鄒衛(wèi)華，韓秀麗

(鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南鄭州 450001)

環(huán)境科學(xué)概論教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法研究

鄒衛(wèi)華，韓秀麗

(鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南鄭州 450001)

針對環(huán)境科學(xué)概論的重要意義及課程的特點和內(nèi)容，探討了在教學(xué)實踐中如何采用多種教學(xué)方法和手段提高教學(xué)質(zhì)量的問題.

環(huán)境科學(xué);教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)過程;多媒體教學(xué);案例教學(xué)法

環(huán)境科學(xué)概論課程是高校環(huán)境相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是環(huán)境類課程的入門課［1］.而環(huán)境科學(xué)是一門綜合性很強的學(xué)科，涉及面廣，涵蓋社會科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)諸多領(lǐng)域，是一個由多學(xué)科到跨學(xué)科的龐大科學(xué)體系.環(huán)境科學(xué)發(fā)展極為迅速，學(xué)科交叉性強［2］.本院開課對象包括環(huán)境科學(xué)及環(huán)境工程專業(yè)本科生、與環(huán)境相關(guān)專業(yè)本科生和其他專業(yè)本科生.由于環(huán)境科學(xué)綜合性強，知識面較廣，學(xué)生對某些知識和理論既沒有感性認識，又無法獲得實踐經(jīng)驗，并且各專業(yè)學(xué)生需求層次不一，對課程內(nèi)容的理解差異較大，所以在教學(xué)內(nèi)容的組織方式及教學(xué)方法上具有很大的差異.本文針對我院開設(shè)的環(huán)境科學(xué)概論課程，就課程的內(nèi)容選擇和教學(xué)方法進行探討，目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)知識的積極性、主動性，使學(xué)生認識環(huán)境，了解環(huán)境問題，系統(tǒng)地掌握環(huán)境保護的基本概念、基本知識和基本原理，獲得治理環(huán)境污染和生態(tài)破壞的基本知識和技能，同時引導(dǎo)學(xué)生在人與環(huán)境的關(guān)系上樹立正確觀點和態(tài)度，為將來從事各項與環(huán)境科學(xué)相關(guān)的工作奠定基礎(chǔ).

1 教學(xué)內(nèi)容

1.1 針對不同專業(yè)的學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該有所調(diào)整

本課程的教學(xué)內(nèi)容較為廣泛，教學(xué)對象層次也不同，包括環(huán)境類本科生、相關(guān)專業(yè)的本科生和公選課學(xué)生，不可能將其一成不變地應(yīng)用于所有層次的學(xué)生.對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)主要是培養(yǎng)滿足社會需要的環(huán)境科學(xué)研究人才和從事環(huán)境監(jiān)測管理的技術(shù)人才，而環(huán)境科學(xué)概論課程屬于專業(yè)培養(yǎng)方向的基礎(chǔ)核心課程，因此該課程應(yīng)注重原理、污染機理的講解，全面介紹環(huán)境科學(xué)的概況，使學(xué)生對環(huán)境科學(xué)所涉及的主要領(lǐng)域有全面的了解，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣;對于與環(huán)境相關(guān)專業(yè)的本科生，可以對其所學(xué)內(nèi)容做簡化介紹，使其全面了解環(huán)境科學(xué)中處理問題的思路;對于選修該課程的其他專業(yè)學(xué)生來說，力圖使學(xué)生掌握更多的環(huán)境方面的知識以及從宏觀看問題的思維方式，提高學(xué)生環(huán)境保護的認識與參與意識，同時能滿足他們在今后工作中所碰到的環(huán)境問題，因此在內(nèi)容深度上有別于環(huán)境專業(yè)的學(xué)生.目前大部分教材更適合于環(huán)境專業(yè)的學(xué)生，對非環(huán)境專業(yè)的學(xué)生較難找到合適的教材.所以針對不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，對環(huán)境科學(xué)概論的教學(xué)內(nèi)容進行了調(diào)整，確定了每一章的教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)目的、教學(xué)重點和難點，并對本課程的教學(xué)大綱和教學(xué)計劃進行了修訂.同時在教學(xué)實踐中進一步修改和完善教學(xué)大綱和教學(xué)計劃，收到了較好的教學(xué)效果.

