以環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)為支點(diǎn)促進(jìn)大學(xué)生綜合創(chuàng)新能力的提升

尹杰 邵留 王茜 陳以芹 李娟英

[摘 要] 以環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)為載體，從課堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐創(chuàng)新、學(xué)科競賽等方面建立培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的創(chuàng)新實(shí)踐模式，尋求大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)的有效途徑，對環(huán)境專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力和團(tuán)隊(duì)精神有著重要的意義。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境化學(xué);課堂實(shí)驗(yàn);實(shí)踐創(chuàng)新;學(xué)科競賽

[基金項(xiàng)目] 2019年上海海洋大學(xué)項(xiàng)目——以提高學(xué)生實(shí)踐能力為核心的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)（A1-2005-00-300211）

[作者簡介] 尹 杰（1992—），女，山西臨汾人，碩士，上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)員，主要從事環(huán)境化學(xué)理論與教學(xué)研究;李娟英 （1978—），女，河北邯鄲人，博士，上海海洋大學(xué)海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院副教授（通信作者），主要從事環(huán)境化學(xué)理論與教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0198-02 ? ?[收稿日期] 2019-09-30

一、引言

環(huán)境化學(xué)課程是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，最早可追溯到20世紀(jì)中期，它以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研究對象，如日本的“水俁病”“痛痛病”，倫敦“煙霧污染”，洛杉磯“光化學(xué)煙霧污染”等，重點(diǎn)研究污染物的化學(xué)特性、在環(huán)境介質(zhì)中的存在行為、環(huán)境效應(yīng)機(jī)制及其控制原理和方法，是以解決具體環(huán)境問題為目標(biāo)的一門學(xué)科[1]。環(huán)境化學(xué)在環(huán)境科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)中的目的，在于讓學(xué)生熟練掌握污染物在大氣、水、巖石、生物圈等各環(huán)境介質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程中所涉及的化學(xué)污染問題及其效應(yīng)等基本知識和理論，并全面、系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)以及運(yùn)用環(huán)境化學(xué)知識分析、解決實(shí)際環(huán)境問題的能力[2]。

作為環(huán)境化學(xué)理論知識的具體應(yīng)用和實(shí)踐擴(kuò)展，環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)一步消化和吸收理論知識的重要環(huán)節(jié)，對于了解環(huán)境化學(xué)的最新科學(xué)研究進(jìn)展、獨(dú)立掌握環(huán)境化學(xué)的基本科研方法具有重要的作用。通過環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)，學(xué)生可進(jìn)一步掌握環(huán)境化學(xué)理論課所學(xué)的知識，對污染物的起源、分布、形態(tài)、遷移、轉(zhuǎn)化、影響和趨勢有一個(gè)感性的認(rèn)識，同時(shí)能夠鍛煉和提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐能力。然而，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，高校作為傳播知識的場所，應(yīng)該深化教學(xué)模式改革，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，努力成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃，建立一種全新的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系[3]。因此，上海海洋大學(xué)環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)基于課堂—實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，圍繞污染物在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化和去除的主要目標(biāo)，以教師的科研項(xiàng)目帶動(dòng)學(xué)生參與為依托進(jìn)行綜合創(chuàng)新實(shí)踐，運(yùn)用實(shí)踐成果參加學(xué)科競賽，形成課堂實(shí)驗(yàn)—實(shí)踐創(chuàng)新—學(xué)科競賽三位一體的系統(tǒng)思路和方法，全面提升大學(xué)生的綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力。

二、基于環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)的創(chuàng)新實(shí)踐模式

（一）課堂實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

“環(huán)境化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的一門重要實(shí)踐類核心課程，其重點(diǎn)是探討污染物來源及其在環(huán)境介質(zhì)中的存在、形態(tài)、濃度水平和遷移、轉(zhuǎn)化與降解等環(huán)境行為及其影響因素等。研究表明，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)將深化學(xué)生對“環(huán)境化學(xué)”課程基本知識的理解，掌握研究環(huán)境化學(xué)問題的基本方法和手段，提高科學(xué)分析能力、基本實(shí)驗(yàn)技能，使學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)、分析、解決科學(xué)問題的綜合能力[4]。下表是關(guān)于環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)部分內(nèi)容及對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的分配。以活性炭對單一污染物（苯酚）的吸附實(shí)驗(yàn)為例，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)，學(xué)生可以掌握吸附等溫線和吸附動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)更加明確各參數(shù)及實(shí)驗(yàn)名詞的含義，進(jìn)而對課堂所學(xué)的吸附性能、吸附原理等理論內(nèi)容更進(jìn)一步的鞏固，使學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握更加的扎實(shí)。

