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《环境化学》与基础化学课程的关系

2010-04-10周艳梅张庆友李德亮马同森

河南化工 2010年5期
关键词:化学内容环境

周艳梅,张庆友,李德亮,马同森

(河南大学化学化工学院,河南开封 475004)

《环境化学》与基础化学课程的关系

周艳梅,张庆友,李德亮,马同森

(河南大学化学化工学院,河南开封 475004)

结合本单位教学实际,提出在《环境化学》的讲授过程中应注意与其它基础化学课程在内容上的差异和联系,将《环境化学》基本内容和前沿问题相结合,采用互动式教学方式,提高教学质量。

环境化学;基础化学;教学

随着科技和社会的发展,人类利用和改造自然的能力大大加强,同时也使资源消耗和废弃物排放显著增多,自然环境的组成和结构受到了大规模的影响,从而破坏了人和自然的和谐关系,造成了酸雨、温室效应、臭氧层破坏、淡水危机等环境污染问题,自然资源与生态环境破坏等环境问题,威胁人类的生产和生活条件。为实施可持续发展战略,使国民经济建设与环境保护同步协调发展,必须在科教兴国战略引导下,加快培养有创业、敬业精神的、高质量的环境科学技术与管理专门人才。

环境化学是环境科学的核心组成部分,也是化学科学的重要分支。通过《环境化学》教学,可以使学生了解环境化学的研究领域及发展趋势,掌握环境化学的基本知识,提高解决环境问题的能力。通过《环境化学》教学,使学生掌握有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态,潜在有害物质的来源,它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为;有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性;有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径,从而为从事环境保护和环境科学研究工作奠定理论基础[1-3]。

1 课程教学现状

河南大学的生源较好,为各地高考中名列前茅的学生,化学化工学院把《环境化学》作为除化学工程与工艺专业外本院所有学生必修的课程,36个学时,环境科学专业72个课时。采用教育部推荐的“十一五”国家级规划教材,戴树桂主编的2006年第二版《环境化学》。

近年来,环境化学教学梯队教学方式进行了大胆的改革:在课堂教学中以日常生活材料为背景讲解基本概念,应用典型案例阐述基本原理;在实验教学中引入科研课题,改革实验内容,运用多媒体技术增强教学效果。

2 与基础化学知识的衔接

《环境化学》教材中几乎所有的环境问题都涉及化学知识,例如,在大气环境化学一章中,光化学烟雾事件、酸雨和臭氧层的破坏主要是发生了光化学反应。在水环境化学一章则有大篇幅的溶解—沉淀平衡、配位反应、氧化还原反应等无机化学知识。对环境专业学生来说,通过专业基础课的学习,已经具有相当的现代化学理论知识,如再花很多时间进行讨论,不仅冲淡了主体内容,而且会使学生的学习兴趣受到影响。同时,环境化学尽管也是化学,但它与其他化学课程是有很大差别的,它把化学、生物和环境有机地联系在一起,如果把环境化学仍然作为化学来学习,将失去环境化学的特色,也达不到《环境化学》的教学目的。另外,在相关化学知识的学习时并没有与环境问题相结合,因此对基础化学的巩固和复习与具体的环境问题相结合,可以使学习的思路更清晰,理解更透彻,对环境化学的学习将起到事半功倍的效果。因而,在教学时应把握二者之间的关系,合理分配时间。既要适当针对《环境化学》的相关内容作基础化学知识的巩固复习,又要突出重点,不花费太多时间。在授课时,以环境问题为突破口,以化学知识为基础,将正确认识环境污染与化学之间的关系作为重点,以如何解决相关的环境问题为目标,并注意充分利用多学科知识来讲好有关内容,不断提高教学质量。在教学实践中,采用重点问题课堂提问、基本问题大家讨论的方法复习相关化学知识,效果较好。

