通识教育强化背景下环境化学课程的改革探索

陈宇云　孙永昌　杨胜科　王雪丽

［摘 要］在国内高校普遍强调通识教育的背景下，长安大学通识教育课程的总课时有所增加，而专业课的课时有所缩减。为保证教学效果、培养国家和社会需要的高素质创新型人才，必须对一些专业课程的教学进行改革。环境化学课程是环境科学与工程及相关专业的一门重要专业课。长安大学环境化学教研组从加强任课教师自身素质建设、强化理论教学、强化实验教学、改革课程考核方式等方面入手，對环境化学课程的改革进行探索，取得了一些积极效果。

［关键词］环境化学；通识教育；课时缩减；课程改革

［中图分类号］ G642.3 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）04-0088-03

近年来，随着大学人才培养模式变革，通识教育成为热点问题。但由于本科生毕业要求的学分基本保持不变，通识教育课程的总课时增加，不可避免地会导致各门专业基础课和专业核心课课时的缩减。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学[1]。环境化学课程是环境科学与工程及相关专业的一门必修基础课程，在培养方案中占据重要位置，但当前不少高校环境化学这门课的课时也有所缩减。以长安大学为例，环境化学课程的课时从以前的60课时（含实验10课时）压缩到2015年培养方案中的50课时（含实验8课时），再到2020年培养方案中的48课时（含实验8课时）。不管是理论课课时还是实验课课时，都有所缩减。课时虽然减少了，但为了培养国家和社会需要的合格人才，教学内容不能少，教学效果不能降低，这就对环境化学课程的师资水平、教学内容调整、教学模式改革等提出了更高的要求。近年来，长安大学环境化学教研组基于上述情况，努力加强任课教师自身素质建设、强化理论教学和实验教学、改革课程考核方式，以培养学生的学习能力、实践能力与创新精神为目的，对环境化学课程改革做了一些有益的探索。

一、加强任课教师自身素质建设

在21世纪新的形势下，全球化、创新经济以及人类可持续发展面临的一系列问题，给我国的大学本科教育提出了新的挑战。要应对这些挑战，最终需要依靠人才特别是高层次人才。大学是培养高层次人才的摇篮，我国虽然已是世界上本科教育规模最大的国家，在培养人才方面取得了显著的成绩，但同时必须看到，“当前我国人才发展的总体水平同世界先进国家相比仍存在较大差距，与我国经济社会发展需要相比还有许多不适应的地方，主要是：高层次创新型人才匮乏，人才创新创业能力不强，人才结构和布局不尽合理，人才发展体制机制障碍尚未消除，人才资源开发投入不足，等等”[2]。要培养出合格的人才，必须有好老师。习近平总书记用“四有”特质标准对好老师的内涵做出了科学界定[3]。这就需要建设一支理想信念坚定、道德情操高尚、专业学识扎实和教学能力高超的高素质师资队伍。在环境化学课程改革过程中，长安大学环境化学教研组从四个方面来加强任课教师自身素质建设。

（一）以“老”带“新”

以“老”带“新”的方式，是指青年教师多听课程组老教师的课，学习老教师的授课技巧。教研组创新引入了说课的方式。说课是教师在钻研教材与充分备课的基础上，在没有学生参与的情况下向听课教师介绍教材结构、教学目标确立、教学重难点确立与处理、教学方法选择、学习方法引导及课堂程序安排的一种教研活动。通过说课活动，教研组内的老教师指出青年教师教学技能方面的一些不足之处，青年教师根据老教师提出的建议来加以改进和完善，使自身教学水平得到了明显提高，能更好地驾驭课堂教学过程。与此同时，老教师的授课水平也在说课活动中得到了进一步的提升。除了听课和说课，教学反思也是提高教学水平的一种重要方法，教研组教师会不定期地进行教学反思。

（二）加强师德教育

教师是一个非常特殊的职业，教师应充分认识自身职业的特点和社会价值。中国古代教育家孔子提出：“其身正，不令而行。其身不正，虽令不从。”由此可见师德的重要性。除了积极主动参加“两学一做”和“学习强国”等各项活动，提高自身思想道德修养，教研组教师还不定期在教研组内讨论发生在身边的教育教学相关事件，从中汲取经验教训。在课堂上，教研组教师不仅传授先进的学科专业知识，更重要的是用满满的正能量来引导学生成为品德高尚的人，将学生培养成具有扎实专业知识和正确理想信念的有用人才。在学业上，教师会对一些学习基础较差的学生多给予关注；在生活上，教师也会对一些家境困难的学生给予关怀。

