“一带一路” 倡议下环境化学课程教学改革初探

谢婷 刘绍刚

摘  要：西南民族地区是“一带一路”倡议面向东盟开放合作的重要前沿和窗口，新时期“一带一路”绿色低碳发展迫切需要国际化应用创新型环境工程专业人才，西南民族地区高校环境工程人才培养面临新的机遇与挑战。文章分析了广西民族大学环境化学课程教育面临的问题和挑战，通过环境化学课程教学内容优化、突出民族区域特色、增设双语教学、融入思政元素，探索慕课资源+雨课堂工具的线上线下混合式互动教学和翻转课堂，构建全过程综合考核体系，以期培养环境类专业学生国际视野和综合应用创新能力。

关键词：一带一路;环境化学;教学改革

中图分类号：X13    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2022）11-0132-04

2013年，我国提出了共建“一带一路”倡议，建设开创国际合作新局面。2019年“一带一路”国际合作高峰论坛上，我国明确提出要把“一带一路”建设为“绿色之路”。当前，绿色复苏与生态环保国际合作已成为全球共识和发展趋势，绿色“一带一路”对新时代环境类专业人才培养提出了全新的挑战[1]。西南民族地区是面向东盟开放合作的重要前沿和窗口，“一带一路”迫切要求西南民族地区高校顺应新形势、抓住机遇，团结各民族发挥区位优势和地方特色，加快推动区域教育大开放、大交流、大融合，正视环境类专业人才培养的现状及问题，不断深化环境类专业课程建设与教学改革，以培养具备国际化视野的综合应用创新型环境类专业人才为导向，为建设绿色“一带一路”提供坚实的人才基础。

环境化学课程是国内外高校环境工程专业学生必修的一门专业核心课程。环境化学以化学物质所引起的环境问题为研究对象，运用化学理论并融合生物学、毒理学、气象学、土壤学等多学科知识，研究大气、水、土壤环境中有毒有害化学物质的存在形态、化学特性、迁移转化规律和生态效应及其污染控制原理和方法，为环境类人才掌握环境问题的污染来源、控制原理、治理技术及防护决策等提供重要的指导依据，对于环境工程专业学生的专业理论及研究应用素质培养具有重要作用。因此，如何提高环境化学课程教学的育人质量，培养国际化应用创新型环境工程专业人才，服务“一带一路”建设，是西南民族地区高校环境工程专业课程教学改革的重要课题之一。

一、西南民族地区高校环境化学课程教育的现状

广西民族大学立足广西面向东盟，与东南亚国家的国际科技人文交流合作密切。当前，广西民族大学民族学和多种非通用语专业等人文类学科发展繁荣并在国内外具有影响力，但是，由于历史原因，西南民族地区高校对理工科的发展不够重视，对新兴环境保护类专业的发展仍然十分有限[2]。广西民族大学环境工程专业本科教育始于2003年，学校为环境工程专业学生开设环境化学课程有十余年，课程面向大学三年级学生，课程设置从过去的选修课程已改为必修课程，总共48学时，2学分。随着广西民族大学“区域性、民族性、国际性”三性合一教育体系的发展，环境工程专业课程体系不断优化，但是关于环境化学课程教学改革的研究与实践仍然缺乏。

传统的环境化学课程教学缺乏学生主体活动，缺乏师生之间、学生之间的交流互动，学生被动接受和理解知识[3]。近年环境领域技术迅速发展，有些高校沿用以前的环境化学教学内容，往往与最新环境技术研究与应用进展脱节，教学内容有限、前沿理论少、实用性低，教学效果不理想，与国内外区域环境保护行业的市场需求接轨不够。“一带一路”引领全球化新时代的背景下，传统的环境化学课程教学已经不能满足新时代高等教育对科技创新教育的高质量发展要求。以学生为本、以育人为目标、以创新创业能力培养为导向，充分利用广西民族大学民族特色区域资源和国际化优势，开展西南民族地区高校环境化学课程教学的创新改革与探索实践，为“一带一路”沿线国家的绿色发展培养具备国际化视野综合应用创新能力的环境保护专业人才，具有举足轻重的意义。

