«高等环境化学» ——从环境科研到三尺讲台,环境化学中的共性理论知识与研究方法学!
江桂斌院士在国科大雁栖湖校区和杭高院授课
学高为师,身正为范。为了响应中国科学院科教融合的号召,2015年以来,江桂斌院士、张爱茜、景传勇、史建波等组成的教学团队率先在中国科学院大学雁栖湖校区开设了研究生核心课《高等环境化学》,自2020-2021学年更是将此课程开进国科大杭州高等研究院。目前《高等环境化学》每年选课人数超200人,授课内容和方式受到学生好评,获得2019年中国科学院大学“校级优秀课程”,以《高等环境化学》教学团队为核心组建的“环境化学与健康团队”获2021年中国科学院大学首届“魏桥国科校长奖教金”。
《高等环境化学》课程和授课团队获奖
作为国务院学位委员会学科评议组推荐的环境科学与工程一级学科研究生核心课程,《高等环境化学》在环境研究生培养中发挥着重要作用。然而,国内外该课程教学方面尚没有教材,国内高校开设的相应研究生课程所采取的内容编排方式仍是沿用了本科生教材《环境化学》的编排方式,以水、土、气、生等环境介质作为分章的主要依据。江桂斌院士在多年课程教学实践中体会到环境问题不是单一介质污染问题,水污染、大气污染等不同圈层的化学污染虽然各自具有不同特色,但归根结底,其发现问题、分析问题和解决问题的化学思维方式和所需基本知识与关键技能是互通的,存在天然的内部联系,这说明其核心理论和研究方法具有共性。此外,环境化学作为一门典型的交叉学科,其发展早已突破了化学、生物学等相关学科的范畴,在其移植和运用这些学科理论和方法解决环境问题的同时,新环境问题的不断出现又对相关学科理论和方法的创新起到极大的推动作用。而现有的本科和研究生教材,无论国内还是国外,均忽视了研究方法的传授,使得理论与方法脱节。工欲善其事必先利其器,江院士在实际教学中一直深思如何才能将从科研和教学中获得的体会和理解融入到教材建设中。
《高等环境化学》课程讲义的阶梯式架构
通过八年教学实践,江桂斌院士团队提出专业教育应符合初识于具体问题,提升在共性理论与方法,回到具体实践中去的一般事物认知规律。建议在本科以水、土、气、生具体污染问题学习基础上,环境化学研究生专业培养宜遵循知识储备-技能训练-任务实践这一培养逻辑链条,以基础理论篇、研究方法篇和环境问题篇来设计讲义架构,以期既能达到研究生教材的专业性和理论深度,又可体现知识和技能的实用性。在基础理论篇注重污染物环境行为和毒理效应化学规律的阐述,在研究方法篇突出研究方法体系和先进技术,在实际问题篇则侧重于示范如何将上述理论知识和研究方法运用于环境问题分析和解决的实践。这样在用理论和方法武装学生的同时,又可使其了解这些知识和技术在实际环境问题解决中的作用。与时俱进的方法学更新更加有助于让学生切身体会到环境问题对环境化学学科乃至其相关学科理论和方法创新的巨大推动作用。
《高等环境化学》教材立项会议评审现场
目前,《高等环境化学》课程的讲义已经成熟,通过了中国科学院大学教材立项评审,委托科学出版社出版。全书教学内容、习题、延伸阅读等资料齐全,且配备了习题答案,便于学生学习。这是近五年来江桂斌院士团队与科学出版社在合作完成POPs丛书这一“十三五”国家重点出版物出版规划项目、《环境化学前沿》、《环境暴露与健康效应》和《大气细颗粒物的毒理与健康效应》等多部中英文专著基础上,第一次在教材建设上的合作。该教材由重点实验室主任江桂斌院士主编,编写团队包含中国科学院生态环境研究中心(环境化学与生态毒理学国家重点实验室)、中国科学院大学、国家食品安全风险评估中心、军事科学院军事医学研究院、中山大学等5个单位的24位专家学者。学然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也;知困,然后能自强也。重点实验室20位老师参加了教材的编写,也在不同类型环境化学问题的理论知识和研究方法学分析中提升了自己。
《高等环境化学》(第一版)
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