以水環(huán)境化學(xué)為例的情景模式下基于能力培養(yǎng)的課堂教學(xué)模式構(gòu)建

趙勝男 史小紅 馮素珍 孫標(biāo)

摘要：水環(huán)境化學(xué)是水文與水資源工程專業(yè)的主干課程之一。為了提高教學(xué)效果，以實(shí)際水環(huán)境問題為引導(dǎo)，結(jié)合教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)重點(diǎn)，分節(jié)分章制定水環(huán)境問題情景，建立一種情景模式下基于能力培養(yǎng)的水環(huán)境化學(xué)課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生把理論知識(shí)與水環(huán)境問題實(shí)踐緊密結(jié)合起來的能力，為將來從事水文水資源工程的專業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：情景模式；研究性實(shí)驗(yàn)；水文與水資源專業(yè)；課堂教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）16-0192-02

一、引言

水環(huán)境化學(xué)是水利類課程的基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)課程。水環(huán)境化學(xué)是研究化學(xué)污染物質(zhì)在天然水體中的存在形態(tài)、反應(yīng)機(jī)制、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生態(tài)效應(yīng)的一門學(xué)科。通過對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)，將使學(xué)生了解當(dāng)代水環(huán)境問題，熟悉和掌握水環(huán)境中潛在有毒有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中的存在和分布，以及它們?cè)诃h(huán)境中的形態(tài)變化、遷移轉(zhuǎn)化、積累、歸宿和生物、生態(tài)影響等，并掌握相關(guān)的化學(xué)理論和方法。培養(yǎng)學(xué)生把理論知識(shí)與水環(huán)境問題的實(shí)踐緊密結(jié)合起來的能力，以及分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的水環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和素質(zhì)，為將來從事水文水資源工程的專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。在以往的教育管理模式下，學(xué)生主要針對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握知識(shí)較為基礎(chǔ)。學(xué)生并不能很好地將所學(xué)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合起來，其頭腦中并未形成完整的知識(shí)鏈，與實(shí)際工作相對(duì)脫節(jié)。從以往的授課過程中與學(xué)生交流可知，學(xué)生在學(xué)習(xí)后并不清楚所學(xué)內(nèi)容可以在以后的工作或科研中是否有用？如何應(yīng)用？特別是在部分環(huán)境類課程中有實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生在課堂中掌握了實(shí)驗(yàn)方法，可是其并不知道這對(duì)其今后的工作有何支撐？在課堂教學(xué)過程中缺乏對(duì)于學(xué)生實(shí)踐概念的培養(yǎng)。因此，產(chǎn)生了一系列的問題，如學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低、學(xué)習(xí)積極性不高問題、應(yīng)試教育模式、教學(xué)效果差等問題。

因此，本文在分析水環(huán)境化學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出幾點(diǎn)課程教學(xué)改革的思路，重點(diǎn)分析一種在課堂教學(xué)過程中采用項(xiàng)目研究、實(shí)踐基地認(rèn)知與課程教學(xué)相結(jié)合課堂教學(xué)手段，對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力培養(yǎng)具有重要意義。

二、情景模式的授課手段在水環(huán)境化學(xué)課程的具體應(yīng)用

（一）課堂教學(xué)中情景模式的應(yīng)用

在課堂上用實(shí)際環(huán)境問題作為引導(dǎo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容思考的出發(fā)點(diǎn)變?yōu)椤坝弥R(shí)做什么”。并且這里的“做什么”是解決真實(shí)的實(shí)踐問題。針對(duì)不同專業(yè)、不同年級(jí)所講授課程，結(jié)合教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)重點(diǎn)，分節(jié)分章制定環(huán)境問題情景，制作包含圖片、視頻等信息化、可視化的情景模塊。結(jié)合野外實(shí)際測(cè)試過程圖片、影像等資料，使學(xué)生形成完整的知識(shí)鏈。每章內(nèi)容課堂講授前，利用5—10分鐘，播放與此章相關(guān)聯(lián)的環(huán)境問題情景模塊。課堂教學(xué)過程中，將教學(xué)難點(diǎn)、教學(xué)重點(diǎn)、其他知識(shí)點(diǎn)與環(huán)境情景模塊串聯(lián)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、參與性、創(chuàng)新性。

