韓照祥 張夢亦 孫霞
[摘? ? 要] 新工科背景下的“金課”建設,對環(huán)境工程類專業(yè)教學提出了新的要求。文章針對環(huán)境工程類課程教學現(xiàn)狀及存在的問題,從建設一流課程,培養(yǎng)一流應用型人才的目標出發(fā),分析了環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的意義和價值,從環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的研究方法、“金課”建設的目標、“金課”建設的難點問題和環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的應對策略出發(fā),落實立德樹人的根本任務,切實推進課程思政建設,以學生為中心提升教學質量,加強一流專業(yè)和一流課程建設,全力打造混合式“金課”,全面提升大學生綜合素質和核心競爭力,面向區(qū)域經濟社會需求,培養(yǎng)一流應用型人才。
[關鍵詞] 新工科;環(huán)境工程;金課;實現(xiàn)策略
0? ? ? 引? ? 言
2018年,教育部召開了新時代中國高等學校本科教育工作會議,就如何“打好全面振興我國本科教育的攻堅戰(zhàn)”,提出了2019年要建設3 000門“金課”的計劃。會議提出“消滅水課、打造金課”,并指出“兩性一度”,即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度是“金課”的三大特點。建設高等教育“金課”,培養(yǎng)一流人才,是重塑以學習者為中心的新型教育教學生態(tài)[1]。李向東教授和他的課程團隊圍繞這一目標進行了大量的研究實踐,采用了以問題為導向的課程設計方式。同時,圍繞重新設計的課程,深度改進了教學方法和教學手段,創(chuàng)新性地以天文知識為依托,潤物無聲地傳遞了價值理念,實現(xiàn)了思政元素與課程建設目標的有機融合。就“金課”建設而言,關鍵是要找到教學目標與立德樹人根本任務契合緊密的那一“點”。正是這一“點”,給予了大學生德、識、能全面發(fā)展的無限可能性。也正是這一“點”,賦予了“金課”最大的創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,帶來了“金課”及內容的高階性[2]。很多高校開展混合式教學,構建“在線視頻+課程論壇+微信公眾號+直播講座”的新媒體融合應用模式,促使學生圍繞慕課拓展學習,線下實體課堂采用互動式和探究式教學模式,力推課堂演講、案例展示和分析等,提高了混合式學習成效。大連理工大學“無機化學”課程在慕課基礎上,創(chuàng)造性地引入“慕課堂”教學小程序,通過課堂小測試,檢驗大學生自學和課堂教學效果,針對測試結果的統(tǒng)計,得出學習過程評價和個性化教學方案,輔以課前的慕課自學和在線自測,形成了一個以數(shù)據(jù)統(tǒng)計為基礎的完整“三段式”教學模式,極大地提升了大學生的學習效率。20世紀美國一流大學課程極具“積累性”,無論爭議多么激烈,都不是兩種力量非此即彼的較量,而在每次博弈后會出現(xiàn)一定程度的融合[3]。這樣“循環(huán)上升”的變革規(guī)律使課程完成了三個重要的邏輯轉向,這些轉向對于我國高校本科專業(yè)“金課”建設提供了理論導向。
1? ? ? 環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的意義和價值
(1)體現(xiàn)以“學生發(fā)展為中心”理念的“最后一公里”,其建設質量直接關乎人才培養(yǎng)質量。2018年,教育部部長陳寶生提出,要真正把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。同年9月,教育部再次要求各高校全面梳理各門課程的教學內容,淘汰“水課”,打造“金課”。“金課”的標準可歸結為“兩性一度”,即“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”,以“兩性一度”為標準的“金課”有力地突破了國外MOOC、SPOC、微課的課程意識形態(tài),是新工科背景下極具中國特色的“金課”[4]。淘汰“水課”,進行課程改革,打造有“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”的“金課”,無疑對構建新時代、新工科環(huán)境工程人才培養(yǎng)模式,具有重大的實踐意義。
