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环境科学与工程

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环境科学与工程

环境科学与工程范文第1篇

1混沌理论在环境科学工程中的应用

环境系统中具有存在很多的复杂但是又不确定的子系统,可以说,这一系统中的变量关系是非常复杂的,各变量间呈互相祸合存在,具有很强的不确定性。相关环境科学研究人员一直试图对系统发生的变化进行详细地描述,对系统当中存在的潜在信息作一挖掘。环境系统当中存在的不确定因素一直以来都是环境科学中比较重视的问题,但是以往的思维模式就算不属于概率逻辑,就会是确定论,并没有对系统的动力学变化进行仔细说明。就水环境当中存在的很多不确定的非线性关系,需要人们在非线性领域中正确对待混沌问题,通過对混沌理论的御用实现对环境系统的再次研究,会在一定程度上拓展人们的视野与思维,对其以前的认识进行改革,例如,城市生活用水系统中的应用。通过对混沌理论的应用,选择相空间的重构法,能够将貌似具有随机性地混乱用水系统转化成有序的结构系统。当然,混沌理论也可以在环境科学中的其它方面进行应用,例如,对河流水质的预测和城市的规划以及生态种群的复杂性研究等方面。

环境系统当中的复杂现象非常多,且都是伴随混沌现象的出现而出现,可以看出,混沌理论应用在环境科学当中能够发挥巨大的潜能,具有广阔的前景。

2分形理论在环境科学与工程中的应用

对分形理论的研究属于欧式几何中忽视的一个无定形的内容。研究人员曼德勃罗对分形几何进行了开创,并科学地对该类复杂性的全新概念以及方法做了详细地阐述,即局部与整体之间存在某种方式上比较相似的形体。然而分形不只是自然分形,还涉及时间分形和社会分形以及思维分形。就分形理论而言,其主要从非线性的复杂系统中进行着手,不曾简化与抽象地区研究,让人们可以对思维方法从线性转化到非线性,对貌似混乱和无规则与随机现象的发展规律做了定论。分形理论是新概念与新方法,其在处理环境科学时的复杂现象进行了应用。

对水的大多数处理都是除掉水中存在的悬浮的固体颗粒,因此,研究絮体结构本身的意义是非常重要的。但是在分形几何前,并不能轻而易举地对絮体复杂的形状进行描述,然而分形几何能够在一定程度上探求不规则的几何体。也就是说,分形能够促进混凝工艺的改进,并且可以对混凝机理进行新的研究。就水质状态来说,尽管其化学成分的复杂性比较强,但是所有污染因子在变化时都和水质存在一定的关系,分形理论能够对其作用进行有效发挥。

3复杂适应性理论在环境科学和工程中的应用

所谓复杂适应系统,其主要是指主体间具有相互作用,能够让新的行为模式得以涌现。在所有的层次上都会出现新的模式,层次比较低的复杂性适应系统可以利用相互作用出现高层次现象,其从低层次的现象中组合而成。复杂适应的系统理论能够对复杂系统本身的层次结构与功能进行描述,加之,复杂适应的系统理论已经在算法与模型上获得了一定的成功,例如遗传算法,其具有非常强的普适性与可操作性,在环境科学中的发展也比较好,让人们更加感兴趣的是动态系统本身的自适应与进化。例如,在对工业废水中的生物进行处理时,为了对处理效果不断提高,一般要求细菌的自适应能力更加高,进而可以有计划性地对细菌发生的条件进行控制。除此之外,在大尺度的范围中,对生态系统当中的动植物的全球性问题进行研究,这是环境科学人员比较关注的问题。

然而,现阶段复杂适应的系统理论还存在一系列问题,主要包括以下几点。一是,这一理论中的大多数内容具有描述性,并不能将其称为整体化的理论体系;二是,复杂适应的系统理论当前还是在研究中的理论,要从具体的和复杂的系统中进行分析得出;三是,复杂适应的系统数学机理并不清楚,对适应性怎样造成稳定复杂性机制的原因还在研究中。总而言之,通过对复杂适应系统理论的利用,能够对环境科学领域中的一些问题,但是还是存在很大的困难,不能否认的是,其一直在朝着积极的方向发展。