二、整合教学内容，突出民族区域国际化特色，构建思政协同创新教学体系

（一）优化教学内容，突出民族区域特色

广西民族大学环境化学课程选用教材为戴树桂教授主编的《环境化学》，教材经典、全面、细致，实际教学时应适当选取重点内容，主要讲授大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性等内容。在重点授课内容的基础上，向学生介绍环境化学领域的新方法、新技术、新设备、新政策、新法規、新标准等等，促进学生了解环保技术发展的前沿及趋势。将讲授内容与实际环境问题和社会问题联系起来，建立环境化学课程案例库，紧密结合教学知识点和工程实际。例如教师讲授影响大气污染物扩散的主要因素时，引导学生科学理解和解释新冠肺炎疫情防控期间京津冀地区重污染气象成因;讲授水体富营养化内容时，引导学生思考2007年太湖流域蓝藻暴发的原因及防治措施;介绍水环境中化学物质的溶解和沉淀作用时，不仅要介绍主要化学物质的溶解—沉淀平衡原理，还应着重介绍其在环境污染控制中的工程应用。这不仅有利于提高学生的学习兴趣和专业认同感，还有利于培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。

西南民族地区高校环境类专业课程教学，应立足所在区域的典型生态环境问题，结合科研团队研究结果，融入特色鲜明的区域生态环境治理和保护方面的教学内容[4]。以案例引出相关专业理论知识和技术要点，再通过互动式的学习探讨、引导发散性的讨论分析回到案例，促进学生加深对理论知识的理解并学习应用理论知识分析和解决区域环境问题，突出鲜明的西南民族地区高校办学特色，紧紧围绕区域发展需求来科学合理培养人才。

（二）增设双语教学，接轨国际应用型创新人才培养

双语教学已经在很多高校开展。环境化学课程开设双语课程，不但有利于学生巩固和拓展专业知识，有利于学生提高外语学习能力，有利于学生了解国际环境领域热点问题和前沿技术，提高学生专业素质能力，对于学校面向东盟培养国际化综合应用型创新人才服务“一带一路”倡议具有重要意义。

考虑到广西民族大学三年级环境工程专业学生整体英语水平为大学英语四级水平及以下，对专业知识涉及的英文词汇了解不多，结合本校的实际情况并参考国内多数高校的做法[5]，环境化学课程课件以中、英文呈现，授课内容以中文教材为主，整合加入英文教学素材，注重提炼关键名词术语、词汇词组和重要概念。实际授课以中文为主、英文为辅，从基础知识点开始，对教材中会出现的名词术语的英文缩写展开详细讲解，再结合案例讲解提高学生的学习兴趣，循序渐进地拓展英语教学内容，加深学生对重要知识点的理解和领会。课堂上鼓励学生积极参与课堂讨论，提高英语能力和表达能力。课后布置课外作业，每个小组根据1—2个环境热点问题，通过中英文文献学习和案例分析开展自主探究学习并提交学习报告，学习分析和总结典型污染物在环境各圈层的迁移转化、生态效应及接轨国际前沿的环境修复技术，提升学生的专业英语素养和创新性思维能力，拓宽学生的国际化视野，提高学生的综合应用创新能力。

（三）融入思政元素，构建思政协同创新的教学体系

绿色“一带一路”倡议背景下，西南民族地区高校教育不仅要重视培养大学生的专业素质和科技创新能力，更要注重针对环境专业本科生开展课程思政，坚持以立德树人为高等教育的根本任务[6]。环境化学课程教学要坚持育人先育德，以专业知识讲授、学生能力培养为载体，挖掘思政教育元素，“润物细无声”般融入课堂，推动学生树立正确的人生观和价值观[7]。通过环境化学课程将专业知识技能学习与思想政治教育有机融合，激发大学生积极思考环境与发展问题，提升大学生的专业自信、专业使命和职业道德，促进大学生正确认识山水林田湖草沙是生命共同体，身体力行地坚持“绿水青山就是金山银山”的生态文明理念，“知识、能力、素质”三位一体协调发展，培养堪当民族复兴大任的时代新人[8]。