3 基本内容与前沿环境问题相结合

首先,对教材中的基本知识和理论重点讲授。如大气一章中,基本知识和理论包括大气中污染物迁移的影响因素、重要大气污染物的来源、硫氧化物和氮氧化物的转化、光化学烟雾、硫酸烟雾的形成,以及温室效应、酸雨和臭氧层的形成和耗损等内容。在教学方式上采用以学生为中心,以积极探索、主动思考、主动创造为基本学习方式的教学模式,通过提出问题,引导学生依据一定的内容,通过讨论解决问题,这样可以使学生加深对基本知识的理解和掌握,提高学生综合分析问题的能力。如大气一章中的温室效应、酸雨、臭氧层耗损等全球性环境问题,学生有一定的了解,通过提出问题,学生自由讨论,由教师对具有代表性的论点归纳、小结,指出学生在问题阐述方面的缺点和不足,加深对问题的认识,同时变被动学习为主动参与,激发了学生的学习兴趣。

随着环境问题的日益严峻和人们对环境问题认识的提高,环境化学研究在各个领域深入发展,环境化学前沿性问题也不断发展。在教学过程中,将国内外环境化学理论发展的前沿最新进展做适当介绍和探讨,使教学内容能够反映环境化学的新理论、新方法、新技术、新动态等。如在大气环境化学部分介绍的内容有对气候变暖的不同观点、南极臭氧洞形成的不同机理、氟利昂替代品及其环境效应、酸雨形成的自然因素等。在水环境化学部分介绍的内容有水体富营养化的形成机理、危害和治理方法、水体生物膜在重金属迁移转化中的作用。

4 互动式教学赢得学生学习兴趣

互动式教学强调教师与学生之间、学生相互之间、教师与与环境之间的双向联系、相互影响。这种方式要求学生积极参与反应和创造,逐渐养成独立思考的习惯。要求教师为学生提供较多的与环境接触的机会,提供更多的信息资料,为学生设置更多的问题。学生成为教学过程的主体,教师帮助学生回答问题,运用学生的答案进行总结,起着促进两者的作用。

环境化学是运用化学知识分析研究环境问题中有关的污染物存在、化学特性、行为和效应及其控制原理的科学,其中有相当一部分是一些描述性内容。而有些同学受中学和基础化学的影响,认为《环境化学》应该多为一些数学公式的推导和化学反应式。这样,学生的认识与客观实际之间就存在一定的偏差,绝大多数同学认为,对于描述性内容,枯燥无味,只需死记硬背即可,因而平时多不认真听讲,更不愿意思考。为改变这种被动局面,改变一贯的只由老师讲为大家一起讨论,要求就同学们身边的环境问题,分析形成的原因、污染物可能迁移转化的途径,并寻找其预防与治理的可能方案。这样将书中许多描述性内容与我们身边的实际环境问题紧紧地结合起来,调动起了大家的主观能动性与积极性,增强了理论与实际的联系,采用多媒体教学手段,授课时以生动详实的图片和资料向学生展示当前地球上的主要环境问题及环境效应,能使课程内容丰富,生动活泼,同时鼓励学生自制环境化学的课件、幻灯片、撰写小论文,并给予他们展示的机会。以老师为中心,以全球关注的环境污染、生态恶化作为讨论内容,如海湾战争给人类造成的环境污染问题、美伊战争将给全球带来的严重生态后果,以及发生在我国和世界其他一部分地区的非典型肺炎及其他传染病,是否与环境和气候变化有关系等,通过讨论和相互交流激发了学习的兴趣,使学生理解并更好地掌握所学内容。

总之,让学生在明确课程学习重要性的前提下,采用基本问题与前沿问题结合,普通化学知识贯穿始终,互动式教学方法,可以更好的激发学生学习的兴趣,变被动学习为主动参与,锻炼了他们的思维能力和动手能力,同时学习效果和质量也得到了显著提高。

[1]戴树桂.环境化学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]赵美萍,邵 敏.环境化学[M].北京:北京大学出版社,2005.

[3]俞誉福,叶明吕,郑志坚.环境化学导论[M].上海:复旦大学出版社,1997.

G642

B

1003-3467(2010)05-0063-02

2010-01-20

周艳梅(1970-),女,博士,教授,从事化工教学与科研工作,电话:13938621310。

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