创新创业背景下环境地球化学课程教学改革探讨

李双

摘 要 环境地球化学作为地球化学专业的一门重要的课程，需要立足学科特点，将理论和实验教学结合起来，才能更好的培养学生的创新创业能力。本文通过对“环境地球化学”课程教学内容及存在问题的阐述，说明将创新创业教育融入到课程教学中的必要性。本文归纳了两种教学改革方法：一种是增加创新型和综合型的实验;另一种是将创新创业比赛项目和科研项目融入到课程教学体系中。

关键词 创新创业 环境地球化学 实验项目 教学改革

中图分类号：G642                                   文献标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.09.024

Abstract Environmental geochemistry， as an important course of geochemistry， needs to be based on the characteristics of the discipline and combine theory and experiment teaching to better cultivate students' innovation and entrepreneurship ability. This paper expounds the teaching content and existing problems of environmental geochemistry， and explains the necessity of integrating innovation and entrepreneurship education into the course teaching. This paper summarizes two teaching reform methods： one is to add innovative and comprehensive experiments; the other is to integrate innovation and entrepreneurship competition projects and scientific research projects into the curriculum teaching system.

Keywords innovation and entrepreneurship; environmental geochemistry; experimental project; teaching reform

一个国家源源不断的发展动力更是离不开创新创造。在我国的十八大报告中就明确指出“创新是国家综合实力的体现，是社会进步的重要支撑，必须要把创新创造放在国家发展的核心位置”。[1]而创新在各个方面都是需要的，体现在教育上，就是要培养出具有创新精神、创新能力和创新人格的人才。[2]高校作为国家创新创业活动开展的重要阵地，在各項课程的教学中要进行改革和改进，以培养出符合国家发展和社会发展的优秀的创新创业型人才。就环境地球化学课程来说，它是一门自然科学，更是一门实践类的科学，在目前全民创新创业的背景下要不断的通过教学改革，实现大学生的实践能力的提高，培育大学生的探索精神和创新创业能力，以提高大学生的综合素质水平。

1 创新创业背景下环境地球化学课程教学改革的必要性

和欧美一些国家相比，我国创新创业教育起步要晚很多，这造成我国高校大学毕业生不仅创业层次比较低，而且创新意识缺乏，这对于学生自身、国家和社会的发展都是不利的。[3]所以，需要通过在课程中融入创新创业教育的概念和内容，来培养大学生的创新创业意识。环境地球化学课程是地球化学专业一门非常重要的课程，在教学中需要实践和理论相互结合，来锻炼和培养大学生的创业创新能力和提高大学生的综合素质水平，这非常有必要的。

（1）大学生提升自身素质的要求。伴随着时代的发展和经济的发展，对大学生进行创新创业的教育已经势在必行。环境地球化学课程关注的不仅是学生理论水平的提高，更应该重视学生实践能力的提高，所以，对此课程进行改革是提升大学生实践精神、探索精神，以及创新创业精神的重要内容。

（2）提高就业率的要求。在高校不断扩招的背景下，高校毕业生的就业形势很严峻，[4]通过开展创新创业教育，可以帮助学生具备较高的创新创业意识和能力，引导更多的大学生加入到创业的队伍当中，在缓解就业压力的同时，维护社会的稳定。而环境地球化学课程的改革可以帮助学生更多的参与实践，提升动手动脑能力，进而提高自身的素质，以应对将来的就业。

2 环境地球化学课程教学内容

“环境地球化学”是桂林理工大学地球化学专业的一门必修核心课程，该课程安排在大三下学期。现在课程教学内容授课内容包括：（1）环境问题和可持续发展;（2）人类生存环境的基本特征;（3）全球变化学;（4）地球化学与过去全球变化信息提取;（5）地球化学环境与人类健康;（6）土壤地球化学环境污染与防治;（7）大气地球化学环境污染与防治;（8）水体地球化学环境污染与防治;（9）几种典型类型的环境污染与防治;（10）环境地球化学在农业上的应用。该课程旨在使学生树立环境保护意识，并初步掌握环境地球化学基本理论、一般研究方法和技术。目前本课程主要为理论教学，实验教学内容相对较少。

3 环境地球化学课程存在的问题

（1）教学内容以理论教学为主，创新型和综合型实验较少。桂林理工大学地球化学专业的学生在大一和大二时系统学习了基础地质学、地球化学、岩石学、矿床学和矿相学等专业基础课，在大三年级开设勘查地球化学、环境地球化学等重要的主干核心课程。本课程在介绍与人类活动密切相关的四大层圈（大气圈、水圈、土壤圈和生物圈）基本特征的基础之上，详细讲解环境地球化学的基本理论和研究方法，并进而对原生地球化学环境与人类健康的关系，地球化学环境与地方性疾病，次生地球化学环境与人类健康及生态环境的关系，地球化学环境与现代农业的可持续发展，人类活动对地球化学环境的影响，以及目前最主要的几种环境问题等。此外，本课程还将系统性地介绍了环境地球化学在研究过去全球变化中的作用及所取得的成果，矿山酸性废水地球化学工程防治的原理及技术等新内容。但是目前由于理论课时较多，授课过程中开设的创新型和综合型实验较少，主要包括土壤样品粒度和颜色分析，土壤样品pH值和Eh值的测定，这大大限制了学生的创新创业能力的锻炼和培养。

（2）创新创业教育在环境地球化学课程中融合性较差。环境地球化学是地球化学领域的一门重要分支学科，是理论性和实践性较强的学科。在该课程授课过程中，应该立足学科特点，注重和加强学生创新创业能力的培养。目前，创新创业教育与环境地球化学专业教学还没有结合起来，学生还停留在对于课本知识内容的学习中，没有形成自主思考，主动动手设计实验并解决相关科学问题的能力。