本院選用的教材是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《環(huán)境保護概論》［1］，共有10章，內(nèi)容包括緒論，大氣環(huán)境，水體環(huán)境，土壤環(huán)境，固體廢物，環(huán)境質(zhì)量評價，環(huán)境規(guī)劃與管理，全球環(huán)境問題，資源、能源、人口與環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境等.對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的安排，重點講授前5章的內(nèi)容，目的是促進本專業(yè)學(xué)生更深刻和牢固地掌握相關(guān)環(huán)境污染及治理措施的知識，由于本教材中沒有物理環(huán)境的內(nèi)容，在授課中增加了此章內(nèi)容.其他的內(nèi)容，如環(huán)境質(zhì)量評價、環(huán)境規(guī)劃與管理、可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境等在以后的教學(xué)中分別作為單獨的任選課，所以在這門課中進行簡要介紹，讓學(xué)生對這些知識有所了解.

對于非環(huán)境專業(yè)的學(xué)生，在選擇授課內(nèi)容時除了兼顧全面系統(tǒng)外，更要重點突出，即授課內(nèi)容要包含環(huán)境保護的基本內(nèi)容，并在有限的課時內(nèi)突出環(huán)境科學(xué)的重要問題、熱點問題以及與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的環(huán)境知識.如對于本院其他專業(yè)的學(xué)生，可選擇講些環(huán)境污染治理、清潔生產(chǎn)、環(huán)境評價、環(huán)境規(guī)劃等方面的基本專業(yè)知識;對于本校文科學(xué)生，教材中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、機理研究、污染的治理方法等不必講解，可講些環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟學(xué)、環(huán)境法學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識.總之，應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的特點，講授相關(guān)的環(huán)境保護專業(yè)知識，使學(xué)生獲得實用的環(huán)保技能，可達到事半功倍的教學(xué)效果.

1.2 注重充實新內(nèi)容

由于教材出版的時間距今已有數(shù)年，一些內(nèi)容跟不上當(dāng)今環(huán)境保護發(fā)展的形勢，體現(xiàn)不出當(dāng)今環(huán)境科學(xué)的最新研究成果，所以在教學(xué)中要對本課的教學(xué)內(nèi)容加以調(diào)整，剔除教材中陳舊的內(nèi)容，把本學(xué)科的新理論、新的科技成果和實踐進展的成果等內(nèi)容充實到教學(xué)中，適應(yīng)時代發(fā)展的需要.這就要求教師在教學(xué)過程中通過電視新聞、互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)絡(luò)平臺、報紙、雜志等各種手段收集相關(guān)資料，努力把國內(nèi)外在本學(xué)科、本行業(yè)方面最新的科學(xué)知識、發(fā)展動態(tài)等傳授給學(xué)生.例如近年國內(nèi)外媒體對環(huán)境問題日益關(guān)注，一些關(guān)系人類健康的敏感環(huán)境問題時有報道，國家的環(huán)保政策、制度、標(biāo)準(zhǔn)等不斷修訂完善.在課程講授過程中，將最新的資料展示給學(xué)生，既培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)興趣也收到較好的教學(xué)效果，增強其對環(huán)境熱點問題的感性認識.

2 教學(xué)方法

環(huán)境科學(xué)課程涉及多方面內(nèi)容，知識點多，結(jié)構(gòu)有一定的復(fù)雜性，因而在教學(xué)實踐中涉及相應(yīng)的教學(xué)手段也應(yīng)有所不同.經(jīng)過幾年的實踐和完善，本課程形成了較為有效的教學(xué)方法.

2.1 利用多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)形象直觀，便于學(xué)生理解，有利于學(xué)生記憶，并能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.同時可以減少教師課堂板書時間，增加課堂傳授知識的信息量，所以備受教師的青睞和學(xué)生的歡迎［3］.