4结束语

综上所述,现阶段复杂性的科学理论还处于进一步的研究中,一些新理论层出不穷。已经形成的复杂性的科学理论给予了传统环境科学和工程新的启示,具有十分重要的实际作用。反之,环境系统的问题已经成为复杂系统理论在研究过程中比较大的动力与挑战。人们可以预言,复杂性的科学理论在环境科学中的运用,不但可以实现在基础理论上的突破,还能够为环境科学的发展迎来更好地居于,会给予人类发展一个非常好的未来。

参考文献:

[1]陈侃.城市化进程与水环境质量关系及突发水污染事件规律的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.

作者简介:

陈企楠(1992-),男,湖北武汉人,长江大学资源与环境学院硕士研究生,研究方向:油气地球化学。

环境科学与工程范文第2篇

【关键词】环境科学与工程导论 双语教学 教学策略 探索

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)08C-0063-02

环境科学与工程导论是环境类专业本科生专业基础课程,在广西大学已连续7年采用双语教学。在教学内容上,紧密结合学科发展动态,广泛吸收现代环境科学与工程学科的最新研究成果,形成“环境问题-产生机制-影响程度-控制方法-过程原理-效果评价”的课程结构;建立以环境问题为导向、以学生为教学主体的教学理念,不仅提供创新与发展空间,培养学生的专业精神,还要使学生通过课程学习,增强他们的环境意识。在教学实践中,教学团队在以下几个方面开展了教学实践的探索,于2010年成为国家级双语示范课程。

一、双语教学目标的确立与实现

(一)根据专业人才构建一个多层级的双语教学目标体系。双语教学目标是双语教学活动的出发点和归宿点,是双语教学中师生共同的行动导向,具有激励和评价功能。在双语教学目标体系中,最高层次是人才培养目标,其次是双语教学目标,再次是课程目标。本课程是环境科学和环境工程专业重要的专业基础课,对学生后续专业课程的学习具有导向和示范作用。本课程依据环境工程专业人才培养目标来构建一个多层级的双语教学目标体系(见图1),作为课程教学活动的宏观指导和具体行动指南。

(二)构建双语教学内部课程体系。此内部课程体系由双语课堂教学、小组活动和隐性课程组成。

课堂教学是让学生在“教中学”,以系统掌握必要的学习技能、专业本领和科技英语知识;小组活动(Group learning)主要在课后进行,这是一种“动”的状态,其意义则是让学生在“动中学”,以巩固课堂知识,以“用”为导向,实现学以致用,这两项教学活动之间是一种“学用结合”的关系。双语隐性课程则要求为学生创设一种浸润式的双语情境,如通过视频、音频、科技文献、游戏等给学生营造―种语言氛围,使之在自觉与不自觉之中习得双语;课堂教学是显性课程,教学网站提供的影像资讯、材料阅读和论文写作是潜在的隐形课程,二者之间就是一种“显隐结合”的关系。

(三)课程考核改革与试题库建设。首先对考核方式进行必要的改革,加大平时成绩所占比例,以平时成绩为导向,引导学生自主学习和小组合作学习。成绩构成分几个方面,如图2所示。

平时成绩又三部分构成:一是课堂表现及课堂作业;二是基于解决问题的小组学习(Problem-based Learning,PBL):三是课程小论文。

在课堂作业形式、小组学习内容、课程论文选题方面,教师精心设计,在内容上既要考虑涉及的知识点,又要保证合适的信息量;在形式上既要顾及年轻人喜欢挑战、敢于展示能力的一面,又要做到轻松有趣,想方设法激发学生的学习兴趣。例如,学生的课堂表现主要通过案例讨论的形式予以考察,根据大家时下关注的环境问题和环境热点,结合专业理论,组织大家进行课堂讨论。