(2)“金課”的目的是提升教學質量,“金課”的“兩性一度”標準不僅適用于“雙萬”課程,更應成為大學所有高質量課程的標準。校校有“金課”,師師有“金課”,生生學“金課”,將會成為每個學校在“金課”建設過程中永恒的目標[5]。開展環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設理論、方法和實踐研究,從新時代發(fā)展的角度出發(fā),立足工作崗位需求,并充分結合不同高校人才培養(yǎng)特點,構建適合環(huán)境工程專業(yè)特色的“金課”建設思路、手段和方法,形成一套完善的高質量人才培養(yǎng)新模式,能為新時代、新工科環(huán)境工程人才的培養(yǎng)提供理論基礎,為高校其他專業(yè)“金課”建設提供技術支撐和注入新的動力。
(3)新工科背景下,環(huán)境工程專業(yè)現(xiàn)有的課程教學內容、教學方法和考核方式已經不能夠很好地滿足“兩性一度”的高標準高要求,需要在教學內容、教學方法和考核方式等方面以“兩性一度”為標準開展理論研究和實踐探索,需要側重思考環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設存在的問題,結合我校特色,提出環(huán)境工程專業(yè)課程“金課”建設的基本方法和路徑,對進一步優(yōu)化環(huán)境工程專業(yè)課程教學內容,豐富教學方法,增強教學質量,提升畢業(yè)生與未來工作崗位需求契合度,促進學生創(chuàng)新能力培養(yǎng),具有重要的實用價值。
2? ? ? 環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的研究方法
通過歸類分析法,分析環(huán)境工程專業(yè)課程內容;通過比較分析法,分析環(huán)境工程專業(yè)課程教學方法;通過定量分析法,分析環(huán)境工程專業(yè)課程考核方式。選取環(huán)境工程專業(yè)代表性核心課程進行“兩性一度”標準全面建設,總結課程建設實踐經驗,并結合理論分析,歸納總結環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設方法。
對用人單位、畢業(yè)生和在校大學生進行問卷調查和座談,根據(jù)用人單位需求,分析和研究教學過程中存在的問題,提出持續(xù)改進方案;將持續(xù)的課程建設應用到實際教學和改革中去,對不同的教學方法和教學手段進行實證研究,用客觀的結論指導“金課”建設持續(xù)完善[5]。科學合理制訂環(huán)境工程核心課程中每個專題設計題目的教學任務、教學內容、教學方法和教學過程;授課教師實行導師引領、集體備課、集體建課,規(guī)范授課內容;組織授課教師參與指導學生設計競賽、“互聯(lián)網+”、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和科研實踐活動,教師全員、全方位、多角度、多途徑指導大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,為培養(yǎng)大學生課程設計的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維拓展路徑;將企業(yè)工程師引入課堂,建立長效的產學研商合作機制,加強理論與實踐應用的有效銜接,熟悉行業(yè)的最新動態(tài)。
3? ? ? 環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的目標
(1)打造線上線下混合式的“金課”。高校教師通過線上課程信息分享,大學生獲取知識信息并反饋,教師再將反饋信息運用于課堂教學。教師和學生轉換角色,教師從課堂上的權威者轉變?yōu)橹R的引路人,學生從被動的接受者轉變?yōu)檎n堂上的主動者。
(2)構建以學生為主體的分組案例設計、討論及匯報模式的“金課”。理論結合案例的生動課堂講解,細分為“應用”“分析”“評價”和“創(chuàng)造”,滿足“金課”的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。如將“環(huán)境工程設計”課程的兩個環(huán)境工程專業(yè)80余名學生,分成多個4-5人組成工作小組,通過課上所學知識,課下查閱資料,利用課下時間對教師給出的“三效降膜蒸發(fā)裝置設計”“生活污水膜生物反應器工藝設計”等設備設施案例進行工藝設計。要求每個小組需經過提出設計方案、小組論證方案、分析各組成部分的優(yōu)缺點、提出方案改進思路和措施,并通過計算驗證最后方案能否滿足設計要求。在分小班組織的案例設計課上,各小組代表通過PPT和相應講解展示所在組的設計作品。這種方式給了學生思考、表達意見的空間,強化了可供學生自己應用綜合知識的環(huán)節(jié),學生能在經過自己較充分的思考后再聽取別人的設計和想法,比較各組所長,相互促進。