例如讲授“绪论”中我国环境保护的发展历程时，可以引出我国环境工程学科奠基人——陶葆楷先生、清华大学第一位女工程院院士——钱易先生的生平事迹，以环境领域著名专家学者高瞻远瞩的开拓精神，倾注一生心血将科研教育工作与祖国命运相连的无私奉献精神，激励学生厚植爱国主义情怀，培养学生坚韧不拔、勇于挑战的科学家精神。讲授“水环境化学”章节涉及水环境治理与保护方面内容时，可以融入习近平生态文明思想、绿色“一带一路”、打好污染防治攻堅战等内容，加深学生对我国生态文明建设理念、目标、关键任务、实施途径的理解，积极把握未来环保行业的发展趋势，紧密对接国家社会需求。坚持“思政教育”与“创新教育”并步走，发挥“导师制”作用引导学生通过参加课外学术竞赛提高专业素养和综合能力，主动成才，主动融入我国生态环境保护的发展，在未来工作中进一步为绿色“一带一路”建设和全球生态文明建设做出积极贡献。

三、灵活运用创新教学方法，促进学生自主学习

随着我国“互联网+教育”信息化不断深入，“慕课”等在线课程资源的平台、“雨课堂”等智慧教学工具如蓬勃发展，线上线下混合式教学突显出巨大优势[9]。本课程在实施探索线上线下混合式互动教学的过程中，主要采用课前“慕课+雨课堂”预习、课内“雨课堂”互动、课下“雨课堂”作业和QQ答疑等方式，辅助课上课堂互动教学。

每次环境化学课前，通过雨课堂工具给学生布置预习作业，包括慕课视频、预习PPT、中英文文献资料等，学生在课前课后可下载学习资料完成自主预习和复习，可在雨课堂在线留言和讨论。教师通过“雨课堂”工具互动答疑，掌握学生的学习进度、学习时长、预警学生名单，相关统计数据可作为学生平时成绩中“课前预习”部分的成绩评定依据，量化学习效果，督促学生平时认真学习。在课堂上，教师可利用“雨课堂”发布在线测验题，利用“随机点名”开展问题引导式教学，检查学生预习情况，或总结小节知识点，通过随堂测试得分可了解学生是否掌握关键知识点和重要概念，针对错误率高的题目可展开相关知识点的讲解。鼓励学生积极利用雨课堂提问、留言和讨论，也可在雨课堂中发弹幕，调动学生参与课堂的积极性，实现课上课下、线上线下、师生之间、学生之间的全方位学习与交互。

此外，积极探索翻转课堂在环境化学课程创新教学改革中的应用， 以学生为主体，培养学生的综合素质和专业实践能力。经过对重点章节内容的系统学习，学生初步掌握多介质环境中污染物迁移转化所涉及的生物化学过程及归趋效应。在此基础上，学生事先以5—6人为小组，学习“典型污染物在环境各圈层的转归及效应”及“受污染环境修复”章节内容，各小组分别关注不同的环境污染物在水、大气、土壤环境之间的迁移转化、生态效应以及相关的先进环境修复技术和案例。学生通过网络和图书资源查找并阅读中英文文献、视频、电子资料，提升分析思辨能力，开展自主探究学习和讨论，以PPT形式汇报。然后通过2学时的课堂汇报，每个小组选派1—2名学生向全体学生展示学习成果，可向其他学生提问或邀请讨论，提高学生的思维能力和表达能力。期间，教师引导学生参与互动提问和交流讨论，通过点评、答疑和总结，巩固学生对关键知识点的理解和掌握，增强师生之间、学生之间的互动学习。教师和学生通过QQ投票共同给各组的汇报表现、互动学习情况、提问答疑表现给予点评和打分，作为学生平时成绩的“小组学习汇报”部分成绩评定依据，调动学生的学习积极性。

