“十四五”规划背景下农业水利工程专业水环境化学教学改革初探.pdf

:./.“十四五”规划背景下农业水利工程专业水环境化学教学改革初探刘 博 彭卓越 汪 靓 孙一迪 李 敏扬州大学水利科学与工程学院 江苏扬州 摘 要:水环境化学是农业水利工程专业的学科基础课“十四五”规划背景下国家对农业水利工程专业人才需求不断增加也为水环境化学教学改革带来了新的挑战但目前水环境化学教学存在诸多问题 本文从教学重点与专业结合、多种教学方式融合和课程思政建设三方面对水环境化学课程教学提出了改进措施可为水利类高校农业水利工程水环境化学教学模式改革提供借鉴关键词:“十四五”规划农业水利工程水环境化学课程思政教学改革 :.:.:“”概述水环境化学是环境化学的分支学科之一主要研究化学物质在水环境中的存在(包括浓度、形态和分布)、行为(包括迁移、转化和归宿)与效应(环境效应和生态效应)在农业水利工程建设各个方面都发挥着重要作用 年国务院提出“十四五”规划纲要其中“全面推动长江经济带发展”和“扎实推进黄河流域生态保护和高质量发展”章节中明确提出实施城镇污水垃圾处理、工业污染治理、农业面源污染治理开展汾渭平原、河套灌区等农业面源污染治理等 因此在“十四五”规划背景下国家对高等院校农业水利工程专业复合型人才的需求将不断增加也对农业水利工程专业水环境化学课程教学方法提出了新要求水环境化学是农业水利工程专业必修的学科基础课课程主要内容包括天然水的组成与性质、天然水的污染及其主要污染物、天然水中的化学平衡、水环境中的界面过程、微生物化学过程、光化学过程以及水环境化学的主要研究方法等 本课程兼具理论性和较强的实践性要求通过本课程的学习学生可以掌握水环境化学基本原理具备农业水利工程实验设计和实施的能力具备合理分析和解释实验数据的能力能够正确评价农业水利工程规划、设计、施工与管理为应用技术手段降低其负面影响或局限性提供依据 同时通过实验教学培养学生科学严谨 科技风 年 月创新教学的品质、团结协作精神和分析解决问题的能力 与环境专业相比农业水利工程专业水环境化学教学知识较为浅显实践技能操作方面精度要求也较低 但在“十四五”规划背景下该门课程对于农业水利工程专业仍然十分重要如何开展水环境化学课程教学改革工作培养适应“十四五”规划农业水利工程专业特点和培养目标的人才对于发展“十四五”规划农业水利工程专业至关重要 课程教学现状及挑战随着“十四五”规划背景下教学发展理念和改革的不断推进现有学科教学难以适应“十四五”规划要求目前农业水利工程专业水环境化学课程仍然存在与专业结合不紧密、教学模式单一、课程思政融合不足等问题 以下以水利类高校 扬州大学现行的农业水利工程专业水环境化学课程为例进行详细阐述.授课内容重点不突出与农业水利工程专业结合不紧密水环境化学是一门兼顾理论和实践的课程具有综合性强、覆盖面广等特点 目前对农业水利工程专业水环境化学课程课时安排为理论课 学时实验课 学时共计 个学时其教学内容和学时分配见下表 传统教学将以上教学内容进行浓缩在教学过程中大多采用灌输方式使学生难以掌握水环境化学基础知识 由于水环境化学属于进阶化学课程而一般农业水利工程专业学生没有接受系统的先修化学课程如无机化学、有机化学、分析化学等课程导致学生对课程接受能力不足 许多学生反映化学过程较难理解计算题过程烦琐无法及时掌握知识点 对于农业水利工程专业课程目标要求通过水环境化学的学习能够正确评价农业水利工程建设方案对水环境的影响并能充分认识工程的负面效应 然而目前的教学中没有充分与农业水利工程专业特点进行结合通常只讲解一般情况下的水环境化学反应这导致学生往往对教学内容、计算公式进行死记硬背而不考虑实际工程实践无法深入理解该课程在农业水利工程中的应用扬州大学农业水利工程专业水环境化学教学内容与学时分配表章节主要教学内容学时分配讲课实验主要教学方法一天然水的组成与性质讲授法、实验法、读书指导法二天然水的污染及主要污染物讲授法、讨论法三天然水中的化学平衡讲授法、讨论法、实验法四水环境中的界面过程讲授法、讨论法、实验法五水环境中的微生物化学过程讲授法、讨论法、实验法六水环境中的光化学过程自学讨论法、读书指导法七水环境化学的主要研究方法讲授法、读书指导法合计.教学模式较为单一对工程实践重视不足目前水环境化学课程教学模式较为单一以黑板板书和多媒体教学为主实验部分以室内实验为主 课程成绩分为考试成绩()、平时成绩()和 实 验 成 绩()平时成绩主要包括课堂考勤、书面作业和讨论汇报三部分实验成绩则包括实验现场操作和实验报告两部分 课堂教学大多将书本内容照搬到 上缺乏工程实践结合导致学生听课积极性不高在课堂教学过程中学生难以跟上老师的节奏 实验课程课时较少实验内容较为固定且与农业水利工程实际存在脱节 比如食用白醋中醋酸浓度的测定和化学耗氧量()的测定两个实验由于课时不足往往都是老师准备好水样和各种试剂学生只负责测定操作导致学生对实验本身兴趣不高仅仅进行机械的操作缺乏对实验设计和实验过程的思考 此外由于样品完全一样存在部分学生投机取巧、借鉴实验结果的现象不利于学生创新思维的培养.