為了采用多媒體教學(xué)，筆者把全部授課內(nèi)容制作成電子教案，包括PPT課件、原理動畫仿真模擬、圖文和視頻材料等.在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對圖片和視頻材料感興趣，比教師單純講課更有吸引力，所以在教學(xué)中精心篩選與教材內(nèi)容相關(guān)性高的圖片和視頻材料.比如第1章緒論介紹環(huán)境問題的產(chǎn)生和危害時，分別從大氣污染、水污染、土壤污染和物理環(huán)境污染以及對人類和大自然所造成的危害等幾個方面講授，把大量的相關(guān)圖片展示給學(xué)生，引起了學(xué)生內(nèi)心的極大震撼.這是傳統(tǒng)教學(xué)所不能達到的效果.在隨后的章節(jié)中還選取了一些中英文視頻材料，例如酸雨形成、臭氧層破壞及保護、海洋生態(tài)系統(tǒng)、熱帶雨林、土地沙化、可再生資源、固體垃圾、城市環(huán)境污染、室內(nèi)環(huán)境污染、重大環(huán)境污染事件、濕地保護、環(huán)境保護宣傳等短片.

環(huán)境科學(xué)概論是一門理論性很強的學(xué)科，比如在“大氣環(huán)境”和“水環(huán)境”等章節(jié)，一些基本理論是通過數(shù)學(xué)模型和圖形來表述的.如果教師僅用一支粉筆解釋這些模型和圖形，在板書上會浪費大量時間，而且效果也不一定好.如果采用多媒體教學(xué)手段，用聲音和動態(tài)的圖像演示靜態(tài)的理論模型，就能比較直觀和形象地把抽象的內(nèi)容表達出來.除此之外，利用原理動畫仿真模擬將一些抽象的工作原理、復(fù)雜的運行過程轉(zhuǎn)換為形象直觀、圖文并茂的計算機輔助教學(xué)，能有效解決傳統(tǒng)教學(xué)過程中內(nèi)容抽象、不易理解等問題.比如在講述除塵裝置、氣體凈化裝置系統(tǒng)密閉的特點時，對于裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、氣體及顆粒物和氣態(tài)污染物的運動狀態(tài)的描述，采用FLASH動畫能清晰地顯示出其工作原理和影響凈化效率的主要因素，學(xué)生容易理解和掌握.在講授“固體廢棄物的處理、處置和利用”章節(jié)時，對于布袋除塵系統(tǒng)、旋風(fēng)除塵系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)等設(shè)備及工藝流程的工作原理也是通過FLASH動畫演示程序?qū)崿F(xiàn)的，使學(xué)生建立起對除塵裝置整體系統(tǒng)的認識.

多媒體教學(xué)有諸多優(yōu)勢，但在授課中要控制好上課的節(jié)奏.多媒體課件呈現(xiàn)信息的速度快，往往會出現(xiàn)學(xué)生跟不上教師講課速度的現(xiàn)象，教師需靈活掌控課堂教學(xué)進度以給學(xué)生足夠的緩沖時間，特別是一些重點和難點的內(nèi)容，應(yīng)盡量講清楚，留一定的時間讓學(xué)生進行分析、思考和記筆記.

2.2 多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式的有機結(jié)合

多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，具有信息量大、生動形象等特點，有利于拓展學(xué)生的知識面，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性.但多媒體教學(xué)本身也存在一些弊端，比如教學(xué)進度快，造成學(xué)生對授課內(nèi)容印象不深，甚至對一些基本概念、基本原理不理解，同時在一定程度上限制了教師的臨場發(fā)揮，教師與學(xué)生之間缺乏交流與溝通.所以，教學(xué)中教師在應(yīng)用多媒體授課的同時，要充分結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，比如對于教材中的一些難點和重點問題，可以通過板書演算、推導(dǎo)，把學(xué)生的注意力吸引到教學(xué)的難點和重點上，幫助學(xué)生對知識充分理解和消化.