小组合作学习的内容可设计为《××大学新生环境意识调查》,具体任务为:一是设计一份调查问卷(如环境意识调查、某个具体环境问题的公众参与问卷等);二是完成调查工作,回收问卷;三是统计分析调查结果,按格式撰写调查报告;四是选读调查报告,制作Powerpoint幻灯片,采用汉语或英语陈述。此环节要求小组每个成员都提前做好准备,采取小组现场抽签形式选出代表宣讲,避免性格内向的学生被边缘化。教师和助教按以上四个部分作业的完成情况给小组评分,各小组根据每个组员的具体表现,民主评议分配总分。

课程小论文可以设计为以“家乡环境”为主题,要求个人独立完成。学生可以通过网络或书信收集家乡环境信息,分析家乡环境问题,撰写以家乡环境问题调查为内容的小论文,格式上严格按照《广西大学学报(自然科学版)》投稿要求。学生在撰写中英文摘要时,就是对“双语”教学一种“学以致用”的体验,也是对双语教学效果最好的检验,教师可以将学生中英文摘要作为专题教学素材予以点评。

所有平时成绩(课堂表现、小组学习、课程论文)都要及时讲评和记录,并及时在课程QQ群里公布,以便于及时提醒和引导学生完成学习任务。本课程教学实践证明,这种以平时成绩为导向的教学方式把“教”和“学”双方紧密地联系起来,教师对“学”的进程进行有效的引导和把控,学生对“教”的目的和“学”的内容及时了解,并对自己的学习成绩“心中有数”。

对考试内容也要进行改革,使考试内容具有较强思考性与启发性,试题的难度、区分度安排较合理,紧贴教学大纲;命题符合大纲要求,科学、合理,注重学生双语能力的考查。

期末考试方式采用英文出题,除论述题外,其余用英文答题。既注重引导学生牢固掌握环境科学与工程学基本的知识点,将专业知识转化为专业常识,还注重提高学生的分析问题、解决问题的能力,以达到更好的教学效果。

(四)建立一套专业课程双语教学水平的评估体系。构建针对学生、教师的双语教育评价标准与指标体系,发挥评价的导向、调节、鉴别与激励功能,为使双语教学向其他课程辐射奠定基础。双语教学评估体系可以包括:一是针对学生的评价标准与指标体系,如专业知识学习能力、专业英语交流能力、专业信息获取能力等;二是针对双语教师评价的标准与指标体系,如专业知识传授能力评价、专业外语传授能力评价、课堂组织能力评价、教学绩效评价等。

环境科学与工程范文第3篇

目前,很多院校环境科学与工程专业研究生专业英语的教学情况不容乐观。在很多研究生培养方案中,虽然开设有专业英语课程,但一方面,研究生的外语基础较差,在专业英语的学习上难度较大;另一方面,专业英语的教学内容随意性太大,不利于学生的系统学习和提高。考虑到以上问题,有些院校的培养方案取消了专门的专业英语课程,改为专业英语文献精读,由研究生导师指导完成。然而,这又带来了新的问题:一方面,部分教师本身的英语水平有限,对学生无法起到较好的指导作用;另一方面,部分研究生导师思想上存在一个误区,即过于重视实验研究,而有意无意忽视文献阅读。由此可见,改革环境科学与工程专业研究生专业英语教学模式,提高研究生的专业英语水平,已经成为一个迫在眉睫的问题。有鉴于此,本文对环境科学与工程专业硕士研究生的英语教学模式进行了初步探索,以期为该专业的英语教学改革提供一个有益的参考。

一、课程体系的设置

目前,许多高校分别开设有专业英语课程,用于研究生的英语教学。这两门课程各有侧重,《专业英语》侧重于教授基本的专业术语和英语表达方式,文献精读用于培养学生的英文文献阅读和理解能力。另外,大多数院校均设置有《环境科学进展》等专业提高课程,用于让研究生对于学科当前的最新动态有所把握。在笔者看来,这三门课程应该并存,形成互补。建议研究生的第一学期开设《专业英语》课程(36学时,2学分),待学生掌握了环境科学与工程专业的英语基本词汇和表达方式后,于第二学期开设《环境科学(工程)》进展双语课程(36学时,2学分),一方面加强学生对于专业英语词汇和表达方式的掌握,另一方面使学生对于本专业的最新动态和进展有所了解,强化其专业知识。第三学期则开设《文献精读》课程(2学分),以讲座和讨论的形式,贯穿整个学期,提高学生的英文阅读理解和口语表达能力。

