环境工程专业有机化学课程教学存在问题及改革措施

关键词：有机化学；教学改革；环境工程

党的十九大报告明确指出：“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境……”[1]。环境工程专业的课程教学就被赋予了新的历史使命，如何在教学中使环境专业学生具备生态文明思想，承担社会责任，履行社会使命是环境工程专业人才培养的根本目标[2]。有机化学是研究有机化合物的组成、结构、物理性质、化学性质及其应用的学科，是环境工程专业本科生的一门专业基础课，是一门理论和实践性并重的课程。随着社会经济科技的发展和进步，有机化学的应用愈加广泛，人们生活和工业中的很多合成材料都来源于有机化学工业。但是，它的广泛应用也使得生态环境受到了严重的污染。因此，有机化学的教学效果将直接影响学生对环境化学、环境微生物学、环境监测等多门后续课程的学习质量，需要教育者针对环境工程专业的有机化学教学进行改革探索，从而实现更好地培养从事环境方面的应用型人才。

1.1课程融于思政元素仍然不足

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要用好课堂教学这个主渠道，各类课程都要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。目前，有机化学教学没有过多涉及和关注思想政治教育内容，特别是未来从事环境保护和环境监测工作的环境工程专业大学生，亟需培养的就是生态文明思想[3]。

1.2学生生源基础的制约

近年来，江苏高考制度改革中，高中生选择化学科目的比例较小，高中有机化学的教学比重也不断下降，甚至是有些学生中学阶段没有有机化学学习基础，从而导致进入大学后学习有机化学比较吃力，表现出明显的畏难情绪，影响学生学习的兴趣，从而制约课程教学效果。

1.3教学学时的限制

随着高等教育教学改革的进行，课程教学普遍存在教学学时减少的问题，但是课程教学内容删减有限。环境工程专业有机化学课时数48个学时，讲授学时被极大压缩，出现教师教得不够透彻、学生学得不够扎实，容易让学生产生混乱、乏味的感觉。

1.4教学内容繁杂，且与专业结合度不高

有机化学理论性强，有机物种类繁多，有机反应复杂，反应机理抽象繁杂，既要求学生掌握有机化合物的结构和性质，又要求学生掌握各类有机物的来源、危害和转化。另外，多数有机化学任课教师没有环境工程教育背景，对于有机化学在环境工程中的应用掌握得不够全面，并且，学生尚未接触环境专业课程，且使得学生认识不到学习有机化学对自身专业学习的基础性和重要性。

1.5课程考核方式单调

高校课程的考核大多采用平时成绩（30%-40%）+期末考试（60%-70%）的方式，期末考试所占比例重大，容易让学生产生平时不努力、考前抱佛脚的现象。同时，少数教师对于平时成绩的记载较为随意，缺乏系统性和科学性。因此，这种主要依赖期末考试决定学生课程成绩的考试方式有很大的局限性，其规范性、科学性、合理性有待提高。

2.1教学目标的设定

通过课程学习，学生应当掌握有机化学的基础知识以及有机化学在环境工程方面的应用，能具备运用相应知识分析和解决环境工程领域涉及的有机化学问题的能力，具备应用型现场工程师的素质。根据学校自身办学定位并结合学科特色，坚持立德树人根本任务，探索有机化学课程与思想政治教育的融合，培养出严谨、务实、创新、并具有高度社会责任感和正确的生态文明观的人才。