如在水環(huán)境化學(xué)的課堂教學(xué)中重點(diǎn)章節(jié)：天然水中的氣體溶解平衡，教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)在亨利定律、水中溶解氧與水中溶解二氧化碳。備課過程中建立情景模塊，以不同圖片形式展示不同季節(jié)湖泊水環(huán)境狀態(tài)，制作短視頻包含湖泊水華爆發(fā)、魚類死亡等，引導(dǎo)學(xué)生探究問題：為什么會(huì)不同季節(jié)有不同的環(huán)境狀態(tài)，水華爆發(fā)有何危害？面對(duì)這樣的現(xiàn)象，作為一名水利工作者，首先需要測(cè)試哪些指標(biāo)來摸清環(huán)境問題？這些問題的設(shè)計(jì)需要結(jié)合“教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)中的亨利定律、水中溶解氧”，從而引出此節(jié)課所需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，計(jì)算這個(gè)湖泊中不同季節(jié)（水溫不同）水體中溶解氧的含量，從而得出重點(diǎn)內(nèi)容水中溶解氧的含量與溫度存在一定關(guān)系，而且水華的爆發(fā)會(huì)影響水中溶解氧的含量，影響魚類等生物的正常生存。通過情景模式的課堂授課，學(xué)生即學(xué)會(huì)的教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，又能明白學(xué)了知識(shí)可以用在哪，怎么用，從而在根本上提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中情景模式的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，利用學(xué)院實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、教學(xué)基地、任課教師科研基地開展基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性與研究性實(shí)驗(yàn)。將分散的實(shí)驗(yàn)操作，通過小科研項(xiàng)目組合成為系列實(shí)驗(yàn)，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的綜合性實(shí)驗(yàn)，再與實(shí)際問題相結(jié)合，進(jìn)行應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)分析。將教師的科研項(xiàng)目中關(guān)于環(huán)境指標(biāo)的測(cè)定部分作為實(shí)踐教學(xué)一部分，將最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果以科技論文形式體現(xiàn)，使水環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課與學(xué)生創(chuàng)新能力相結(jié)合。

在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，先將學(xué)生分小組，設(shè)計(jì)不同的環(huán)境情景模塊，不同湖泊、不同河流出現(xiàn)的不同水環(huán)境問題供學(xué)生進(jìn)行課題選擇，如水體富營(yíng)養(yǎng)化、水體有機(jī)污染、水體鹽化污染、水體重金屬污染，需要測(cè)定哪些指標(biāo)？學(xué)生實(shí)驗(yàn)前期，通過閱讀文獻(xiàn)、查找教材，確定所需測(cè)定指標(biāo)，帶著問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，這將對(duì)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能具有較大的幫助。

在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，作為拓展學(xué)習(xí)，可以開展研究性實(shí)驗(yàn)。課下可以結(jié)合教師所開展的科研項(xiàng)目，繼續(xù)進(jìn)行后期設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行論文發(fā)表，通過科研項(xiàng)目的研究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使學(xué)生不但對(duì)教材講述的知識(shí)有了更好地掌握，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，了解學(xué)科當(dāng)前的發(fā)展方向，加強(qiáng)學(xué)生科研能力。

三、結(jié)論

通過分析目前本科生課程教學(xué)存在的問題，提出在課堂教學(xué)過程中采用項(xiàng)目研究、實(shí)踐基地認(rèn)知與課程教學(xué)相結(jié)合的課堂教學(xué)手段，針對(duì)不同專業(yè)、不同年級(jí)，依據(jù)教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)重點(diǎn)，分節(jié)分章制定水環(huán)境問題情景，建立情景模式中以實(shí)際水環(huán)境問題為導(dǎo)向、以科研性實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容的授課方法，研究成果將對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案下所開設(shè)的水環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)具有很好的推廣示范作用。

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