环境相关专业“环境科学概”选修课教学改革与实践

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摘 要：对与环境相关专业,如地学类专业所开展的“环境科学概论”选修课通常与对环境类专业所开展的必修课以及作为通识教育所开展的公选课在教学目的和教学任务等方面存在一定差异.本文通过对“环境科学概论”选修课的教学内容、教学方式以及考核模式等方面的改革与实践的探讨,旨在提高这一课程的教学效果,实现该课程的教学目的.

关 键 词：环境科学概论；环境学导论；选修课

“环境科学概论”是环境科学专业的一门重要核心课程,是环境科学专业学生认识专业的启蒙课程,也是很多高校开展环境素质教育的通识课程,同时它还是与环境相关专业,如地学类专业的一门专业基础课.“环境科学概论”课程内容丰富、涉及的知识面广,并且环境科学领域的研究成果日新月异,学科发展极为迅速.因此,针对不同专业学生需求层次的不同,以及对课程理解所存在的较大差异,有必要对教学内容和教学方法进行针对性地调整和完善.吉林大学自2000年合校以来,对地学部的与环境相关专业,如应用地球化学、水文与水资源工程等专业的本科生开设了“环境科学概论”选修课.本文就这一课程在教学内容、教学方法以及考核模式上的改革与实践进行了初步探讨.

一、针对不同授课对象,有针对性的调整教学内容

本课程的教学内容较为广泛,教学对象包括环境类本科生、相关专业的本科生和公选课学生,因此不能一成不变地将学内容应用于所有层次的学生.对于环境科学专业学生,该课程注重的是原理、机理方面的讲解以及全面介绍环境科学的概况,使学生对环境科学所涉及的主要领域有全面的了解,激发学生对专业基础课和专业课的学习兴趣；而对于选修该课程的与环境相关专业的学生,该课程的主要任务是使学生掌握环境科学方面的基础知识,了解环境科学中处理问题的思路,提高学生环境保护的认识与参与意识,为后续专业课程的学习打下必要的基础[2].因此,在教学内容深度上应该有别于环境类专业的学生.而目前大部分教材更适合于环境类专业的学生,如上世纪90年代以来出版及再版的多本教材,包括北京师范大学刘培桐教授主编的《环境学概论》、杨志峰教授主编的《环境科学概论》、清华大学何强教授主编的《环境学导论》、南京大学左玉辉教授主编的《环境学》等,这些教材多注重于基本理论和基本方法,程度较深,更适合于环境类专业的学生.而将这些内容应用于非环境专业的学生就较为深奥,钱易院士、唐孝炎院士主编的《环境保护与可持续发展》具有良好广度,更适合于作为公共选修课的参考教材,但作为地学类专业学生的教材在深度上又略有不足.因此,对于这类学生的开展的“环境科学概论”选修课很难找到合适的教材.

本校针对不同专业的培养目标,在分析比较国内外相关教材的基础上,制定了“环境科学概论”选修课的教学内容体系.本选修课共32学时,共制定了7章教学内容,包括：环境、环境问题和环境科学、全球性环境问题、生态学基础、生态破坏、人口、资源与环境、环境污染及其防治、可持续发展等.前五章重点讲解环境科学中的重点和热点问题以及相关基础知识,第6章涉及内容较多,重点使学生掌握大气、水、土壤、固体废物、噪声等环境污染及防治措施的知识.在这一章中,针对不同专业的学生讲授的重点又有所不同,如针对水文及水资源工程专业的学生,应重点突出水环境,特别是地表水环境的污染及治理方法的讲解；而针对应用地球化学专业的学生,应重点突出土壤、固体废物方面的讲解.总之,应根据不同专业学生的需求,重点讲授相关知识.