環(huán)境科學(xué)概論中有些需要進行公式推導(dǎo)的基礎(chǔ)知識，比如各種典型條件下的大氣污染物的遷移擴散模式涉及多個公式，需要用微積分推導(dǎo).只用多媒體進行講述很難使學(xué)生對公式的推導(dǎo)過程有深入的認識.這時，用黑板板書，引導(dǎo)學(xué)生一步一步地將公式推導(dǎo)出來，可使學(xué)生能更好地理解并記住這些公式.這樣，采取多媒體課件和黑板板書相結(jié)合，能更加有效地組織課堂教學(xué).

2.3 教學(xué)過程加強師生之間的互動

教學(xué)過程本身應(yīng)是教學(xué)相長，課堂上師生之間要通過互動來完成教學(xué)任務(wù).師生互動改變了過去老師在上面講，學(xué)生在下面被動聽的單向信息流的局面，形成老師引導(dǎo)、學(xué)生主動參與其中的信息雙向交流過程.所以，教師要避免授課過程中一味地演示課件，而應(yīng)不時地走下講臺通過提問、肢體語言等方式與學(xué)生進行交流，有必要板書的地方一定要板書，這樣才能活躍課堂氣氛，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣.

筆者在教學(xué)中，每學(xué)期都會抽出2～4個學(xué)時的時間，讓學(xué)生自己講授與環(huán)境科學(xué)課程相關(guān)的內(nèi)容.例如教材第9章的內(nèi)容是資源、能源、人口與環(huán)境，理論和原理較少，內(nèi)容易理解，提前2～3周讓學(xué)生自己看書、收集相關(guān)資料，并對所收集的資料進行分類、總結(jié)，然后把相關(guān)內(nèi)容及自己的觀點用圖片、表格和PowerPoint等方式在課堂上進行演示和表達.學(xué)生利用課余時間，從選題角度、查閱資料和制作課件等方面進行了精心的準(zhǔn)備，講授也富有激情，在課堂上的表現(xiàn)非常踴躍，課堂氣氛也十分活躍，取得了非常好的教學(xué)效果.對于學(xué)生的討論結(jié)果，筆者及時作出了認真總結(jié)和評價，這既加深了學(xué)生對論題的理解，也加強了教學(xué)效果.通過這種上課方式，既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)和思考的積極性，拓展了學(xué)生的知識面，又激發(fā)了學(xué)生的探索和創(chuàng)新知識的熱情.

2.4 課程講述宜多舉實例

案例教學(xué)法是由西德教育家瓦·根舍因提出，強調(diào)從日常生活中選取蘊含科學(xué)本質(zhì)的范例進行教學(xué).案例分析可培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力，增強判斷失誤能力以及創(chuàng)造性，達到學(xué)以致用，這也是大學(xué)生素質(zhì)教育的目的［4］.因此通過案例教學(xué)，用案例引路，把一些真實的典型問題展示給學(xué)生，教師進行啟發(fā)誘導(dǎo)，學(xué)生參與討論，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的獨立解決和綜合分析問題的能力，效果比大道理滿堂灌好很多.