二、教学内容的选择与学时安排

(一)《专业英语》的教学内容与学时安排

建议选用英文原版教材。以IntroductiontoEnvironmentalEngineering(Davis&Cornwell,FourthEdition)为例,建议教学内容和学时安排如下:

Chapter1Introduction/引论(4学时)

Chapter2Hydrology/水文学(4学时)

Chapter3WaterTreatment/水处理(5学时)

Chapter4WaterQualityManagement(5学时)

Chapter5WastewaterTreatment/废水处理(6学时)

Chapter6AirPollution/空气污染(6学时)

Chapter7NoisePollution/噪声污染(2学时)

Chapter8SolidWasteManagement/固体废物管理(2学时)

Chapter9HazardousWasteManagement/危险废物管理(2学时)

(二)《环境科学(工程)进展》的教学内容与学时安排

建议选用Science、Nature、EnvironmentalScience&Technology等环境科学与工程领域的权威杂志上最近3~5年的文献,内容建议涵盖如下领域。

1.大气环境科学与工程进展,内容包括大气污染物源及污染物排放特征,污染物在大气环境中的迁移、转化与主要大气环境要素的关系等。

2.水环境科学与工程进展(Advancesinaquaticenvironmentalscienceandengineering,6学时),内容包括地表水与地下水污染(pollutionofsurfacewaterandgroundwater)、污染物在地表水和地下水体中的迁移转化transportandtransformationofpollutantsinsurfacewaterandgroundwater)、水体大量与痕量污染物的去除技术(Removalofmacro-andmicro-pollutantsfromcontaminatedwater)等。

3.土壤环境科学进展(Advancesinsoilenvironmentalscience,6学时),内容包括土壤污染物的来源、污染物在土壤中的迁移转化(sources,transportandtransformationofpollutantsinsoilenvironment)等。

4.持久性污染物在环境中的迁移转化和归趋(Transport,transformationandfateofpersistentpollutantsintheenvironment,6学时),内容包括重金属和持久性有机污染物在水环境和土壤环境中的迁移转化与归趋(transport,transformationandfateofheavymetalsandpersistentorganicpollutantsinaquaticandsoilenvironments)。

5.环境污染修复研究进展(Advancesinenvironmentalremediation,6学时),内容包括水体(地表水、地下水)污染修复技术进展(Advancesinremediationtechniquesforpollutedaquaticenvironment)和土壤污染修复研究进展(Advancesinremediationtechniquesforpollutedsoil)。

6.绿色化学与低碳工业(Greenchemistryandlow-carbonindustry,6学时)。以全球气候变暖与环境污染的关系为出发点,介绍绿色化学和低碳工业的最新研究成果以及应用前景(Beginningwiththerelationshipbetweenglobalwarmingandenvironmentalpollution,introducingthestate-of-artachievementsandapplicationsingreenchemistryandlow-carbonindustry)。

(三)《文献精读》的教学内容与学时安排

该课程内容应该与研究生的具体研究方向密切相关,兼顾其他研究方向,故其具体内容由指导教师确定,但是应满足如下要求:应该阅读不少于10篇英文文献;应选择顶级学术刊物的综述性文章和最新研究进展的文章各5篇,使得学生在学习英语的同时,对于本学科方向的研究现状及最新进展形成鲜明的认识;应该满足精读的要求,即对于专业词汇应该掌握;对于难句、长句,应该学会分析其句法结构和逻辑关系;应该能够提炼出文章的主要研究内容和成果;熟悉学术文献的写作框架和模式。

三、教学方式

(一)《专业英语》的教学方式

以汉语讲授英语词汇及语法现象为主,鼓励学生使用英语提问和回答问题,提高学生的口语和听力水平。布置适当的随堂作业和课后作业,要求学生使用英语来做题和回答问题,锻炼其写作能力。