学生学习积极性不高课程思政融入不深由于农业水利工程涉及水环境化学的工作主要集中在灌区农业面源污染、黑臭水体治理、河湖污染修复、农业水利工程评价等野外采样工作比较艰苦工作环境远离大城市大部分农业水利工程学生对相关工作兴趣不大更希望参与公务员和事业单位考试 因此学生对水环境化学理论知识学习兴趣不足听课时注意力涣散考试时则普遍存在临阵磨枪的心理 此外由于教学过程中以基础知识灌输为主课程思政融入不深无法激起学生对该门课程的认同感和归属感以及专业的自豪感和使命感自然无法吸引学生对课程学习的兴趣进而参与相关的工作 课程教学内容和教学方法探讨为满足给农业水利工程专业对水环境化学知识的需求基于水环境化学课程基本内容结合现代教学手段采用多样化教学方法结合理论教学和工程实践积极融入课程思政内容树立学生的责任意识培养学生专注、细创新教学科技风 年 月致、追求卓越、团队协作的精神.突出教学重点结合专业特点“十四五”规划背景下课程教学需要结合专业培养目标针对性地突出教学重点 在实际教学过程中应将重点放在与农业水利工程相关的基础知识和实践知识对于不涉及工程实际、理论性过强的化学反应过程可适当减弱其机理分析如方程式、计算方面的讲解着重探讨其机理过程是如何影响工程实际的 例如在天然水的污染和主要污染物这一章节中有较多污染物主要存在于工业污染中可以适当减少相关的讲解而农业水利工程中的水污染基本属于面源污染应着重介绍面源污染相关内容 此外课程大多只介绍污染物性质、特征、危害等但缺乏相应的治理手段的介绍特别是针对农业面源污染的治理技术例如生态沟渠、多级厌氧处理、人工湿地等在理论教学方面也可以结合专业实际案例进行讲解例如在讲解天然水中主要氧化还原物质与氧化还原反应时可以将农田面源污染过程中常见的硝化反应、反硝化反应带入教学中从采样点选取、水样采取、水样分析化验的全过程对学生进行介绍并对化验结果进行初步分析从而使学生对天然水中的氧化还原物质和氧化还原反应具有更深入的了解.丰富教学形式创新教学手段目前教学方法大多比较传统以知识灌输为主通过多种教学方法的融合可以促进学生学习的积极性和主观能动性 例如在课堂理论讲解时可以选择讨论式、互动式、读书指导式等多种教学方法结合传统黑板板书、多媒体放映同步进行充分发挥目前丰富的网络资源提高课堂的趣味性和专业性如利用慕课网、网易公开课等学习完善现有教学内容与形式对于一些理论上晦涩难懂的内容可以使用虚拟仿真课堂、视频动画等方式帮助同学们理解例如酸碱质子理论、开放和闭合碳酸体系等也可以向学生推荐水环境化学相关的微信公众号等学生可以通过以上形式获取国内外最新的水环境化学发展状况可以开阔学生视野培养学生学习兴趣 通过布置课外作业促使同学们主动关注相关资源课堂上可以请一组学生介绍最新的学科进展 此外由于不同学生基础不同可以选择适宜的教学方法采取多种不同的教学方式帮助学生理解基础知识充分发挥当前信息技术的优势同时可以提高学生的学习兴趣.融入课程思政激发学生兴趣教育的根本目的在于立德树人要明确为谁培养人的问题 在水环境化学课程思政建设中应紧扣课程思政内涵根据本课程内容和专业特点挖掘课程中的思政元素引导学生树立正确的政治取向和价值观激发学生对本课程的兴趣和使命感从而助力学生全面发展 例如在介绍我国水资源状况时可以引入习近平新时代关于治水的重要论述使学生深刻理解“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时代治水方针以及“绿水青山就是金山银山”的发展理念不断增加社会主义核心价值观对学生的吸引力培养学生重视水生态文明建设的思维再例如在讲解天然水的污染和主要污染物时可以回顾世界历史上大规模水污染事件使同学们认识到水环境污染的危害和治理的必要性进而提出我国绝不能走“先污染后治理”或“边污染边治理”老路的发展思想最后梳理我国在水环境污染预防和治理取得的成就如大理洱海治理案例、陕西渭河治理工程、河长制制度等从而增强学生对我国水环境治理工作的自豪感和归属感 在课程思政形式上可以适当播放水环境治理的纪录片介绍当前先进的水环境治理措施和技术也可以通过课后小组作业的方式引导同学寻找水环境治理案例的相关资料并在课堂上进行介绍从而激发学生对水环境化学的学习兴趣促进学生对于水环境化学基础知识、应用场景和工程实践的理解结语为适应“十四五”规划背景下水利类高校农业水利工程学科发展需要水环境化学教学改革尤为重要 本文以扬州大学农业水利工程专业水环境化学课程为对象从教学内容、教学形式和课程思政三个方面提出了进一步的改进工作 通过结合农业水利工程专业特点改进教学重点融合多维教学方式和课程思政建设可以提高教学效果进一步激发学生学习的积极性和主动性培养适合“十四五”规划的农业水利工程专业新时代水利人才参考文献:王小兵李明汪晓丽等.基于工程教育专业认证的水环境化学实验教学改革研究.广东化工():.马海艳.“双一流”建设背景下水环境化学课程教学改革与实践.中国现代教育装备():.敖子强梁景华卜妹红等.利用“互联网”促进环境化学 课程教学改革探究.广东化工():.董姝楠朱成立夏继红等.基于“互联网”的农业水利工程生产实习教学改革与实践.高教学刊():.雷菊英周亮孙贤波等.课程思政教育与“环境化学”教学融合的探索.环境教育():.基金项目:江苏省高等学校自然科学研究项目()通讯作者:刘博()男汉族河南开封人博士研究生讲师研究方向:农田生态水文 科技风 年 月创新教学