環(huán)境科學(xué)概論這門課程理論性比較強，內(nèi)容以概述性為主.如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法對課本中的概念、原理等逐條講解，就會出現(xiàn)授課內(nèi)容枯燥無味、學(xué)生不耐煩的局面，從而導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)的興趣.如果采用案例教學(xué)法，學(xué)生能夠主動參與學(xué)習(xí)活動，開動腦筋，積極思考，可以收到更好的教學(xué)效果.例如環(huán)境科學(xué)概論的第一節(jié)課，筆者講授環(huán)境問題時，沒有空洞地講環(huán)境保護如何重要，而是給學(xué)生提供一些環(huán)境污染事件的典型案例(有圖片、視頻)，比如馬斯河谷煙霧事件、英國倫敦的煙霧事件、日本的水俁病事件、骨痛病事件、切爾諾貝利核泄漏事件等，讓學(xué)生分析其原因及后果，領(lǐng)悟環(huán)境保護的重要性.在講授關(guān)于發(fā)展中國家的環(huán)境問題比發(fā)達國家嚴(yán)重的原因時，以著名的博帕爾事件為例，說明其中一個因素是發(fā)達國家利用發(fā)展中國家對經(jīng)濟發(fā)展的需要，將污染嚴(yán)重的工業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家，并向?qū)W生展示了相關(guān)的新聞圖片、視頻和數(shù)據(jù).在講授有關(guān)發(fā)達國家危險廢物越境轉(zhuǎn)移給發(fā)展中國家的問題時，以中國廣東汕頭貴嶼鎮(zhèn)的電子垃圾處理方式為典型案例進行講解.在水污染的教學(xué)過程中，列舉近年發(fā)生的具有較大影響的水污染公共事件，如松花江污染事件、紫金礦業(yè)污染事件、江蘇鹽城市標(biāo)新化工污染事故，了解在公共污染事件發(fā)生過程中，政府、當(dāng)?shù)鼐用窈铜h(huán)保工作者之間的行為和最終的處理措施，通過對實際問題的討論，學(xué)生們可以認識到，環(huán)境問題的關(guān)鍵因素是人，環(huán)境科學(xué)研究的范圍還涉及環(huán)境法、環(huán)境管理、環(huán)境經(jīng)濟問題等社會科學(xué)和自然科學(xué)領(lǐng)域.

2.5 組織學(xué)生進行實地參觀

組織學(xué)生參觀了鄭州市污水處理廠、鄭州市自來水公司、河南省環(huán)境監(jiān)測站和鄭州市垃圾處理場等，使學(xué)生親臨實地，觀察工藝流程和處理效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.參觀前先讓學(xué)生查詢相關(guān)的污水控制技術(shù)和工藝流程，對比探討各種工藝流程和技術(shù)的優(yōu)缺點，再結(jié)合現(xiàn)場參觀，進行對比分析，然后根據(jù)所看到的現(xiàn)象組織學(xué)生進行討論和總結(jié)，使學(xué)生從感性認識上升到正確的理性認識.

3 結(jié)束語

通過對環(huán)境科學(xué)概論課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改進，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，同時也激發(fā)了學(xué)生的探索和創(chuàng)新知識的熱情，取得了一定的成績和教學(xué)效果.上述內(nèi)容是筆者在總結(jié)環(huán)境科學(xué)概論課程近幾年來教學(xué)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上得出的一些探索和思考，在今后的教學(xué)工作中隨著教學(xué)改革的不斷深入，該課程的教學(xué)改革和實踐研究會進一步加強，其教學(xué)內(nèi)容、方法和手段會更加日益完善.

［1］ 王巖，陳宜俍.環(huán)境科學(xué)概論［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［2］ 楊燕舞，王曉，喬啟成.“環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)理念與實踐［J］.煤炭高等教育，2006，24(6):115－116.

［3］ 宋曉霞.高校多媒體教學(xué)改革與實踐研究［J］.中國教育信息化:高教職教，2008(1):65－67.

［4］ 徐頌.案例教學(xué)法在《環(huán)境科學(xué)》課程教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中山大學(xué)學(xué)報論叢，2007，27(7):79－82.

Study on Teaching Content and Teaching Method of Environment Science Conspectus

ZOU Wei-hua， HAN Xiu-li

(School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou University，Zhengzhou450001，China)

Based on significance，feature and content of Environment Science Conspectus，discusses how to apply diversified teaching method and means in teaching practice to improve teaching quality.

environment science;teaching method;teaching content;teaching process;multimedia teaching;case teaching methodology

G642.4

A

1007－0834(2011)02－0058－03

10.3969/j.issn.1007－0834.2011.02.021

2011－03－09

鄒衛(wèi)華(1967—)，女，河南鄭州人，鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院副教授，主要研究方向:環(huán)境分析.