(二)《环境科学进展》的教学方式

采用双语教学。幻灯片建议采取全英文形式,教师讲课以英语为主、汉语为辅。建议英语与汉语的比例为7∶3。使用英语提问并要求学生用英语回答,鼓励学生与教师的相互呼应。布置适当的随堂作业和课后作业,要求学生使用英语来做题和回答问题,锻炼其写作能力。

(三)《文献精读》的教学方式

一学期内,应组织不少于5次的学术讲座,讲座应该以学生为主,学生主要使用英语讲述其所阅读的文献,全体硕士生及其导师参与讨论、点评,指出其不足之处,促进学生进步。

四、结语

如何提高环境科学与工程专业研究生的英语水平是当前许多高校面临的一项挑战。以往的经验已经表明,单次英语课程的教学,对于研究生英语水平的提高帮助有限。改变现有的教学模式,设置自成体系的多门课程,结合互相补充、互相助益的教学内容与方式,对于全面提高研究生的专业英语水平,应该是十分有益的。

环境科学与工程范文第4篇

关键词:环境科学与工程专业;应用型;培养模式;创新

一、引言

“我国环境科学专业高等教育始于20世纪70年代”,在50年的发展历程中不断探索人才培养模式,逐渐发展成为一门具有广泛研究领域和丰富教学内容的学科。当前,高校毕业生就业不容乐观,环境科学专业也面临着严峻的就业形势,为了适应社会及环保行业对专业人才的需求,高校环境科学专业急需探索出培养创新专业人才的路径,强化实践应用型人才的培养。

二、以社会及行业需求为导向,优化人才培养方案

高校环境工程专业是为适应轻化工行业清洁生产和末端治理需要应运而生的,在近20年的办学过程中,该专业始终以社会及行业发展需要为目标,遵循高等教育发展规律,逐步改革人才培养方案,优化人才培养体系,适应行业发展对人才能力培养的需要。专业创办以来,坚持理论教学、生产实践和科学研究三结合的教学原则,在基础课、技术基础课、专业课中加强实践性教学,突出对工程实践能力的培养。在生产实习中,系、教研室主任和科任老师带队,深入现场指导,使学生在现场教学中学到了生产技术与操作技能,人才培养方案强调专业性,注重实践技能的培养。

三、以市场需求为导向,优化课程体系设置

(一)合理设置课程体系

“作为培养目标的具体化实施体系,课程体系建构学生的素质结构、能力结构、知识结构,在人才培养过程中起着举足轻重的作用”。根据应用型人才培养目标科学合理设置课程体系,能够促进学生在常规学习中夯实基础、培养能力、积极实践,锤炼自身,适应专业发展要求。合理设置课程体系,既要包含体育、外语、人文社会科学等通识类学科,又要包含生态学、环境监测与分析、分析化学等学科专业课程;既要有科学文化知识的学习,又要有集中实践环节;既要有必修课程夯实专业知识,又要有选修课程,给予学生根据兴趣、特长与未来发展方向实现个性化发展的机会与平台。此外,课程设置并不是一成不变的,要随着社会需求和专业发展不断调整课程结构,随时增加或者删除科目,突出学校专业特色和市场引领,以适应不断变化的社会需求。

(二)重视专业课程设置

为了培养学生具备扎实的专业知识、专业技能和创新精神,本专业开设了专业基础课和专业方向课。专业基础课包括:电子电工、无机及分析化学、无机及分析化学实验、有机化学、有机化学实验、物理化学、物理化学实验、仪器分析、仪器分析实验、环境学导论、环境生物学、环境生物实验、环境化学、环境化学实验、环境工程原理、环境地学、环境监测、环境监测实验、水处理工程、大气污染控制工程、环境科学与工程实验。专业方向课分为两个方向——环境工程方向和环境科学方向。其中环境工程方向包括固体废物处理与处置、物理性污染控制、环境质量评价、创新创业基础;环境科学方向包括环保设备的设计与应用、饮用水处理工艺与工程、环境法学、创新创业基础。学生可以根据的自己的爱好和规划选择除“创新创业基础”之外的任意三门专业方向课程。

