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论述开展环境科学专业环境化学教学的必要性

2020-02-16 486 上传者：管理员

摘要：近年来，随着社会科技的发展和人们生活水平的提高，环境污染问题日益严重，环境保护得到了人们的广泛关注，因此在环境科学专业中开设环境化学这门专业课是很有必要的。基于此，本文就以环境科学专业培养目标为主题，对实际的教学过程中采用的一些方法进行了简单的探讨，并从尝试在相关章节知识点中融入基础化学知识，保持课程体系的完整性和连贯性；在教学中有引入典型案例，调动学生学习积极性；以科研带动教学，培养学生科研创新思维；关注社会环境热点问题，调动学生学习兴趣等四方面论述了进行环境科学专业环境化学教学的必要性。

关键词：
典型案例
教学改革
环境化学
环境热点
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环境化学是环境科学专业的一门专业课程，主要研究有害物质在环境中的迁移转化规律及其对生物、生态的影响^[1]。随着当今社会生活水平的提高，对环境污染问题也越来越重视，凸显出开设这门专业课的重要性。笔者也结合专业培养目标，在实践教学中结合典型案例，关注社会环境热点，以科研带动教学、培养学生的创新性科研思维等方面做一些探讨。

1、本专业的培养目标为主干线

淮阴师范学院化学化工学院环境科学专业是一个理科型的专业，本专业紧扣国家环保战略需求和地方环保产业人才需求，通过提供环境自然科学、环境技术科学和环境人文社会科学等方面的基本训练，培养德、智、体、美全面发展，具有可持续发展理念，具备环境监测与环境质量评价的方法以及进行环境规划与管理的基本技能，掌握相关学科基础知识，具备创新创业精神和知识拓展能力，具有高度的社会责任感、良好的职业素养及一定的研究、开发和管理能力，能在环境保护及相关领域从事教育、研究与开发、工程设计、咨询与管理等工作的高素质应用型人才。

为了实现培养目标，在教学过程中，作为一名专业教师应该尽量结合专业的特性实施教学。环境科学专业作为一门多学科综合的专业，涉及环境、化学，生物等专业知识。为了实现培养目标的要求，教师需要对环境科学专业的知识结构、课程体系十分熟悉，充分理解环境化学这门专业课在环境科学专业中的重要地位，只有这样更长更好的讲授该课程的教学内容，实现教学培养目标。因此，笔者在教授环境化学这门课的教学过程中，把环境化学课程中的知识点与环境科学专业的知识点做到有机统一，相互联系，尽量把环境化学知识贯穿于整个专业知识的学习过程，使学生真正能够掌握，成为环境专业方面的高级技术人才。

2、在相关章节知识点中融入基础化学知识，保持课程体系的完整性和连贯性

《环境化学》是门交叉学科，知识点繁多、复杂，如果直接向仅有高中化学基础知识的同学讲授，并要求他们听明白、理解课堂所讲授内容，掌握教学大纲所要求的知识，这对学生来说有点苛求。就是对讲授老师来说，特别对一位我这种初上讲台的教师，更是一种挑战是。刚接手此课时，我就倍感压力，担心误人子弟。为完成好这项光荣的使命吗，我便提前备课，认真在网上检索、收集相关教学资料，并向学识渊博、教学经验丰富、效果好的教师请教。一些老教师建议我可以尝试将一些基础化学知识的补充融入到相关的章节中，即在讲授相关知识点前，提前补充有关的化学基础知识，这样不会破坏章节的系统性和连贯性，应该能够达到较好的效果。另外，我也调研文献发现，已经教师尝试了将一些基础化学知识的补充融入到相关的章节中的方法，并取得不错的教学效果^[2]。

例如在讲述光化学烟雾时，我便随堂补充了自由基、自由基反应以及化学反应速率等知识。光化学烟雾的机理如下:NO2+hv←→NO+O(反应1);O+O2←→O3(反应2);O3+NO←→NO2+O2(反应3);O+碳氢化合物←→稳定产物+自由基(反应4);O3+碳氢化合物←→稳定产物+自由基(反应5);自由基+碳氢化合物←→稳定产物+自由基(反应6);自由基+NO←→自由基+NO2(反应7);自由基+NO2←→稳定产物(反应8);自由基+自由基←→稳定产物(反应9)。

上述9个反应式中，前三个反应为一般无机反应，中间三个反应为碳氢反应，后三个反应为自由基反应。由于同学没有自由基及自由基反应的知识，在这里补充自由基及其反应的基本知识。

例如在讲授水体富营养化现象的过程中，我变在教学过程中融入了氧化还原反应等相关的化学基础知识。水体富营养化(eutrophication)指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡。在富营养化现象中主要涉及到无机氮化物的转化，其中包括硝化、反硝化和脱氮作用。涉及的反应皆为氧化还原反应。为了更好的弄清楚富营养化现象的机理及危害，就需要对学生补充相关的氧化还原反应基本知识。为此，我们首先详细讲述了氧化还原反应的概念，并结合教材中的反应实例进行讨论，最后讲述化学反应方程式的配平。通过这样授课，不仅补充学习相关的环境化学基础知识，而且使同学学习并理解了《环境化学》课本中讲述的重要环境问题的形成机理及危害，并深切体会到理论基础、理论及实践之间的密切联系。