2.2教学内容的选择

教学内容紧贴学校办学定位和专业特色。各高校环境工程专业学生因生源基础不同、学校办学定位不同，其人才培养目标不同，因此，在有机化学教学内容上要充分尊重学生个体差异，体现学校办学定位和专业特色。以我校环境工程专业为例，作为地方应用型本科高校，以培养具有团队合作精神、创新精神以及职业发展能力的应用型生态环境监测人才。所以，课程教学内容不仅注重基本知识点、基本性质等的讲解，更重要的是增加环境有机污染物的来源、危害、检测等内容，鼓励学生关注环境热点问题。例如，在多环芳烃内容上，让学生了解持久性有机污染物的危害，介绍本专业继清华大学、浙江大学后第三家二噁英分析实验室，让学生产生专业认同感，继而提高学习兴趣。教学内容中融入思政元素。坚持立德树人，要对课程思政有充分的认识和理解，凝练有机化学中蕴含的思政元素，把思想政治教育贯穿于教学全过程，使学生感受到专业课程的魅力，提高学习兴趣，促进学生全面发展。例如，在讲解烯烃的聚合反应时，以我们熟知的建筑“水立方”为例，它的墙体材料是乙烯-四氟乙烯共聚物，韧性好、耐腐蚀性强，水立方是对膜结构系统要求最复杂、国际上面积最大的建筑。引导学生感受有机化学与现代生活的密切联系，并且体会到创新精神对于时代发展的重要性。在卤代烃章节中，叙述化学家格利雅“浪子回头金不换”的故事，鼓引导学生珍惜大学生活，不要虚度年华。教学内容凸显有机化学在环境工程中的应用。抓住有机化学知识主线，结合专业特点和环境污染涉及到的有化合物，突出各章节有机化合物在环境工程中实际案例。例如，在学习自由基反应时，引用世界有名的公害事件洛杉矶光化学烟雾，让学生理解环境中光化学烟雾的产生原因。在学习苯酚的显示反应时，讲解环境监测分析中快速检测有机物方法。

2.3教学方式的转变

改变传统的填鸭式教学，引入智慧教学工具，注重教学互动。传统讲授法教学，使得学生过于依赖课堂听课，缺少预习和及时复习，对知识的掌握不够牢靠。我们引入雨课堂智慧教学工具，把复杂的信息技术手段融入到PPT和微信，在课外预习与课堂教学间建立沟通桥梁。使用雨课堂，教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机，并设计思考问题；课堂上，讲解完知识点后实时答题、弹幕互动，加深学生对知识点的理解，提高了课堂教学效率，化解了课程知识点多、课时紧的窘境。善于归纳演绎知识点，化解课程学习难度。有机化学虽然知识点多、反应繁杂，但其规律性较强，在教学过程中强调“结构决定性质、性质反映结构”这一逻辑思路，引导学生不要死记硬背，而是通过归纳演绎的方法构建有效的知识体系。例如，在讲授醇的亲核取代反应之后，可以将烷烃的自由基取代、芳烃的亲电取代、卤代烃的亲核取代一起归纳总结，让学生理解它们之间的相同点和不同点，将零散的知识点串联起来。划分学习小组，分配小组任务，提升学生学习主动性。考虑到有机化学涉及的内容多，课堂上不能面面俱到，可以将学生进行分组，布置小组任务并进行PPT汇报，任务可以是对某一种有机化合物的性质进行归纳总结，也可以是对某一个有机化学反应进行总结。

2.4考核方式的优化

课程考核由平时成绩和期末考试构成，期末考试占比过大，学生出现考前突击记忆的现象，很难反映学生是否真正掌握和理解考点。所以课程的考核应当注重过程性过程，增加平时成绩的比例，调整平时成绩的构成。而传统的平时成绩所占比例较低，一般占比20%-40%，平时成绩主要由作业、课堂考勤构成。但是，学生遇到问题不愿意思考，更愿意求助搜索引擎，平时作业自主完成的比例有所下降，也存在着不同程度的抄袭现象，另外，由于课时紧张，教师课堂考勤次数也较少，所以，这样的平时成绩很难客观反映学生平时学习效果。我们采用雨课堂工具的扫码签到、随机点名、实时答题和测验功能，很好地解决了这个困扰，既能提高课堂效率和学生参与度，又能客观反映学生学习效果。同时，对学生学习小组的PPT汇报进行评分计入平时成绩。

以上的改革措施在南京理工大学泰州科技学院环境工程专业有机化学教学中收到了令人满意的效果，提高了教学质量，增强了学生学习主动性，也在潜移默化中培育了学生正确的价值观。综上所述，环境工程专业有机化学教学改革应当坚持立德树人，顺应生态文明建设需要，结合专业特点，为培养高素质应用型人才打下坚实的基础。