(三)重视生产实习

生产实习是让学生通过参加环境保护方面的实际工作,检验自己所学专业知识,了解书本知识与实际生产需要的联系与区别,体验自己所学知识的局限性和实际工作所需知识的多样性,从而提高其学习专业知识的自觉性和学习的主动性,为其将来参加工作、选择就业方向打下良好的基础。因此,将生产实习的时间延长为一个学期,学生就有将近半年的时间到生产第一线,提炼知识、拓展视野、锻炼能力。这充分体现了理论教学与实践训练并重的思想,强化了学生应用能力、创新意识和实践能力的培养,也为其毕业论文设计打下坚实的基础。

四、构建创新人才培养模式

(一)探索出一种校企联合、合作育人的有效模式

1)校企联合,共同制订人才培养方案。环境工程专业本科人才培养方案在修订过程中,邀请相关产业、行业技术人员和校内专业教师组成“环境工程专业人才培养方案修订小组”,共同研讨、制定人才培养目标、毕业要求,制订与生产实践需求、社会发展需要相结合的培养方案、课程体系和实践体系。通过校企联合,对专业课程体系进行整体优化,对部分课程进行合并和增删,以适应专业技术的提升和行业发展需求对环境工程专业人才培养的新要求。2)校企联合,共同参与人才培养过程。在理论教学过程中,聘请环境工程行业及知名企业的总经理、高级技术主管、核心研发人员来学校对学生进行学术报告、专业讲座、专业教育、理论授课,带来最新的行业发展信息,使学生及时掌握专业发展的动态与市场需求。在实践教学过程中,聘请企业相关技术人员作为实践教学的指导教师,实行双导师制,共同指导学生进行实践训练,提高他们的工程实践能力。3)校企联合,共建实习实训基地。按照环境工程专业的发展趋势,在企业内建设相对稳定的实习基地和产学研基地。实践过程中,企业和学校共同确定实践岗位与课程体系,安排实践指导老师,出具实践鉴定报告,接受或推荐实践学生就业,较好地保证了实践教学效果。4)校企联合,共建人才培养信息反馈机制。通过校企合作,建立了环境工程专业人才培养信息反馈机制。在人才培养需求上,企业及时将市场需求动态反馈给学校,校内教学及时根据用人单位的反馈意见对教学内容不断进行调整;在人才培养质量方面,由学校与企业共同制定考核与评价标准,在学生学习期间对学生进行动态考核与评价,切实保证实践教学效果。5)校企联合,共建人才培养激励机制。环境工程专业除了设立校内奖学金,还广泛设立企业奖学金,校企联合共建人才培养激励途径。

(二)强化专业实践模块

作为紧跟时代潮流发展、不断动态变化的应用学科,环境科学时刻在发生日新月异的变化,不论是在生态发展层面、学术层面、企业实践层面,抑或是高校教学层面。因此,环境科学教学应当紧跟发展潮流,注重专业实践,使学生在学习阶段就能参与实验室、实习、实训,得以锻炼和提高。首先,强化专业实践模块,可以引入项目化教学,学生在课程中能够根据某一相对独立的项目展开学习,充分发挥能动性和创造性,强化基本技能训练;其次,可以组织技能比赛、开设校级科研项目,一方面能够替代传统的作业训练,另一方面,专业的评审队伍和结果能够使学生得到反馈、取得更大进步。

环境科学与工程范文第5篇

[关键词]环境;绿色化学;教学;教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)04-0044-02

绿色化学,也被称为环境友好化学,清洁化学或无污染化学,主要是指在化学品的设计、制造和使用过程中,利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成的化学。绿色化学的核心是“原子经济性”,基本原理是公认的十二原则。绿色化学是更高层次的环境友好化学,与环境保护不同,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染,是从物质产生的源头控制废物的产生,减少对环境的污染。所以绿色化学对环境保护及社会的可持续发展具有重要的指导意义, 这与现代化工工业发展趋势相吻合。

