提升。
目前研讨式互动教学法模式在教学改革中还处于初级探索阶段,需要在不断实践过程中实现改进和创新。作者在教学实践过程中,发现了一些问题和不足。例如,因为课题讨论以学生分组的形式进行,所以小组内出现分工不当的问题,部分学生缺乏积极性,工作懈怠的现象,在小组里完全依赖他人;另外,因为网络发达,网上课件资料非常丰富,这导致部分学生直接在网上下载相关课件,直接跳跃了自主搜寻资料的,分析问题和制作课件的过程,因此得不到相应的能力训练。诸如此类的问题,都会使互动研讨式教学效果大打折扣,在以后的教学实践过程中亟待解决。
环境化学是环境科学与工程专业的一门重要的必修专业基础课程,其教学效果直接影响到学生对环境问题的综合认识和理解。通过研讨式互动教学在环境化学课程上的实践,加深了学生对所学环境化学知识的理解,并提高了学生知识运用能力。总之,这种师生互动研讨式教学模式,相对比简单的“教师讲授,学生听讲”教学模式,在教学实践中具有更好的效果,受到了学生们的欢迎和大力支持。在今后的教学过程中,我们将不断总结经验,学习和借鉴国内外先进教学理念和方法,进一步改善研讨式互动教学模式,推进环境化学课程教学改革,培养出环境科学与工程专业高素质人才。
[1] 戴树桂.环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006:3-4.
[2] 张军丽,李荣强.高校改革环境化学教学方法的研究[J].广东化工,2010,37(7):162-163.
[3] 肖俊霞,吴贤格.环境化学课程教学的探索与实践[J].广东化工,2010,37(7):210-211.
[4] 胡小桃.让研讨式教学焕发出更强的生命力[J].湖南师范大学教育科学学报,2002(3):98-101.
[5] 辛仁臣,李桂范.试论本科教学中的研讨式教学法[J].中国地质教育,2006(2):53-56.
[6] 何丽君,唐玉光.研讨式教学:高等学校教学的新走向[J].黑龙江高教研究,2006(5):145-147.
Educational Practice of Interactive Seminar-style Teaching Based on Frontier Research in Environmental Chemistry*
DONGHao-ran,CHENYao-ning,YUANXing-zhong
(College of Environmental Science and Engineering, Key Laboratory of Environmental Biology and Pollution Control (Hunan University), Ministry of Education, Hunan Changsha 410082, China)
Environmental Chemistry is an important basic course of Environmental Science and Engineering. Based on the problems existed in the current teaching methods and combined with the cutting-edge feature of the course, the interactive seminar-style teaching mode of Environmental Chemistry was investigated. The previous simple mode of “students listen to teacher’s presentation” was changed to the mode of “students give seminar presentation followed by interactive discussion between teacher and students”. This teaching mode had achieved good performance in the educational practice, and had obtained the recognition of students.
Environmental Chemistry; frontier research; interactive seminar-style teaching
湖南省普通高校教学改革研究项目(No:521293277);湖南大学教学改革研究项目(No:521202088)。
董浩然(1984-),男,副教授,主要从事水体污染治理教学与研究。
G64
A
1001-9677(2016)024-0128-03