（三）树立终身学习的观念

当今世界科学技术日新月异，知识总量呈几何级数增长，这就要求人们不断加强适应社会发展的能力。教师只有树立终身学习的观念，并坚持终身学习，才能提高知识创新的水平和速度，才能更好地继承和发扬中华优秀传统文化，为国家和社会培养符合时代要求的人才。长安大学校园网内有很多包括国内外精品课程等的教学资源可供获取，同时学校鼓励教师学习新知识、新技术，参加各种相关学术会议，适应时代发展的要求和学生学习的需求。现在的大学生接触和接受新知识的速度有时比教师还快，所以教师也要虚心向学，在与学生的互动式教学过程中向学生学习。通过这些方式，教师得以吸收新知识、开拓新视野、了解新成果，把握学科发展的动态。同时，学校鼓励教师了解教育学和心理学发展的新成果，并在课堂教学中结合这些成果来讲授知识，这样既可开阔学生的眼界，也可提高学生对环境化学课程的学习兴趣。

（四）积极开展科学研究和教学研究

教研组的教师积极申请各种科研项目和教研课题，开展科学研究，形成了浓厚的学术氛围和良好的研讨习惯。开展科学研究对于保持教师知识结构的与时俱进有重要意义。目前，教研组每位教师至少主持过1项国家自然科学基金项目，已形成一个“老中青”结合、思维活跃、勇于进取、团结创新的教学团队。

二、强化理论教学

（一）环境化学课程理论教学内容的优化

环境化学课程是环境相关专业重要的基础课程。在本课程的教学中，教师不仅要讲清环境化学课程涉及的基本概念、基本原理和重要化合物的基本化学反应，更重要的是培养学生提出问题与解决问题的思维，以及分析问题、解决问题和创新的能力。长安大学环境化学课程采用的教材是南开大学戴树桂主编的《环境化学》。由于各高校学科设置各有不同，教材内容不可能适应每个学校的具体情况，所以对教材内容进行适当的调整是很有必要的。考虑到长安大学新的本科培养方案中环境化学课程课时有所压缩，以及后续还有水污染控制工程、大气污染控制和场地污染控制与修复等课程，教研组将教学重点放在第二至第六章，对有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应等内容进行重点讲授，其他章节进行相对简要介绍。在整个教学过程中还注重以下两个方面。

一是专题讲座和案例分析。邀请教研组内教师或学院其他教师做关于水污染、土壤污染、大气污染、重金属污染和有机污染等方面的专题讲座，以激发学生学习环境化学课程的兴趣。同时，上课时教师将近几年发生的公众比较关注或发生在身边的重大环境污染事件，如云南阳宗海砷污染事件、湖南浏阳镉污染事件、大连新港原油泄漏事件、云南曲靖铬渣污染事件等作为案例进行剖析，并引导学生讨论，活跃课堂气氛，从而强化课堂教学效果，使学生理论联系实际的能力得到提高，对所学的专业知识有更深刻的理解。

二是热点和前沿问题介绍。教师对我国冬春季大气污染（特别是雾霾）的成因和治理、《土壤污染防治行动计划》印发的重要意义、水体污染控制与治理科技重大专项的推进、秦岭生态文明建设、黄河流域生态保护和高质量发展、碳达峰与碳中和等热点问题进行剖析，介绍近几年国家自然基金委员会在环境化学方面的重点资助方向，以拓宽学生的知识面和视野，为他们更好地理解从事环境相关行业工作的重要意义或进一步深造奠定了基础。

（二）教学模式的改进

教学模式和教学方法的改革是关系教学质量和人才培养质量的大问题。在环境化学课程课时大幅压缩的情况下，必须对一些教学内容进行精简。同时为保证教学质量，对教学模式的改进就显得尤为重要。 “授人以鱼，不如授之以渔”，教师不仅要把教材知识传授给学生，还要让学生学会学习和运用知识。因此，教研组在教学实践过程中注重教学模式创新，采用基础理论讲授、环境案例分析和热点前沿问题讨论等多种形式，开展环境化学课程教学活动，丰富了教学内容，活跃了课堂气氛，提高了教学效果，增强了学生的学习兴趣。教研组对环境化学课程课堂教学模式做出了如下改进。

一是提倡启发式教学。教师提出问题或案例，让学生思考，不时地走下讲台，通过提问、肢体语言等方式跟学生进行交流，引导学生敢于表达自己的观点，让学生从被动学习转为主动学习[4]。通过提问的方式，引导学生思考、质疑、调查、探究，注重培养学生的独立性和自主性，促进学生在实践中学习，在教师指导下主动地、创新性地学习。如在讲授课程绪论时，教师向学生提出“随着我国能源、经济快速发展，如何实现碳达峰、碳中和的目标”等问题，引导学生进行思考，激发学生对本课程的兴趣，进而引入大气环境化学教学内容，让学生认识大气环境污染物、理解污染物迁移和转化过程及规律，并从实现“碳达峰、碳中和”目标角度，向学生传播绿色低碳环保理念。又如，提问学生“学校附近的皂河排入渭河对渭河水质有何影响”，引导学生去探究西安污水排放、皂河水质污染、渭河综合治理等问题。这种启发式教学，能营造学生主动参与的教学环境，培养学生理论联系实际的能力，从而强化环境化学课程的教学效果。