一、绿色化学课程教学的意义

大学生是我国科学技术未来的生力军,在大学课程中开设绿色化学课程,通过相关的教学活动培养大学生的环境保护意识,有利于从根本上防止污染,有利于实现社会可持续发展。作为化学教育工作者,我们有责任和义务将绿色化学及相关知识引入高等教育知识体系中,并系统传授给学生。

随着对绿色化学科学研究的不断深入,绿色化学的思想和观念逐步为人们接受,并被引入高校教W活动中,很多高校都开设了绿色化学课程。绿色化学作为一门新的课程,具有涉及知识面广、综合性强的特点。与化学其他课程不同,绿色化学没有完善的知识体系和教学大纲,因此如何结合时代特点和专业知识,为大学生讲授绿色化学课程,是任课教师在教学过程中面临的主要问题。作者从2009年开始在江苏师范大学为环境工程专业学生讲授绿色化学课程,在教学过程中积累了一些经验,进行了一些有益的尝试。

二、绿色化学课程教学方法的探索

针对绿色化学的课程特点,我们对其教学方法进行了以下探索。

(一)精选教学内容 启发学生的兴趣

绿色化学是一门新兴的学科,发展很快,但没有较为成熟的教材,需要教师根据教学目标选取教学内容。这也为教师提供了一定的自由空间,教师可以结合自己的科研方向和学术思想、提供最新的学术动态。另一方面,绿色化学课程的教学内容与有机化学联系紧密,涉及很多有机合成反应的方法和条件,如果只进行抽象的讲解,学生容易感到枯燥乏味。因此在教学过程中,应适时地结合实际生活,用生动的实例充实课堂教学,展现绿色化学在现代生活中的重要作用,进而激发学生对这门课程的学习兴趣。例如,介绍“白色污染”及解决措施,这样学生就会对绿色化学有更加充分的了解,也能够加深学生对绿色化学在日常生活中的实用性和重要性的认识。

绿色化学是一门交叉学科,发展速度很快,而且涉及很多化学相关领域, 因此我们在满足教学基本要求的前提下, 采用灵活多样的教学形式,并经常对教学内容进行更新。比如在课堂教学中,根据学生的接受情况,将一些相关的具有应用价值的最新研究成果添加到教学内容中。另外,也可以利用学校的网络数据库资源来提供关于绿色化学的最新科研成果的链接,以便学生随时阅览、学习,让学生了解绿色化学的研究动态及最新进展,提高学生对该门课程的学习兴趣,增强他们对新问题的求知欲望,使学生获取更多的知识。

(二)多种教学方法结合使用,启发学生思考

传统的课堂教学主要是“讲解―接受型”教学模式,教师是教学信息的主动发出者,学生则是被动地接受知识,这种教学中师生的互动交流少,教学气氛沉闷,也阻碍了学生主动学习的积极性和创新能力的培养。相比之下,研究性教学是深受广大师生欢迎的教学方式,可以将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题,以学生为中心,在教师的引导下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题,最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程。

在研究性课堂教学中,教师作为指导者,在设定的问题情境中要引导学生主动思考问题, 帮助学生找到解决问题的办法,这种教学方式有助于培养学生的创新意识。如在讲授绿色溶剂技术这个章节时,我们让学生在课前查阅相关的文献资料,了解有关的科学前沿内容。在该章节的课堂教学过程中, 可以将这节课的10~15 分钟左右的时间留给学生介绍自己的学习体会,以及对绿色溶剂技术的理解,分组进行讨论,以提高他们的学习主动性,强化学生的科学思维方式。这种自主学习可以让学生体会到学习的乐趣,同时也锻炼了学生文献查阅和使用网络资源的能力。课堂教学和学生自主学习的有机结合可以有效地提高教学效果,有利于培养创新性人才。

作为一门专业课,绿色化学每节课要传递的信息量非常大,多媒体教学技术的运用大大提高了绿色化学课程的学习效率。但是,多媒体教学的缺点是容易导致学生一直处于抄笔记的状态,没有时间去消化和思考教师讲授内容,不能和教师互动,只能被动接受课堂内容。所以要改善教学效果,就应该结合本课程的特点以及学生的实际情况,合理地使用多媒体教学手段,注意不同教学手段间的配合使用。

