研究生学位课程“高等环境化学”教学探索

　　高等环境化学是环境专业研究生主要的学位课程之一。本文总结多年的教学实践经验，从教学内容的构建、学科前沿的追踪、教师讲授与学生体验教学相结合的教学过程以及多元化的考核方式等方面进行了课程的教学探索。

　　大部分的环境问题都是化学物质引起的，因此不论环境专业的本科生还是研究生的培养方案，都把“环境化学”设置为专业核心课程之一。①教学内容和课程体系直接影响着教育目的与培养目标。研究生教育是培养面向新世纪的高科技人才，所以必须改革研究生课程的教学内容与教学手段，才能充分体现学科最新成果和理念，培养出具有科研能力和创新思维的高级专门人才。②笔者结合本校研究生培养方案及环境科学与工程学科的实际情况，从以下几个方面总结了“高等环境化学”教学的实践经验，以期为相关院校该课程的教学与改革提供借鉴。

　　1 立足教育目的与培养目标，构建教学内容体系

　　尽管“高等环境化学”课程是国内外很多高等学校环境专业硕士研究生必修的一门专业学位课程，但目前尚未出版一本统编或推荐教材。课程讲授的内容只能参照学校研究生培养目标与课程教学大纲，确定教学内容。“高等环境化学”开设目的是基于环境化学学科的最新研究成果，应用现代结构理论，探讨污染物性质与环境行为，掌握环境化学的研究方法，为研究生学位论文及以后的科研工作奠定基础。

　　我校“高等环境化学”的教学，主要是基于戴树桂主编《环境化学》、③王晓蓉编著《环境化学》、④陈景文主编《环境化学》、⑤王春霞主编《环境化学学科前沿与展望》⑥以及Stanley E. Manahan， Environmental Chemistry ⑦等国内外统编教材，补充本领域内前言的学术动态与先进技术等。基于研究生教学目标，通过研究污染物在环境介质中的化学行为，掌握环境问题的本质与环境化学的研究方法。梳理了环境化学诸多内容，结合多年来的教学经验，“高等环境化学”课程的教学内容划分为四大部分。第一部分环境介质，在介绍各种传统环境介质的组分、结构、性质和特性的基础上，结合学科动态发展，引导学生学习和掌握环境矿物学、胶体、界面及土壤根际化学等更微观的介质研究。第二部分化学污染物，回顾本科阶段学习的重金属和有机污染物内容，在此基础上重点讲授新型污染物和环境纳米材料等。第三部分环境行为，主要讲授吸附模型进展、表面络合模型、吸附的分子机理、纳米材料在水环境中的聚集行为、BC(黑炭)与NOM(天然有机物)对污染物的吸附机理，以及铁、锰、钛系矿物对污染物迁移转化的影响等环境热点或难点问题。第四章效应和风险，包括生态效应、生态与健康风险。

　　2 与时俱进，适时更新先进的环境化学理论与技术

　　研究生专业学位课程“高等环境化学”的教学，必须与时俱进，及时更新和补充国内外先进环境化学理论与技术等教学内容。为了及时补充和完善学科领域的前言研究成果到教学内容中去，每年上课前都要查阅各种文献资料与科研成果，力争涵盖本领域内最新的学术动态和先进技术，精心选择后，对教学课件进行适时修订。随着社会和科技的进步，环境学科热点难点问题越来越多，环境化学的新知识和新理论不断拓展，受限于课时，只能选择一部分讲授，其他课件内容学生根据自己的需要自学。

　　除了更新和丰富一些新理论和技术到教学内容中之外，还会推荐研究生自己去阅读和学习其他的教学资源。比如一些经典的高水平研究成果，如王连生老先生编译的《有机污染化学》，⑧以及高水平的国内外期刊杂志，比如Environmental Chemistry， Environmental Science & Technology， Geochimica et Cosmochimica Acta， J Colloid Interf SCI， Colloid Surface A & B，中文的《环境化学》、《环境科学》、《中国科学》与《科学通报(化学辑)》等。

　　3 改进课堂教学过程，师生角色互换，提高学生的综合素质

　　通常的教学模式是“教师讲，学生听”，即教师在讲台上讲解，学生在座位上被动听课。这种知识灌输式的教学限制了学生的主动学习，束缚了学生的思维能力与创新意识，这与培养研究生解决实际问题的能力相悖，所以在教学过程中师生角色互换，设置研究生体验教学环节，可以有效地调动学生的主观能动性和独立思考能力。

　　根据学位论文研究方向，要求研究生追踪学科前沿发展，广泛查阅国内外相关文献，归纳环境化学原理在该课题方向上的研究及应用现状，撰写文献综述的基础上，展望未来发展的方向，从而确立研究的思路与内容。课堂演讲主题要紧跟环境化学领域的前言发展方向，从污染物的分析检测、浓度分布等宏观研究向微观污染物的反应机制、存在状态结构与活性(毒性)关系深入，从静态的研究向动态发展，定量地开展环境化学动力学研究，从单一介质向水、气、土、生物等多介质环境化学行为的研究，从污染物组成分析向分子状态和结构的分析拓扩。课堂体验教学环节，不仅培养了研究生分析问题的能力，也提高了他们检索、归纳和比较信息的能力，掌握了发现问题与解决问题的途径。另外，研究生站在讲台上展示自己文献学习或研究的成果，不仅引导了他们正确的研究方法，对研究生自信心及综合素质的培养也起到了强化作用。

　　4 考核方式与成绩评定的多元化，全面评定课程的学习效果

　　尽管考试不是教学的最终目的，但却能有效地敦促学生掌握重要的原理与理论知识。几年来的教学中，针对高等环境化学课程考核方式进行了改革与探索。着重考核研究生对所学知识的融会贯通和对环境化学基本原理解决污染问题的实际应用能力。

　　“高等环境化学”这门学位课程成绩基本上由三部分组成：一是课堂听课情况，包括出勤率、课堂提问及回答问题积极性等师生互动方面。二是结合学位论文选题，选择与环境化学原理相关的内容，制作PPT并进行不少于20分钟的课堂报告。这部分旨在指导研究生查阅历史文献与科研进展，跟踪学科发展前沿，拓宽知识面。成绩评定主要依据报告选题科学性，内容系统性及新颖性，另外还包括PPT演讲的思路清晰与内容熟练程度，以及PPT制作效果等。三是半闭卷考试，允许考试过程中查阅一些比较繁琐的公式及物理化学常数等。试卷难度相对于本科生有较大的提高。增加了一些较深的机理性或微观研究的内容，比如考察某类有机污染物产生紫外吸收的机理，需要学生对有机波谱学内容进行研读，了解分子轨道理论的基础上，才能正确回答这个问题。另外考试题目相对比较开放并体现学科前沿，比如请学生列出环境工程领域你认为最新的技术及原理，这类题目没有固定的答案，依据学生自己的知识背景和对文献研读领域不同而不同。尽管一些学生觉得此类题目有些难，但总体反映良好，尤其在研究生奖学金评定的量化方面起到了公正的作用，因为研究生培养手册明确规定专业学位课程必须达到80分以上，才能评优。

　　尽管高等环境化学研究生教学经过了多年的探索，积累了一定的经验并取得了一定的效果。但是我们必须认识到，目前研究生课程教学改革仍然是一项长期的任务，需要我们不断丰富理论知识，提高科研水平与教学质量，进一步优化教学内容，改革教育教学方法，逐步提高我国研究生的培养水平。

　　作者：黄宏　刘洪生　林建伟 来源：科教导刊 2016年24期