将科研融入环境材料学教学的研究与实践

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摘要：【摘要】为实现创新型人才培养目标，以江苏省十三五重点学科建设为契机，在科研融入教学驱动下，环境科学专业针对环境材料学课程特点及教学中存在的问题，将科研融入环境材料学教学内容，改革课堂教学模式和课程考核评价方式，积极引导和鼓励学生从事科研创

　　【摘要】为实现创新型人才培养目标，以江苏省十三五重点学科建设为契机，在“科研融入教学”驱动下，环境科学专业针对环境材料学课程特点及教学中存在的问题，将科研融入环境材料学教学内容，改革课堂教学模式和课程考核评价方式，积极引导和鼓励学生从事科研创新活动等。以教学为中心，以科研为基础，实现了科学研究和专业理论知识的有机结合，将科研融入环境材料学教学可成为提高教学质量的有效途径。

　　【关键词】环境材料学 科研成果 本科教学

　　环境材料学是中国药科大学环境科学专业的一门专业必修课，是具有环境科学与材料科学特色的新兴交叉学科，是研究环境材料理论、材料与环境之间关系、提高资源利用率、减少环境污染的一门科学[1]。这种多元化交叉学科的特点对环境类专业学生的学习提出了较高要求，学生既要基础理论知识面广，又要创新能力强，这种交叉领域新型复合人才也是当代环境学专业人才培养的重要目标[2-3]。已有教学探索与实践表明，将科研融入教学，把科研的思维方式传授给学生，通过科研成果丰富教学内容，从而极大地激发学生的学习兴趣，提高课堂教学质量，推进学生创新能力的培养，这具有十分重要的意义[4-5]。作为高校教师，不仅要做好本科生的教学工作，同时也要兼顾科研工作，可以说，教学与科研是高校教师的两大核心任务，两者相辅相成，相互促进[6]。教师的责任不仅仅是传授知识，更应注重学生创新能力的培养。因此教师在开展科研工作，取得研究成果的同时，也要注重及时地把自己的研究成果、国内外研究的最新进展等融入教学，引进课堂，不断丰富、充实和提升教学资源，为培养高水平、创新型人才奠定坚实的基础。本文基于环境材料学教学中目前存在的主要问题，找到科研与教学的融合点，探索课堂教学模式和课程考核方式的改革，进而引导和鼓励学生从事科研创新活动，实现创新型人才的培养目标。

　　1.环境材料学教学中存在的主要问题

　　环境材料学是我校环境科学专业的一门专业必修课，主要涉及环境材料相关理论、环境材料关键技术、环境工程材料、环境友好材料等内容[1]，课程内容比较丰富。但是，该课程在教学过程中也存在如下一些问题：(1)环境材料学课程囊括的知识点较多，涉及的知识面较广，既包括环境科学的相关内容，也包括材料学相关的内容，专业课程体系出现部分教学内容重叠，这也正是由于环境材料学交叉学科特点导致。学生在学习过程中普遍感受到知识点多且杂，课本内容枯燥乏味，缺乏学习兴趣，导致学习效率低下。(2)材料科学迅猛发展，新材料、新技术不断出现，其发展速度远远超过教材内容的更新速度，如果教学内容仍然仅局限于课本知识，必将导致学生所学知识相对陈旧，影响学生的学习积极性，更不利于学生毕业后快速投身环保相关工作。(3)我校环境材料学课程一直采取期末闭卷考试的总结性评价模式，虽然该评价模式是检查学生学习效果比较客观、有效的形式，但也会存在比较明显的弊端，比如容易导致部分学生为了应付课程考试，出现考前突击、死记硬背的现象，虽然最终学生考试成绩尚可，但是实际上并没有真正地理解、掌握知识点，更不用說对学生创新能力的培养。

　　2.将科研融入环境材料学教学的探索与实践

　　基于以上总结的环境材料学教学中存在的主要问题，仔细研读教学大纲要求，寻找科研与教学融合的切入点，制定相应的教学探索与实践方案，包括课堂教学内容、教学形式、课程考核方式等，充分利用课堂，但又不局限于课堂，以课堂为中心进行辐射，满足学生的学习欲望、提高学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，在掌握课本知识的基础上进行适当的拓展，挖掘学生的创新潜力。

　　2.1课堂教学模式改革

　　2.1.1 将科研融入教学过程，丰富教学内容

　　授课教师本人目前的科研方向是环境功能材料的研制及其在“三废”治理应用方面的相关研究，在开展相关科研工作的同时，注重结合我们环境科学专业的相关课程，尤其是环境材料学课程，在课堂教学过程中实现教学、科研的有机结合、良性互动。当然并不是所有的科研成果都适合转化为教学内容，那么哪些科研成果适合转化?又如何转化?这都是比较关键的问题[7-8]。在环境材料学理论教学中，我们根据课程教学大纲要求，合理调整教学内容，尤其是课程体系出现教学内容重叠的部分应注意调整弱化，将科研成果与对应的教学知识点相结合，提出教学内容修订的具体方案。例如环境材料学第八章环境治理材料，对该章涉及到环境新材料的开发应用以及材料的结构性能方面的内容，我们结合已经取得的科研成果进行了细致的研讨，确定了部分科研成果在课堂教学过程中可以进行针对性地融入，开拓学生的科研思维能力，提高学生的学习兴趣。具体实施如下：环境材料学第八章环境治理材料第二节水污染治理材料，在介绍常见的污水处理工艺及环境材料在这些处理工艺中所起到的作用等基础知识之后，就可以引入相关科研工作的研究过程及成果，如环境新材料的研制方法、材料的结构表征、构效关系及其应用性能等。这样既避免了重复讲授课程体系中重叠的部分内容，同时还可以通过科研融入将专业理论知识与实际应用相结合，让学生深刻理解材料相关知识点的来龙去脉，并以此为契机鼓励学生进入实验室进一步深入学习，激发学生的学习兴趣，提高学生对专业知识的求知欲，让学生直接了解身边的科学成果和科学研究过程，增加更多的感性认识，从而化解了教学难点，显著提高了教学质量，增强了学生的创新意识。环境材料学课程与授课教师研究领域相近，课程经过多轮授课实践的反复修改，教学内容将会越来越丰富，极大地拓展了学生的视野，并提高了学生的学习积极性。

　　2.1.2 综合运用网络媒介，丰富教学形式

　　为了避免传统教学形式单一，提高学生的学习兴趣，课堂教学综合运用多种教学方式，如运用研讨式教学开展专题讨论、讲解环境材料应用的典型案例等。环境材料学是我校环境科学专业三年级开设的一门专业必修课。大学三年级是学生学习专业课相对集中的一年，专业课学习起到承上启下的作用，既涉及到前两年的专业基础知识，也关系到大四的实习和毕业设计。根据大三学生的知识层次和专业特色，在课堂上抽取一定课时，依据相关课程内容提供科研成果案例，安排学生课下分组进行文献查阅与整理，并进行课堂汇报和小组讨论，这样不仅能够锻炼学生文献检索、资料搜集整理、语言表达等方面能力，同时能够增强学生的团队意识，深化对已学知识的理解。

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