课堂教学是学生学习绿色化学的主要场所,但丰富多彩和形式多样的课外活动是对课堂教学的良好补充,将二者有效结合起来,能够起到事半功倍的效果。为全面提高学生的绿色化学素质,我们一方面组织学生到学校的实习基地,有合作的化工厂或制药公司参观调查并进行交流。另一方面,通过课外实验教学来配合课堂教学进行绿色化学教育,让学生在具体的实验过程中进一步强化绿色化学观念,如在环境工程专业学生的研究设计性实验中分别采用有机溶剂和离子液体为反应介质合成一些有机化合物,让学生对两种合成方法进行比较。这样不仅能锻炼学生的动手能力,而且能使他们用理论联系实际,真正感受到环境污染带来的危害性,增加他们迫切保护环境的积极性。另外在毕业设计和课程设计中有意识按绿色化学要求进行,开展专题讲座,环保展览宣传等,让绿色化学融入人才培养全过程,增强学生的环保意识。

(三)建立合理的考核机制,注意与学生的互动和反馈

在教学过程中,我们发现一些学生上课听讲不认真,主动学习积极性低,部分学生为了获得更高的平时成绩,抄袭别人的作业。因此,提高学生的学习兴趣,优化考核体系显得尤为重要。

绿色化学课程的最终成绩包括课程论文成绩和平时成绩两部分。在每学期的授课中,我们通常在完成课堂教学任务前给出课程论文的具体要求,要求学生根据绿色化学课程的学习内容,结合课程论文的具体要求,查找和阅读有关的文献,综合运用所学知识,整理和撰写课程论文。考虑到学生的实际情况,在这个环节通常也会给出一些相关指导,如每个数据库的使用教程和视频等,课程论文的完成很好地培养了学生检索文献、阅读文献、分析问题和解决问题的能力,也为环境工程专业学生的毕业论文设计打下了良好的基础。

绿色化学的平时成绩一般由出勤率,作业和课堂表现构成。不同于其他化学类课程的考核方式,在绿色化学课程的考核中,我们将学生在课堂教学中的表现以及课后心得体会也计入平时成绩。如在某些章节的课堂教学前,对学生进行分组,给每组学生布置一些题目,课堂教学中,每组可派出代表对相关问题给出解答,组与组之间可以互相提问。学生通过这个环节的学习可以更好地了解相关教学内容的背景知识,更深刻地掌握教学知识点。教师根据每组学生的表现进行打分,并将这部分成绩计入平时成绩中。课程结束后,每个参与的学生都要总结该课程的学习心得体会,对课程进行简单的评价并给出自己的意见和建议,这部分内容也作为平时成绩的一部分。以上教学活动的开展,一方面可以提高学生的学习积极性,另一方面学生给出的意见和建议可以督促任课教师改进教学方法,提高教学水平。在这门课程中,部分评价意见如下:1.绿色化学这门课跟我们的生活关系密切,感觉很有用;2.课堂上老师举的例子很生动,学到了很多东西,扩展了知识面;3.通过准备课程论文,感觉自己查阅文献的能力提高了;4.喜欢老师的讲课,内容吸引人,但是有部分反应有机化学里没学过,能否多讲一些。

总的来看,学生对这门课程的关注程度高,总体满意程度也比较高。

三、结语

绿色化学是一门面向21 世o的高层次化学,它体现了化学、科学技术、社会之间的相互影响和联系。在绿色化学教学中,教师采用研究性教学的方式,能帮助学生获得相关的知识、技能和能力,有助于学生培养创造性思维,从而更好地理解人与自然、人与社会、人与人之间的相互依存关系, 激发其社会责任感。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京:中国石化出版社,2006.

[2] 张礼和.化学学科进展[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3] 沈玉龙,王克诚.国外大学的绿色化学教育[J].化学教育, 2006(10):63-64.

[4] 仲崇立.绿色化学导论[M].北京:化学工业出版社,2000.