四、采取全过程综合考核，提高学生学习效果

以往环境化学课程的最终成绩中，30%为平时成绩，仅仅包括出勤情况和平时作业，70%为期末考成绩。改革考核评定方法，采取全过程考核方式，加大平时考核所占的比例，将平时成绩比例提高至40%，期末考成绩比例更改为60%。平时成绩除了出勤情况和平时作业以外，增设课前预习、课堂发言与表现、在线课堂测试、小组学习汇报、课程活动（科学漫画、科普微视频等）、英文文献段落翻译与课程论文写作等成绩，通过“课前—课上—课下”各个教学环节及“学期伊始—学期中—学期末”各个阶段的考核评价，全过程实时监测学生学习情况，有机结合客观知识理论与趣味性内容。期末考试试题中，增加少量双语教学内容测试，与国际前沿环境领域的热点问题接轨;增加主观题的比例，增设开放性题目，提高学生的综合分析能力和专业综合应用能力。

学期结束后发放问卷调查，对环境化学教学创新性改革效果进行评价，评价内容包括提升学生学习兴趣、提高自主学习能力、强化对专业知识的理解运用、加强师生互动、促进学生团队合作、提升专业英语学习兴趣和能力。综合分析学生课堂表现、小组学习汇报表现、课程活动情况、章节测试、课外作业成绩等平时表现、问卷调查统计结果和学生满意度情况，环境化学课程创新性教学初步取得了教学效果的较大提升，但仍需进一步实践探索和调整改进，以学生为主体持续推进绿色“一带一路”倡议下环境化学课程教学的创新性改革。

五、结语

本文针对现有的环境化学课程建设现状，以提高环境工程专业学生国际化综合应用创新能力的核心竞争力为导向，有机结合广西民族大学民族性、区域性和国际性的办学优势和特色，通过优化环境化学课程内容，改进教学方法和考核方式，融入思政元素、增设双语教学内容，集成民族区域特色内容，开展西南民族地区高校环境化学课程教学创新改革与实践探索，接轨国际前沿热点，探索线上线下混合式的互动探究学习，以期提升学生的专业素养和自主创新实践能力，培养具备国际化综合应用创新型环境类专业人才，迎接“一带一路”引领全球化新时代带来的的需求和挑战。

参考文献：

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[2] 王新哲，文岚，陈凤珍. 面向东盟的国际经济与贸易专业课程一体化研究[J]. 教育教学论坛，2016（20）：130-132.

[3] 吴伊波，姚敏，程军蕊. 工程教育专业认证驱动下“环境化学”课程改革探索[J]. 教育教学论坛，2021（45）：79-82.

[4] 梁鹏，吴胜春，方晓波. 新农科背景下环境化学课程教学改革与实践[J]. 学园，2021，14（12）：73-74.

[5] 吕聪，董招君，牛姝，等. 环境工程专业“环境化学”课程双语教学改革的实践与思考[J]. 科教文汇（上旬刊），2020（05）：70-71.

[6] 杨忠莲，王楚亚，陆勇泽，等. 《环境化学》纳入思政元素的教学体系构建与实践[J]. 环境教育，2021（10）：46-48.

[7] 高明，刘磊，龙振永. 思想政治教育融入环境化学教学的方法探析——评《化学教学：理论与策略》[J]. 中国无机分析化学，2021，11（05）：108.

[8] 张武，程绍玲，贾青竹. 环境化学课程思政内涵建设与实践[J]. 化学教育（中英文），2021，42（16）：77-81.

[9] 侯磊，杨桂英. 理论与实践结合的环境化学本科教学模式探索[J]. 大学教育，2020（06）：100-102.

基金项目：广西民族大学高等教育教学改革工程项目“‘一带一路’国际化背景下民族院校环境化学课程教学改革与创新研究”（项目编号：2019XJGY46）;国家民委高等教育教学改革研究项目“‘双一流’背景下民族院校化学工程与技术学科研究生创新人才培养模式研究和实践”（项目编号：21048）;广西民族大学2020年“课程思政”示范课程建设项目。

作者简介：谢婷（1989 —），女，博士，广西民族大学材料与环境学院讲师，研究方向为环境科学与工程专业教学与科研;刘绍刚（1979 —），男，博士，广西民族大学化学化工学院副院长，教授，研究方向为化工与环境专业教学与科研。