3、有机结合典型案例，充分调动学生的学习积极性

在教学过程中，为了提高教学效果，充分调动学生的学习积极性，要对一些典型的污染案例进行延伸、解读。例如在讲授光化学烟雾时，笔者详细讲述发生在比利时马斯河谷工业区马斯河谷烟雾事件案例。1930年12月1日-5日，时值隆冬，大雾笼罩了整个比利时大地。比利时列日市西部马斯河谷工业区上空的雾浓重。第三天开始，在二氧化硫和其他几种有害气体以及粉尘污染的综合作用下，河谷工业区有上千人发生呼吸道疾病。一个星期内就有60多人死亡，许多家畜也未能幸免于难，纷纷死去。这次事件曾轰动一时，是20世纪最早记录下的大气污染惨案。事件发生以后，虽然有关部门立即进行了调查，但一时不能确证致害物质，最后经过充分调研认为硫的氧化物—二氧化硫气体和三氧化硫烟雾的混合物是主要致害的物质。

此外，空气中存在的氧化氮和金属氧化物微粒等污染物也会加速二氧化硫向三氧化硫转化，加剧对人体的刺激作用。笔者在讲解大气温室效应时，首先组织学生观看达沃斯世界经济论坛上，美国前副总统制作的PPT《温室效应带来的巨大灾难》。视频中讲述温室效应会造成非洲大面积干旱，两极的冰川的就会融化，沿海城市将会被淹没等等。观看后引起人们深思，我们该采取何种措施来解决温室效应造成的种种灾难和问题。在讲授水体富营养化这个知识点时，笔者讲述了太湖蓝藻事件。2007年5月-6月间，江苏省无锡市太湖发生了严重蓝藻污染，导致自来水污染。该事件主要是由于水源地附近蓝藻大量堆积，造成水体富营养化，厌氧分解过程中产生了大量的异味物质。笔者在教学过程首先从分析太湖富营养化发生、发展，蓝藻水华爆发的原因和机制入手，详细向学生讲述了该个知识点，加深了学生对水体富营养化的理解和认识。

4、以科研促教学，采用培养学生科研创新思维的教学方式

我国高等院校课堂教学改革研究的重要内容之一就是探究有利于培养学生科研创新思维的教学方式，并且已有充分的实验研究也表明，在教学过程中融入科研对学生的创新能力培养有很大的帮助。在课堂教学中，将一些最新的前沿科研方法充实到教学内容中，除了能够学生学到基本理论外，能使学生接触到较前沿的知识和技能^[3-7]。例如在讲解环境污染物的降解去除时，不仅向学生较详细地讲解各种高效去除污染物的技术和方法，比如吸附法、生物降解以及高级氧化法优缺点，重点介绍一些技术方法的前沿与进展。

比如高级氧化方法中的光催化技术，这是一种新兴的有应用前景的方法，笔者介绍了光催化技术的原理，应用和发展瓶颈，以及一些最新的前沿进展，不仅光催化技术在环境污染物控制中有广泛的应用前景，并且该技术在能源领域也有不错的应用。对于环境化学专业课的学习，我们也注重在课外鼓励学生开展研究性学习，让学生进入相关老师的实验室，从事一些有兴趣的科研项目。例如，学生可以根据自己的学习兴趣选择进入相关老师的实验室，在教师的指导下开展科研实验活动。并且指导学生申报大学生科研创新项目，指导学生共同研究完成课题。这样，通过在教学中引入以科研，两者互相促进，有机统一，不仅提高学生的理论联系实际能力，并且培养了学生科研创新思维。

5、关注社会环境热点，充分调动学生的学习兴趣

在课堂教学过程中，如果教师对基本原理和知识点阐述过多，与现实生活中的真实案例及实际环节关联度不高，就会造成讲解内容枯燥无味，导致学生的学习兴趣不高，不利于学生掌握知识点。为此，我们应在相关章节中注意引进人们关心的热点问题。比如在讲解大气环境的相关知识点中，注意引入添加突出的社会热点问题，比如详细介绍大气污染物的大气污染综合防治，从区域环境整体出发，提出综合运用各种防治大气污染的技术措施和对策。在讲解挥发性有机物气体(VOC)的知识点时候，注意与室内装修污染相结合，提出VOC的危害和一些常见消除手段。这样，知识点与现实生活产生关联，也能够引起学生的学习兴趣。

6、结语

以上就是笔者从环境科学专业培养目标，在教学中有引入典型案例，社会环境热点问题以及以科研带动教学等方面做的一些探讨。只有对教学内容不断进行探索，才能不断提高教学技术和教学效果。

参考文献：

[1]戴树桂.环境化学.2版[M].北京:高教出版社,2006:1-475.

[2]吴耀国.《环境化学》教学新模式的探索与实践[J].西北工业大学学报(社会科学版),2002,22(1):89-91.

[3]李科.《环境化学》课程建设与教学改革探讨[J].陇东学院学报,2013,24(1):130-131.

[4]王莉,凌琪.环境工程专业《环境化学》课程教学改革探索[J].科技视界,2015(10):67.

[5]陈娟荣.大学《环境化学》教学实践与改革探讨[J].江西化工,2015(4):24-25.

[6]金宏,李强,吴亚丽,等.《环境化学》课程教学改革与实践研究[J].教育现代化,2018,5(39):103-104.

[7]刘广东.本科环境化学课程教学改革探讨[J].广州化工,2018,46(4):155-156.

赵伟.环境科学专业环境化学教学实践浅谈[J].广州化工,2019,47(20):169-170,187.