课程聚焦 | 上海纽约大学“能源与环境”课：理论+实验，适合理科小白的化学课

上纽大化学实践助理教授Amrita Pal执教的“能源与环境”是一门面向全体学生开放的化学课。不论学生来自哪一专业、先前是否有科学知识背景，均可报名选修。自2019年秋季开设以来，这门课程一直广受欢迎，每学期都几乎满员，课上50多名学生来自各个不同年级和专业。

上海纽约大学注重培养学生严谨的治学态度和全球化视野，夯实博雅教育的坚实基础。为此，学校设置了核心课程这一独具特色的教学模式。核心课程由社会文化基础、数学、科学、算法思维、写作、语言六部分组成，所有学生都必须修读“自然界的实验发现”和“科学、技术与社会”两大类科学课程。Pal教授的“能源与环境”课属于“自然界的实验发现”大类课程，通过每周的讲解和实验室实验带领学生走入化学、环境科学和公共政策的大门。“开设这门课程的目的是想提高学生的科学意识，让之前没有科学背景的学生感受一下这门学科的魅力，”Pal教授说，“来上课的都是本科生，未来的道路有无限可能。如果他们感兴趣并投入更多精力，说不定未来会在这一领域有所发展。”

本学期，来自数学、社会学、法语、经济学、历史和商学等各个专业的学生报名修读了“能源与环境”课，与尚未选定专业的大一大二学生共同探索化学的世界。

Pal教授是一名经验丰富的化学工程师，博士毕业于新加坡国立大学，2019年加入上纽大开始执教，在化学、生物学、物理学和工程学的交叉领域拥有丰富的研究经验。来上海之前，她已经完成了对地表水中有机污染物的检测研究，包括农药、药物、激素、防晒剂等地表水中常见的有机杂质。Pal教授对化学物质与环境之间的相互作用、化学物质对人类健康的影响尤为感兴趣，这在她的教学大纲中也有所体现。

Pal教授在实验室指导学生

对Pal教授来说，在上纽大教授“能源与环境”课让她“梦想成真”。她表示，自己尤其喜欢教没有科学专业背景的学生，享受帮助他们理解复杂科学问题的过程。“如何激发这些学生对科学的兴趣，同时不让他们觉得不堪重负，是我在这门课上需要面对的一项挑战。我会挑战他们应对各种难题，激发他们的最大潜能，并努力使他们更加自信，”Pal教授说，“每当帮助学生理解了一个有难度的定量分析或一个复杂的概念，我都会感到非常开心。”

“能源与环境”课每周有两节理论课和一次两小时的实验课。实验课学习安排紧密，旨在帮助学生从周边生活中认识化学。进入实验室前，所有学生必须穿上白色的实验室外套，戴上手套和护目镜，因为他们时常要处理有毒的化学物质。为配合疫情防控工作，学生在课堂和实验室都必须佩戴口罩。实验内容和形式多种多样，包括制作电池（原电池）、通过光的化学特性理解摄影背后的概念等。在一节难度极高但内容有趣的实验课上，学生们利用光伏电池从水中制取氢气，然后借助燃料电池技术，用这些氢气驱动风扇。为了让受疫情影响滞留在家的学生也能充分参与课程学习，Pal教授和她的实验课助理们通过Zoom展示实验过程。

Pal教授通过Zoom远程讲解实验过程

2023届商学与金融专业学生吕新高中时是文科生，在今年秋季学期修读“能源与环境”课之前没有任何理科背景。吕新表示，到目前为止，她都很喜欢这门课程。“课上最有意思的是做实验。通过实验我发现，原来我们在课上学习的内容与日常生活有如此大的关联，”她说，“这门课带领我们从化学视角研究身边的环境，包括空气中的污染物、臭氧耗竭、能量的来源等等。”

“我希望学生们不论来自哪个专业，日后都能将课上所学应用到各自的领域，”Pal教授说，“就像我们学习水污染和臭氧层耗竭——从长远来看，我们需要理解这些现象发生的原因以及如何遏制它们。对这些知识了然于心后，我们可以制定相应的政策，做出合理的改变，以阻止未来问题继续发生。我们的课程材料横跨多门学科。”

今年秋季学期，2023届数据科学专业学生逄昊海为了平衡繁重的数据科学专业课程，选择修读“能源与环境”课。“Pal教授培养我们通过科学逻辑更好地理解身边的世界，”逄昊海说，“我真的很喜欢通过专注解决实际问题学习化学，例如思考如何将热量转化为燃料、如何提高汽车的效率等。”

学生们准备水离子实验课所需的化学试剂

上纽大文理学部主任Maria Montoya指出，学生非常有必要尝试自己舒适区之外的课程。“多修读非本专业的课程可以培养你的毅力，因为你需要去做一些停留在舒适区可能不会成功完成的任务。你可能要更用功一点，可能不会像学习本专业时那样一帆风顺，”Montoya说，“这样做的意义在于通过让学生接触新内容给他们施加一些压力，也希望他们能借此机会掌握一个新的学习领域。”

Pal教授计划在明年春季学期再次开设“能源与环境”课。未来，“自然界的实验发现”大类下还将新开设一门神经科学课程“认知与大脑”，以及一门心理学课程“当你睡觉时”。