4 基于创新创业背景的环境地球化学课程的教学改革

（1）整合教学内容，增加创新型和综合型实验。在实验教学过程中，新增加碳酸盐尾矿中C和S元素含量分析实验，让学生掌握碳酸盐尾矿的净产酸量、酸中和能力的测试方法;新增加碳酸盐尾矿中重金属形态的逐级提取实验，碳酸盐尾矿中重金属赋存状态主要包括：吸附态、碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、硫化物和有机质结合态以及残渣态。利用化学提取法进行形态分析是最主要的和最基本的，也是目前环境地球化学领域研究的热点。通过开设这些实验，增强学生的创新创业意识。

（2）改革教学方法，增强学生的创新思维。疫情期间，桂林理工大学环境地球化学授课小组响应学校要求，将“雨课堂”“腾讯课堂”等应用于教学全过程，取得了良好的效果。利用“雨课堂”工具，授课教师可以将授课计划、授课教案、教学大纲、授课PPT等教学资源课前上传至线上，这样学生可以提前预习。同时利用“雨课堂”工具，可以布置预习测试题目，督促并检查学生的学习状况。教师在授课过程中，利用“雨课堂”“腾讯课堂”等工具进行直播，达到线上线下教学同步的要求。同时，授课教师利用“雨课堂”“腾讯课堂”等工具进行考勤管理、课堂互动、作业管理等，均达到了良好的效果。“雨课堂”“腾讯课堂”等工具的应用提高了师生互动的积极性，非常有助于学生创新思维能力的培养。

针对难度较低的授课内容让学生自己查阅资料，并准备PPT让学生自己进行讲解，这样做能大大加强学生学习的主动性，同时锻炼创新思维。例如环境地球化学第2章内容“人类生存环境的基本特征”，该章节内容难度较低，部分知识点在大一“基础地质学”中学习过，因此该章节适合采取上述教学方法。针对课程中难度比较大的内容，采取“案例教学法”“比较教学法”等进行详细阐述。此外，鼓励学生课外自主学习“中国大学MOOC”中相关的课程，满足不同学生的学习需求。通过上述教学方法改革，使授课过程以学生为中心，并达到培养高素质具有创新思维学生的目的。

（3）改革创新课程考核体系。在环境地球化学课程考核体系改革中，授课教师改变了原来单一的闭卷考核方式。授课教师根据疫情期间课程实施的实际情况，调整了平时成绩和期末考试的比例，同时丰富了平时成绩的评定指标。授课教师将平时成绩由原来传统的30%占地改为40%占比，同时将每个章節中利用“雨课堂”发布的测试、学生在直播间与教师互动次数、课堂回答问题次数、实验课操作规范程度以及实验报告书写完整性加入到平时成绩中，改变了原来只看考勤率和实验报告的单一模式。

（4）融合科研项目进课堂，提高学生解决科学问题的能力。教师将自己的科研项目融入到课程中，引导本科生积极参与到科研项目，使教学与科研有机的结合在一起。本文作者及相关团队目前正在承担的国家自然科学基金青年基金项目《加里曼丹岛Lamandau铜金多金属矿床地球化学研究及其地质意义》涉及到地球化学领域多方面的知识，例如样品采集和处理、等离子质谱的使用、化学溶样法元素含量测定等;同时在项目实施过程中，需要用到origin、Geokit、CorelDraw软件等处理数据。因此引导本科生参与到科研项目中，可以锻炼学生的科研能力，增强创新创业能力。授课教师在上课过程中，将项目中实际遇到的问题和解决问题的方法融合到课程中，能全面提高学生的创新思维和学习主动性。

（5）鼓励学生参加创新创业比赛等，增强创新创业意识。目前，桂林理工大学已经开展或者参与“中国创翼”创新创业大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、“利森-金雁杯”青年创业大赛、“挑战杯”全国大学生科技学术竞赛等一系列的活动。鼓励学生参与这些高水平的竞赛有助于锻炼学生独立做项目的能力。本文作者及相关团队曾带领学生参加桂林理工大学大学生创新创业训练项目，包括“印尼爪哇岛东部Pacitan矽卡岩型金矿单矿物成因研究及其成矿指示意义”“多接收电感耦合等离子体质谱仪Hf同位素测试方法的开发与研究”等项目，均取得了良好的效果。项目实施过程中，大大锻炼了学生的团队合作能力，自主设计实验能力，同时也对培养学生的创新创业意识具有重要意义。

5 结语

创新创业背景下环境地球化学的课程教学改革，通过增加创新型和综合型实验、改革教学方法、改革创新课程考核体系、融合科研项目进课堂等手段，增强学生的创新创业能力，全面提高学生的素质。同时在环境地球化学授课过程中，应该与时俱进，不断更新教学内容，探索和丰富教学手段，才能使得创新创业教育与环境地球化学专业课程深度结合，取得更好的教学效果。

参考文献

[1] 朱迎玲，刘彦柱.创新创业教育视角下的高等教育内涵式质量提升策略研究[J].科教导刊，2019（34）：1-2.

[2] 王志平，衣翠珊，王树彬.构建“五位一体”创新创业教育体系——内蒙古大学创新创业教育改革的探索与实践[J].中国大学教学，2017（6）：29-32.

[3] 冯松宝.创新创业教育背景下应用地球化学课程教学改革探索[J].黑河学院学报，2017（10）：96-97.

[4] 黄佳彦.高校创新创业教育能力建设对策研究[J].科教导刊，2019（11）：8-9.