（二）綜合創(chuàng)新實(shí)踐

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。國家鼓勵(lì)民間自主創(chuàng)業(yè)，激發(fā)市場活力，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，因此，大學(xué)生更加需要通過參加創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)獲取、整合、創(chuàng)造資源的自主創(chuàng)新能力[2]。為此，學(xué)校不斷加強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育，在推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育方面做了一些嘗試和創(chuàng)新，幫助學(xué)生提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，營造校園創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育體系，建立健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育保障機(jī)制，使學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教育體系不斷完善，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果不斷豐富[5]。目前我校環(huán)境類專業(yè)綜合創(chuàng)新體系有優(yōu)秀本科生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目、上海市級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目以及暑期社會實(shí)踐，學(xué)生可借助各個(gè)平臺進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，結(jié)合自身專業(yè)知識和操作技能獨(dú)立組織、實(shí)施科研項(xiàng)目。如通過對污染物遷移轉(zhuǎn)化理論知識和活性炭對苯酚的吸附實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步對生物炭的制備和材料表征、典型單一污染物和復(fù)合污染物的吸附特性進(jìn)行研究，并對結(jié)果進(jìn)行分析，撰寫總結(jié)報(bào)告等工作，形成自己獨(dú)特的創(chuàng)新項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析和解決問題的興趣和能力。

（三）學(xué)科競賽

學(xué)科競賽是在緊密結(jié)合課堂及實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，以創(chuàng)新型科技成果為載體的科研實(shí)踐活動(dòng)，它要求大學(xué)生運(yùn)用學(xué)習(xí)過程中建立的邏輯思維進(jìn)行發(fā)散思維，發(fā)展創(chuàng)新思維，創(chuàng)造出創(chuàng)新性作品，激勵(lì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作能力，既是課堂理論和專業(yè)知識的有效補(bǔ)充和延伸，也是提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的主要平臺和有效手段，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用日漸顯現(xiàn)[6]。目前環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)方面具有代表性的學(xué)科競賽項(xiàng)目，包括與環(huán)境化學(xué)專業(yè)直接相關(guān)的“大學(xué)生節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽”“全國環(huán)境友好科技競賽”和“全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽”以及與環(huán)境化學(xué)專業(yè)間接相關(guān)的如“挑戰(zhàn)杯”“匯創(chuàng)青春”等競賽。學(xué)生可借助自己在綜合創(chuàng)新實(shí)踐平臺取得的科研成果來參加學(xué)科競賽，如在對生物炭的制備和材料表征、典型單一污染物和復(fù)合污染物的吸附特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上探討生物炭在養(yǎng)殖廢水中的應(yīng)用，并運(yùn)用此成果參加節(jié)能減排、環(huán)境友好、挑戰(zhàn)杯等學(xué)科競賽，以此鍛煉學(xué)生全面運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際環(huán)境問題以及調(diào)查和組織表達(dá)能力。

三、結(jié)語

本文以環(huán)境化學(xué)課程建設(shè)為支點(diǎn)，從課堂綜合設(shè)計(jì)性簡單實(shí)驗(yàn)，到復(fù)雜創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和開展，再到最后的成果應(yīng)用、參加學(xué)科競賽，形成課堂實(shí)驗(yàn)—實(shí)踐創(chuàng)新—學(xué)科競賽三位一體的創(chuàng)新實(shí)踐模式，逐步夯實(shí)學(xué)生的理論基礎(chǔ)并提高解決實(shí)際環(huán)境問題的能力以及綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)

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