非环境类专业环境化学实验的教学探索

李 鑫

(菏泽学院 化学化工系, 山东 菏泽 274015)

非环境类专业环境化学实验的教学探索

李 鑫

(菏泽学院 化学化工系, 山东 菏泽 274015)

为了提高环境化学实验教学水平，分析了目前非环境类专业环境化学实验教学过程中遇到的问题, 针对非环境专业的学科特点，探索了环境化学实验教学改革的新思路，形成了一套基础性与实践性相结合的实验教学体系。

环境化学; 实验教学; 教学模式

我国人口众多，能源和资源消耗强度巨大，带来了严重的环境污染等问题，因此环保类人才的培养迫在眉睫。《环境化学》是环境科学或环境工程类专业学生的专业必修课，其配套的实验环节在培养学生的实践能力和创新性方面意义重大[1]。目前，许多高校针对非环境类专业如化学、应用化学等专业学生亦开设了《环境化学》作为专业学习课程，由于该类专业学生的学习基础不同于环境类专业学生，其实验部分的设置则需要从学生实际出发，重新考量。

菏泽学院属地方本科高校，化学、应用化学专业开设了环境化学实验课程，化学工程与工艺专业、应用化工专业开设了基于环境化学理论的综合性较强的环境科学与工程基础实验课程。该类课程通过讲授实验的原理和操作方法，培养学生严谨的科学作风，实事求是的科学态度，精炼细致的实验技能以及力求提高学生运用化学知识解决实际环境问题的能力。结合近几年的教学实践，本文主要阐述在环境化学实验课程教学中的一些探索，以期为类似课程的开设提供第一手教学资料，培养出真正符合社会需要的人才。

1 认清传统教学中存在的问题

传统的环境化学实验教学与基础化学实验教学体系相似，随着科技的进步及大数据时代的来临，不可避免地出现了一些问题。主要问题可归纳如下：(1)实验学时少，内容单薄。化学类专业环境化学实验一般24学时甚至更少，只能开展5至6个实验，且其它环境专业课程开设较少，使学生很难全面掌握环境化学实验技能。(2)教学模式过于单一。一般是教师为主体进行灌注式教学[2]，学生只是被动地接收知识和机械地进行实验操作，不利于学生主观能动性的发挥，从而失掉学习兴趣。(3)教学安排机械化，不灵活。一般基础化学实验3个学时即可完成，而环境化学实验因综合性较强导致占用学时更多，实验安排上不够合理则学生实验完成度降低，不利于对相关知识的消化吸收。(4)实验考核重理论轻操作。一般环境化学实验的考核以纸质试卷的形式进行，学生往往注重理论知识的快速记忆，忽视了真正的操作过程，长此以往不利于学生实验技能的提升。

2 对症下药，建立精准教学体系

2.1 把握教学内容的时代性

随着社会的发展和时代的进步，人们对于居住条件和环境的要求日益增高，环保行业面临着许多新的机遇和挑战。化学类或环境类专业的毕业生就业前景广阔，如室内空气检测和治理，注册环保工程师，注册环境影响评价师等，因此要求他们在校学习的时候需掌握系统的环保知识。因而，环境化学实验的内容安排需跟随时代发展的脚步。依据新的环境化学实验教学大纲，实验课时增至36，环境科学与工程基础实验更是高达48学时，因此将整个教学环节分为“基础性实验”和“综合性实验”两个部分，增加了以独立科研能力培养为目标的"综合实验"环节[3]。实验内容涉及大气环境化学、水环境化学和土壤环境化学等领域，涵盖环境分析化学、环境污染化学和污染控制化学等方面。由于非环境类专业不单独开设环境监测实验及环境分析实验等课程，因此开设的基础环境化学实验主要有空气中氮氧化物的日变化曲线测定、室内空气中甲醛浓度水平的测定、水环境样品的采集及处理、校园水体中COD和DO的测定、废水中氨氮含量的测定、土壤样品的采集及处理等[4]；在“综合实验”环节，教师设计多个研究题目供学生参考选择，要求学生在前期实验的基础上自行设计实验方案，教师配合准备实验所需的材料并指导学生自主进行实验活动。综合性实验如水体环境的水质评价、Fenton试剂催化氧化降解酸性大红GR染料和污染物在不同修饰电极上的电化学行为等均已成功开展。

2.2 注重教学方式的灵活性

传统的填鸭式教学已经不能适应现代教学的需要，对于环境化学实验也不例外。在本课程的教学过程中，为充分锻炼学生的动手能力和发挥学生的主观能动性，十分注重教学方式的灵活性，将不同的教学手段有机结合。大胆打破了教师准备实验、讲解实验原理及方法及学生实验操作的固有模式，例如在首个大气中氮氧化物的日变化曲线测定实验中，发动学生到实验室帮助教师准备实验用品(三氧化铬氧化管、吸收管和大气采样器等)，以便学生更好理解实验的原理及方法；在室内空气中甲醛浓度水平的测定实验中教师首先在实验室中讲解原理并演示正确操作，然后分派不同小组去测定学校或者家属区新装修房屋的室内甲醛含量，由此学生对该实验过程均十分重视，预习认真听讲仔细，均能掌握正确的甲醛测定及分析方法；综合性实验环节指导学生查阅文献资料逐步完善实验方案，学生们反映这一过程意义颇大，对整个实验的来龙去脉认识深刻，有助于实验的顺利完成。

