以环境化学课程建设为支点促进大学生综合创新能力的提升

尹杰 邵留 王茜 陈以芹 李娟英

[摘 要] 以环境化学课程建设为载体，从课堂实验、实践创新、学科竞赛等方面建立培养创新型人才为目标的创新实践模式，寻求大学生创新能力和实践能力培养的有效途径，对环境专业学生的实践能力、创新能力、创业能力和团队精神有着重要的意义。

[关键词] 环境化学;课堂实验;实践创新;学科竞赛

[基金项目] 2019年上海海洋大学项目——以提高学生实践能力为核心的实验实习课程教学团队（A1-2005-00-300211）

[作者简介] 尹 杰（1992—），女，山西临汾人，硕士，上海海洋大学海洋生态与环境学院实验员，主要从事环境化学理论与教学研究;李娟英 （1978—），女，河北邯郸人，博士，上海海洋大学海洋生态与环境学院副教授（通信作者），主要从事环境化学理论与教学研究。

[中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0198-02    [收稿日期] 2019-09-30

一、引言

环境化学课程是在化学科学的传统理论和方法的基础上发展起来的，最早可追溯到20世纪中期，它以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，如日本的“水俣病”“痛痛病”，伦敦“烟雾污染”，洛杉矶“光化学烟雾污染”等，重点研究污染物的化学特性、在环境介质中的存在行为、环境效应机制及其控制原理和方法，是以解决具体环境问题为目标的一门学科[1]。环境化学在环境科学专业培养中的目的，在于让学生熟练掌握污染物在大气、水、岩石、生物圈等各环境介质迁移转化过程中所涉及的化学污染问题及其效应等基本知识和理论，并全面、系统地培养学生的专业素质以及运用环境化学知识分析、解决实际环境问题的能力[2]。

作为环境化学理论知识的具体应用和实践扩展，环境化学实验是学生进一步消化和吸收理论知识的重要环节，对于了解环境化学的最新科学研究进展、独立掌握环境化学的基本科研方法具有重要的作用。通过环境化学实验课的开设，学生可进一步掌握环境化学理论课所学的知识，对污染物的起源、分布、形态、迁移、转化、影响和趋势有一个感性的认识，同时能够锻炼和提高学生的核心素养，培养学生的专业素质和实践能力。然而，创新是引领发展的第一动力，高校作为传播知识的场所，应该深化教学模式改革，提高学生的核心素养，努力成为培养创新人才的摇篮，建立一种全新的应用型人才培养体系[3]。因此，上海海洋大学环境化学课程建设基于课堂—实验训练，围绕污染物在环境中迁移转化和去除的主要目标，以教师的科研项目带动学生参与为依托进行综合创新实践，运用实践成果参加学科竞赛，形成课堂实验—实践创新—学科竞赛三位一体的系统思路和方法，全面提升大学生的综合创新实践能力。

二、基于环境化学课程建设的创新实践模式

（一）课堂实验训练

“环境化学综合实验”是环境科学与工程专业人才培养环节中的一门重要实践类核心课程，其重点是探讨污染物来源及其在环境介质中的存在、形态、浓度水平和迁移、转化与降解等环境行为及其影响因素等。研究表明，通过实验教学将深化学生对“环境化学”课程基本知识的理解，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高科学分析能力、基本实验技能，使学生具备发现、分析、解决科学问题的综合能力[4]。下表是關于环境化学课程建设部分内容及对应的实验教学内容的分配。以活性炭对单一污染物（苯酚）的吸附实验为例，通过实验内容的教学，学生可以掌握吸附等温线和吸附动力学的实验方法，同时更加明确各参数及实验名词的含义，进而对课堂所学的吸附性能、吸附原理等理论内容更进一步的巩固，使学生对专业基础知识的掌握更加的扎实。

（二）综合创新实践

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。国家鼓励民间自主创业，激发市场活力，充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，因此，大学生更加需要通过参加创新实践，培养创新思维、创新方法和创新能力，增强获取、整合、创造资源的自主创新能力[2]。为此，学校不断加强大学生创新创业实践教育，在推动学生创新创业实践教育方面做了一些尝试和创新，帮助学生提高创新创业意识，营造校园创新创业氛围，构建创新创业实践教育体系，建立健全创新创业实践教育保障机制，使学校的创新创业实践教育体系不断完善，创新创业成果不断丰富[5]。目前我校环境类专业综合创新体系有优秀本科生进实验室、校级大学生创新创业训练项目、上海市级大学生创新创业训练项目以及暑期社会实践，学生可借助各个平台进行创新实践，结合自身专业知识和操作技能独立组织、实施科研项目。如通过对污染物迁移转化理论知识和活性炭对苯酚的吸附实验技能的学习，进一步对生物炭的制备和材料表征、典型单一污染物和复合污染物的吸附特性进行研究，并对结果进行分析，撰写总结报告等工作，形成自己独特的创新项目，以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力。

（三）学科竞赛

学科竞赛是在紧密结合课堂及实验教学基础上，以学生兴趣为导向，以创新型科技成果为载体的科研实践活动，它要求大学生运用学习过程中建立的逻辑思维进行发散思维，发展创新思维，创造出创新性作品，激励学生理论联系实际和独立工作能力，既是课堂理论和专业知识的有效补充和延伸，也是提高学生创新实践能力的主要平台和有效手段，在创新人才培养中的作用日渐显现[6]。目前环境化学课程建设方面具有代表性的学科竞赛项目，包括与环境化学专业直接相关的“大学生节能减排社会实践与科技竞赛”“全国环境友好科技竞赛”和“全国大学生生命科学竞赛”以及与环境化学专业间接相关的如“挑战杯”“汇创青春”等竞赛。学生可借助自己在综合创新实践平台取得的科研成果来参加学科竞赛，如在对生物炭的制备和材料表征、典型单一污染物和复合污染物的吸附特性进行研究的基础上探讨生物炭在养殖废水中的应用，并运用此成果参加节能减排、环境友好、挑战杯等学科竞赛，以此锻炼学生全面运用所学知识解决实际环境问题以及调查和组织表达能力。

三、结语

本文以环境化学课程建设为支点，从课堂综合设计性简单实验，到复杂创新实验的设计和开展，再到最后的成果应用、参加学科竞赛，形成课堂实验—实践创新—学科竞赛三位一体的创新实践模式，逐步夯实学生的理论基础并提高解决实际环境问题的能力以及综合创新实践能力。

参考文献

[1]侯磊，杨桂英.环境化学本科教学核心内容及前沿拓展探讨[J].广东化工，2019，46（14）：187-188.

[2]严云.浅析创新背景下的环境化学实验的课程改革[J].广州化工，2018，46（3）：147-148.

[3]刘雪莲，张占梅，潘瑾，等.基于“大学生创新计划”的环境化学实验教学改革与优化探索[J].教育教学论坛，2017（18）：100-101.

[4]朱维琴，王娇娇，张杭君，等.基于能力培养的《环境化学实验》课程教学评价方式改革与实践[J].教育教学论坛，2019（19）：274-275.

[5]黄永莲.双一流要求下的环境类学生创新创业实践教育研究——以上海海洋大学海洋生态与环境学院为例[J].教育现代化，2019（13）：21-23.

[6]王亚娜，金丽馥，毛罕平.学科竞赛中大学生创新绩效影响因素分析[J].高校教育管理，2019（5）：1.