二是將板书与多媒体教学有效结合。目前环境化学课程课时较少，但需讲授的内容较多。多媒体课件能充分利用图、文、声等多样化的外部刺激[5]，有形象生动和信息量大等优点。但多媒体课件无论做得多好，也不能完全代替传统板书在教学中的作用。所以，教研组的教师将板书和多媒体有机结合，使其优势互补。教师在备课时就进行板书的设计，包括内容和布局等方面。板书要突出教材内容，揭示教学内容的关键和难点。若有多个知识点，教师可只把重要的知识点写在黑板上，并使板书布局合理，因此对板书内容需进行关键词提炼，要求少而精。板书可现场生成、易于更正，多媒体信息量大，将两者有机结合，可以提升课堂的教学效果和学生的学习效率。

三是布置课程论文。让学生写课程论文能促使学生归纳、综合本课程的内容，主动查阅相关资料，提高自学能力。教研组的教师要求学生在环境化学课程结束后自己查资料、定题目，就环境化学某方面的问题写一篇综述性论文，可以是大气、水、土壤等介质的环境污染问题，也可以是当前热点环境问题，比如当前的雾霾、垃圾污染、河流污染等问题。课程论文除考查论文的格式外，还重点考查内容是否具有思辨性和创新性[5]。

三、强化实验教学

实验教学是环境化学课程教学的一个重要环节，是对理论教学的巩固和深化。实验教学具有直观性、实践性、综合性和创新性，是培养学生实践能力和创新精神的主要途径之一，在高素质人才培养中具有不可替代的作用[6]。由于环境科学与工程专业环境化学实验不是单独设课，且只有8课时，所以实验内容只安排一个基础实验、一个综合实验和一个创新实验。基础实验让学生了解环境化学的一些相关仪器的基本原理、用途和操作方法；综合实验设置的是Fenton试剂催化氧化染料废水实验，要求学生对H2O2浓度、Fe2+浓度、pH和反应温度等条件进行优化，提出Fenton试剂催化氧化染料废水的最佳条件，并分析最优条件与羟基自由基的产生的关系；创新实验为渭河西安段某类有机污染物的污染特征分析，要求学生在通过查找文献了解渭河整体污染情况后，确定目标污染物和实验仪器，设计实验方案。这些实验可提高学生分析并解决问题的能力，有利于实现教学目标和人才培养目标。

四、改革课程考核方式

环境化学课程作为环境科学与工程专业本科生的一门专业课程，在本科生培养体系中具有基础性的作用。成绩考核是教学活动的有机组成部分，它是检验“教”与“学”效果的一种重要手段。建立能真正反映学生知识、能力、素质全貌的考核方式是非常有必要的[7]，对课程考核方式的改革也是课程建设的重要内容之一。教研组改变了过去一次性考试定期末总成绩的考核方式，注重考核学生的综合能力、创新能力和实践能力。具体将环境化学课程成绩分为三部分：期末考试成绩占总成绩的65%；平时成绩占总成绩的15%，主要考查学生的出勤率、作业和课程论文情况；实验成绩占总成绩的20%。考核方式的改革有利于全面考核学生对理论知识的掌握程度和运用环境化学相关知识解决实际问题的能力。

五、结语

环境化学课程是环境科学与工程及相关专业的一门专业基础必修课，理论性较强，授课内容既要有一定的深度，也要有一定的广度。长安大学环境化学教研组对环境化学课程改革做了一系列探索，取得了良好的成效，学生普遍认为授课教师的讲解重点突出、效果良好，学生通过课程学习，提高了自身分析和解决问题的能力。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 戴树桂.环境化学［M］.北京：高等教育出版社，2006：4-5.

[2］ 国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）[EB/OL].（2015-03-13）[2021-07-15]. http：//www.mohrss.gov.cn/SYrlzyhshbzb/zwgk/ghcw/ghjh/201503/t20150313_153952.htm.

[3］ 习近平.做党和人民满意的好老师：同北京师范大学师生代表座谈时的讲话[J].人民教育，2014（19）：6-10.

[4］ 王丽梅，孟昭福，张增强，等.环境化学课程教学改革与实践［J］.中国大学教学，2011（7）：82-84.

[5］ 王强.多媒体教学在环境化学课程中的改革与实践［J］.西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（6）：178-181.

[6］ 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（1）：79-81.

[7] 来雪慧，赵金安，耿振香，等.基于合作学习的环境化学课程考核评价研究［J］.大学教育，2016（3）：157-158.

［责任编辑：周侯辰］