教学方式多种多样，环境化学实验课程的教学方法还需不断精进，以真正提升教学成效[5]。

2.3 充分考虑学科的交叉性

作为化学的分支，环境化学是运用化学的原理和方法来解决人类社会发展当中所出现的各种各样的环境问题的科学，既是化学学科的一个重要分支，又是环境科学与工程学科的重要分支，是一门交叉性(理论与实践交叉、化学与环境科学交叉、化学工程与环境工程交叉)极强的学科，因此在环境化学实验的教学中需充分考虑学科的交叉性[6]。在实验设置上需注意避免与其它实验的重复，如电化学分析基础实验在仪器分析实验中已有涉及，因此在此课程中不再单独设置；化学专业的学生化学理论基础深厚，在实验过程中可将重点放于实验操作过程而非原理的分析探讨；作为一门实用性强的交叉学科，可在教学过程中多向学生传授环境保护相关的知识，培养学生的环保意识和社会责任感。

2.4 调整考核方式

公平、公正和合理的考核可正确引导和激励学生的学习积极性，是提高实验教学质量的有效手段之一[7]。单纯根据试卷成绩不能判定学生的学习能力、动手能力和创新能力，为此该课程在考核阶段采用实验报告成绩和卷面成绩各占50%的形式。实验报告成绩由学生的预习成绩、操作成绩和报告成绩共同组成，试卷考核不拘泥于具体的理论，而侧重于学生对知识的综合和灵活掌握能力的考察。近三年来的实践表明此种考核方式能较好反应学生的实际学习状况，是一种公平、公正、合理全面的考核方法。今后在条件允许的情况下，实验成绩的评价可引入更为多元的形式，以适应现代教学的需要。

3 突出实践教学，学以致用

当前网络环境下的教学应强调学生的自主学习意识，培养一种创新实践的精神。环境化学实验和实际的结合甚为紧密，在教学过程中需密切联系实际，使学生做到知能并进、学用合一[7]。例如前面提到学生学习了室内空气中甲醛浓度的测定，并积极探究减轻室内空气污染的方式方法，许多学生都反映实用性强，且能帮助周围的人准确判断室内污染情况及提出合理化建议。又如水样和土壤样品的采集和处理方法一般都在现场指导学生完成，而不是简单地在实验室模拟实验，使学生掌握了最真实完整的环境实验过程，有助于其以后的工程实践。另外，基于环境学科与实践的紧密性，学生可以参加校级、省级或国家级大学生科技创新项目为契机，选择自己感兴趣的课题进一步深入探究，实验室适时向学生开放，教师对学生循循善诱，逐步引导，从而达到教学与实践相结合的目的。鼓励有能力有兴趣的学生加入老师的科研项目组，在科研实践中锻炼自己，提高创新意识。

4 结语

高校非环境专业的环境化学实验教学改革是一项任重道远的的细致工作，需要在实验内容、教学方式、考核评价、仪器更新等方面进行不断地改革探索，以建立更为科学和多元化的实验教学新模式。随着实践深入，环境化学实验的教学定会越来越成功。

[1] 王 齐.创新实验引领开放教学模式-以环境化学实验为例[J].考试周刊，2014(103):137.

[2] 迟 杰. 优化环境化学实验，提高学生综合素质[J].广州化工，2014,42(23):237-238.

[3] 李英华,魏 薇,王丽敏,等.《环境化学实验》的教学改革与探索[J].吉林化工学院学报，2014,31(10):47-50.

[4] 董德明,朱利中.环境化学实验[M].北京：高等教育出版社, 2002.

[5] 谢晓梅,张建英. 环境化学实验教学体系的改革与创新[J]. 实验室研究与探索，2006,25(1):79-81.

[6] 王 壮,王 瑟, 周宏仓. 大数据时代环境科学与工程教学的机遇与挑战[J].教育与教学研究，2015,29(3):85-87.

[7] 黄 进,魏科霞,戴本林. 如何在环境化学课程教学中培养学生的专业能力[J].广州化工，2015,43(20):225-226.

(本文文献格式：李 鑫.非环境类专业环境化学实验的教学探索[J].山东化工，2016，45(16)：174-175.)

Teaching Exploration of Environmental Chemistry Experiment of Non-environmental Related Majors

LiXin

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Heze University, Heze 274015, China)

In order to improve the teaching level of environmental chemistry experiment，this paper introduced the problems in teaching of experiment of environmental chemistry of non-environmental related majors. Based on the subject characteristics of non-environmental related majors, the article explored new ideas on reforms of environmental chemistry experiment and an experimental teaching system combined with base and practice was created.

environmental chemistry; experimental teaching；teaching model

2016-06-07

李 鑫(1988—)，女，山东菏泽人，硕士，助教，从事环境化学的教学与研究。

G642.6

A

1008-021X(2016)16-0174-02