二、注意联系实际,及时充实更新教学内容

由于环境科学学科本身具有涉及面广、学科交叉性强、发展极为迅速等特点,即使多数教材以一般不超过5至10年的速度出新再版,一些内容也跟不上当今环境科学学科发展的速度,因此,本课程更应该做到“常讲常新”.可以通过书籍、互联网、电视、期刊、报纸等媒介收集相关资料,把国内外在本学科的新理论、新技术、新成果,相关环保政策、制度、法规和标准的颁布和修订,近年来所发生的环境热点问题等都纳入到教学中[1].例如,新技术方面,可以将近年来国家实施的“水体污染控制与治理”科技重大专项情况以及所研发的新型水处理技术介绍给学生；政策方针方面,可将“十八大”报告中提出的“生态文明建设”内容在讲解可持续发展内容时介绍给学生；热点问题方面,可以将近年来陆续发生的“松花江重大水污染”、“太湖蓝藻污染”、“儿童血铅超标”、“PM2.5”等事故或热点问题作为实例进行讲解.这些及时更新的、联系实际的内容纳入到教学内容中,既能引发学生的学习兴趣,也能增强他们对环境保护的认识与参与意识.

此外,在收集最新资料的过程中,教师也可以充分发挥学生们集体的智慧.,例如,可以给学生布置与“新”、与“热”有关的作业,如“介绍正在发生在你身边的环境问题”,“70亿世界人口对我们意味着什么?”,“如何看待能源危机与核能安全的双重矛盾?”,“如何认识和理解低碳生活?”等.这些作业要求学生自主收集资料并以论文或课堂演讲的形式完成,这不仅能激发学生学习的能动性、增强教学效果,同时教师在批阅学生的作业时,也会了解到自己可能未掌握、未收集到的信息资料.这也在某种程度上实现了“教学相长”的目的.

三、突出多媒体教学,利用现代网络技术

多媒体教学形象直观,承载信息量大,有利于学生的理解记忆,并能引发学生的学习兴趣.鉴于“环境科学概论”课程实例多、信息量大的特点,将多媒体如PPT课件、图片、Flash动画和视频等应用于教学过程中,往往能取得事半功倍的效果.例如,在介绍环境问题时,将大量的环境问题及其所造成的危害的图片展示给学生,通常会引起学生内心的极大震撼；在介绍臭氧空洞的形成、水处理工艺流程等知识时,可以通过制作Flash动画演示相关动态过程；此外,可以通过互联网收集相关视频短片资料,如“楼兰古国消失之谜”、“世界八大公害——水俣病、痛痛病”、“澳大利亚生物入侵”、“广东贵屿：难以摆脱的电子垃圾污染”、“丹麦卡伦堡生态工业园区”等视频资料,还可以购买到相关教材所附带的视频资料,如《环境保护与可持续发展》教材配套的系列视频资料.这些生动形象的图片、视频资料通常能够引起学生的学习兴趣.但是,在运用这些Flash动画、视频等进行演示时,它们的数量以及演示时间应受到控制,例如,一般每节课不要超过两个,每个资料的演示时间不应超过5分钟.时间过长,会影响到教学进度并且部分学生会失去兴趣以至于精力不集中.此外,从互联网上获取的视频资料应该进行适当的剪裁和处理,特别是片头,需要注意去除一些与教学无关的内容,如广告,并最好加上适当的标题.

当然,多媒体教学有诸多优势,但也有不足之处,如呈现信息速度过快,学生往往跟不上教师的速度等.在突出将多媒体教学方法应用于本课程的同时,也应注意不能完全放弃传统的教学方法,在对一些概念、原理、公式、重点、难点知识等的讲解上应注意适当放缓速度,必要时也要结合板书.

网络化、信息化时代为高等教育提供了更大的发展机遇.网络化教学能够提供文字、图片、声音和视频等多种媒体形式构成的直观、形象、生动的教学内容,大大激发了学生的学习兴趣[2].本课程利用“吉林大学课程中心”的便利条件,构建了“环境科学概论”课程网站.网站主要包括：课程简介、教学大纲、教师简介、教学日历、教学视频等一级栏目；此外,还包括作业、答疑、论坛、网络考试等互动栏目.“环境科学概论”课程网站随时为教师和学生提供了人机立体化交互式教学的平台,提供了在课堂上教学无法完成的任务.例如,可利用网站引导学生观看一些由于时间原因无法在课堂上播放的环保类电影和纪录片,如《难以忽视的真相》、《蓝色星球》、《鸟的迁徙》、《可可西里》、《后天》等.也可以引导学生阅读一些环保类的经典书籍等,并可以就这些电影、书籍的观后感、读后感与学生们在互动栏目中进行讨论.课堂教学中以教师为中心,而在网络课程中以学生为中心,两者的结合在实现了“双中心”教学的同时,更重要的是培养了学生的自主学习能力.