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摘要：環境化學實驗是深化理解和吸收環境化學理論知識的必備實踐環節。構建以教師科研項目為依托、以師生的教學為基礎、以應用為目的的環境化學實驗課程體系，有助于學生對理論知識的吸收消化，提高學生的科研創新能力，提升環境科學專業學生的綜合競爭力。本文分析了近年來環境化學實驗教學的現狀，并結合安慶師范大學人才培養的實際情況，就構建科研-教學-應用一體化的環境化學實驗課程體系提出了初步構想。

關鍵詞：環境化學實驗；創新；科研-教學-應用；課程構建

我校環境科學專業的招生始于1999年，環境工程專業招生始于2009年，2006年環境科學專業獲批國家特色專業，2014年獲批環境化學二級學科碩士點，2017年環境科學專業進入一本招生。歷經數十年的建設與發展，環境科學與工程學科基本體系已經形成。環境化學是環境科學與工程一級學科的核心課程，需要學生在掌握無機及分析化學、物理化學、有機化學、普通生物學的知識之后，于大二下學期開設。環境化學理論課程具有固定的教學師資；作為與之配套的環境化學實驗課程，實驗課程體系相對固定，實驗教學內容也逐步優化，逐漸探索出適應地方師范本科院校的環境化學實驗教學的發展道路。然而在專業發展過程中也存在著一些問題和弊端亟需解決。第一，實驗課程內容陳舊化。環境化學實驗總體開設的數目較少，實驗內容跟不上環境科學技術的發展趨勢，基本都是經典的驗證性實驗，如水和廢水中CODCr、BOD5的測定，有機物的辛醇-水的分配系數測定等等，這些實驗不利于學生發散思維和創新能力的培養[1]。第二，實驗教學方式的單一化。實驗課程具有固定的套路和模式，使用傳統的板書教學和口頭教學，一開始就注定實驗課程的枯燥無味，難以提高學生動手操作的積極性，只是被動的完成實驗[2-3]，另外實驗課時數較少。第三，實驗考評方式的模塊化。在多數實驗考核方式中，都使用實驗報告+實驗數據+實驗過程中的表現來綜合審定學生的實驗成績，這一做法不能很好地反映學生獨立完成實驗的整體能力[4]。第四，實驗室大型儀器的空置化。大型儀器的開放程度一直不高，甚至在部分高校還出現大型儀器從未使用過的狀況，極大地浪費了教學資源[5]。即使學生使用了某種大型儀器，實際動手操作的機會也很少，這不利于學生畢業后從事環境監測與管理等主體的環境科學方面的工作。

針對以上不足與弊端，嘗試以教師、學生作為實驗課程的雙主角，以教師的教學和學生的學習為主體基礎，以教師的科研項目帶動學生參與為依托，以科研項目的實際應用為實驗目的，開展基于科研—教學—應用三位一體的環境化學實驗教學。

在我校環境科學與工程專業學科體系中，有主持過與環境化學相關的國家級和省部級課題，并且其實驗室具有完成該項目所必需的實驗設備和大型儀器，可以以此為基石，邀請這些教師作為環境化學開放實驗的指導老師，構建一些開放性、設計性的實驗課程內容[6]。在學生掌握基礎的驗證性實驗之后，可以讓學生走進這些實驗室，根據指導老師給出的實驗題目，通過查閱文獻，在指導教師的幫助下確定、修改并完善實驗方案和實驗步驟，列出實驗所需的儀器、設備和各種耗材清單，指導教師確定之后進行實驗[7]。如針對“安慶沿江脆弱性湖泊濕地土壤低分子量有機酸的時空分布特征”的實驗課題，讓學生通過基礎知識的學習，重點掌握水中無機物、有機物的遷移轉化過程等基礎性知識，查閱各種文獻，重點了解土壤的采樣方法、濕地土壤原位采集的最新方法以及如何保存土壤樣品以備后續處理，時空分布的特征。采樣點的分布必須由指導教師確定；土壤低分子量有機酸的種類、影響因素和收集檢測方法，結合本教材確定土壤中有機酸的遷移轉化的影響因素[8]。解決這些問題之后重點讓學生學習了解有機酸的測定方法——利用高效液相色譜（HPLC）測定有機酸的原理、方法和步驟。在實驗過程中，讓學生自由形成實驗小組，從實驗方案到實驗步驟，考慮實驗中可能出現的問題，并通過預實驗的形式為后續正式實驗的展開進行模擬，發現和解決各種問題。使學生掌握環境化學最前端的科學研究進展，培養學生認真從事科學研究的態度，從而加深其對水中無機物、有機物遷移轉化等知識的理解。

另外，也可以鼓勵學生以參加挑戰杯、節能減排大賽等為契機，在指導教師課題組與研究生等共同合作，開發環境化學實驗課題，進一步提高學生的科研能力。比如根據教師的科研項目，結合本學科的研究方向和區域特色，有針對性地設計重金屬元素As在湖泊濕地土壤—植物體系中的遷移轉化及評價，安慶市區主要湖泊、公園水體中N、P含量特征及富營養化程度評價，安慶沿江湖泊濕地土壤重金屬的時空分布特征等題目供學生自主選擇。這些創新性課題可以提高學生的主觀能動性和積極參與性，培養學生獨立思考、知識創新和綜合運用知識的能力[6]。

總之，要提高學生的動手操作能力，激發他們參與科研的興趣，按照科研—教學—應用一體化的環境化學實驗思路，以師生的教與學促進科研的積極性；以科研項目反哺教學，促進該課程的發展。在實驗過程中，不拘泥于集中式的實驗課堂教學，靈活安排實驗時間和空間，注重培養學生的團隊協作能力。鼓勵學生積極申請大學生創新創業項目，積極參與教師的科研項目與實驗課題組，通過參與實驗室建設，理解并掌握部分先進大型儀器的使用方法，把書本中的理論知識切實運用到實驗、實踐環節，加深對環境化學理論知識的吸收，這對于環境科學與工程應用型人才的培養具有積極的作用。

參考文獻：

[1]趙寬，劉海軍，周葆華.環境化學實驗課程的改革與創新淺析[J].廣東化工,2017,44(8)：230-231.

[2]王建兵,蔣雯婷,王春榮,等.環境化學實驗教學體系的優化與改革[J].科技資訊,2011(35):172-173.

[3]鄧紅梅,宋剛,吳翠琴,等.環境化學實驗教學模式的探索與實踐[J].廣東化工,2016,43(14):252-252.

[4]肖玫,張琳.環境化學實驗教學的再設計[J].中國科教創新導刊,2014(11):124-125.

[5]李曉婷,劉沐生.環境化學開放式實驗教學模式的探索[J].黑龍江科技信息,2014(15):59-59.

[6]郭紹芬,張廣娜,徐樹建,等.科研項目支撐下環境化學開放性實驗的改革和探索[J].臨沂大學學報,2014(6):48-50.

[7]劉蕾.環境化學實驗教學“研、學、用”模式的研究[J].科教導刊,2014(9s):144-145.

作者：趙寬 劉海軍 李法松 周葆華 單位：安慶師范大學 資源環境學院