(3)加強與其他專業(yè)知識耦合,提升環(huán)境工程新工科內涵的“金課”。現(xiàn)代環(huán)境工程問題,需不同學科協(xié)同合作來解決。需要化工、安全、給水排水、環(huán)境規(guī)劃與管理和計算機等專業(yè)知識的綜合支撐,此時,環(huán)境工程技術人才培養(yǎng)模式將是一種“工程+智能”的復合人才培養(yǎng)模式。在新工科建設背景下,要對環(huán)境工程專業(yè)進行升級改造,提升環(huán)境工程專業(yè)的“工程屬性”,以積極應對新工科對環(huán)境工程技術人才在知識和能力結構上的需求。
(4)融合現(xiàn)代化教學方法和手段,探索“參與—體驗”式教學模式的“金課”。探索以授課教師主導的教學模式轉入學生為主導的授課模式,結合信息化環(huán)境,充分利用智慧教室、網絡平臺、社交媒體、實體模型和現(xiàn)場調研等現(xiàn)代化教學方法和手段,提高學生的課堂參與度和體驗度。
4? ? ? 環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的難點問題
(1)實現(xiàn)“教師+學生+企業(yè)”三個層面教育主體的更新。在“金課”建設過程中,聘請環(huán)保相關單位有實踐經歷的高級工程師走進課堂,課程設計模擬甲方布置設計任務、進行現(xiàn)場調查、方案研討和設計方案審核等,讓學生體驗實際工作中方案設計的整個流程。
(2)探索“線上+線下+實踐”三種教學方法的耦合模式。探索線上學習專業(yè)理論,培養(yǎng)專業(yè)修養(yǎng),線下輔導課程設計,強化理論體系的靈活應用,實際案例參觀增加感性。依據(jù)環(huán)境工程設計需要掌握的理論體系,包括書本知識、社會閱歷、實踐環(huán)節(jié),具有廣博性、跨學科和不斷更新的特點,耦合線上、線下和實踐課程的內容,提升教學層次,鼓勵學生自己到現(xiàn)實生活中實際調研、收集優(yōu)秀案例和行業(yè)先進技術與工藝,和教師共同建課。
(3)構建“知識+技能+創(chuàng)新”三個層次的能力培養(yǎng)體系。構建設計原理、相關技術、設計規(guī)范、人文社科等知識體系,增加藝術修養(yǎng)、品質修養(yǎng)和創(chuàng)意修養(yǎng)的課程內容:精選設計題目,提升大學生課堂知識的運用能力、設計方案的創(chuàng)新性、邏輯分析判斷力、團隊協(xié)作精神、語言溝通表達能力、辨識判斷能力和克服挫折的意志力等綜合技能。將行業(yè)的新技術、新工藝、新理念等前沿知識以線上自學形式推送給學生,將教師的科研項目、“互聯(lián)網+”、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、設計競賽與課程設計相結合,根據(jù)學生的學習興趣,選擇不同的理論知識應用形式,強化大學生個性化創(chuàng)新能力培養(yǎng)[6]。
(4)打造線上線下混合式的“金課”。探索將線上線下混合式教學、信息化教學、項目化教學、自主探究式學習深度融合,從課堂教學模式、教學內容設置、實踐教學平臺建設和課程效果評價等對環(huán)境工程類課程進行混合式“金課”建設探索。
(5)探索以“金課”建設為契機,強化課程教學團隊的發(fā)展模式。借助“金課”建設為契機,打造集群性的課程教學團隊,實行青年教師教學導師制、青年教師“以老帶新”等措施,提高青年教師的整體教學水平,加大團隊、領軍人物和平臺建設,以人才培養(yǎng)為中心,初步形成自己的優(yōu)勢和特色。
5? ? ? 環(huán)境工程專業(yè)“金課”建設的應對策略
(1)轉變高校教育教學模式,構建師生“學習共同體”。采取以學習者為中心的教育教學模式,把教師的“教”轉變?yōu)榇髮W生的“學”,構筑以學生、學習和學績的“三學中心”融合模式,打造“師生學習共同體”,切實重視大學課堂教育教學的五重境界(Silence-Answer-Dialogue-Critical-Debate) ,在 Silence 的課堂上的大學生是按部就班和被迫接受知識的無所用心者,而在 Critical 或者 Debate 的課堂上的學習者,完全轉變?yōu)楠毘之愖h、敢于批評、敢于質疑,敢于創(chuàng)新和敢于活躍的時代新人。
(2)構思好課堂教學內容,體現(xiàn)知識傳授的針對性和時代性。尊重大學生的專業(yè)層次和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,使所構思的教學內容與大學生的“最近發(fā)展區(qū)”相吻合,遵循“接收-質疑-反思-體驗-內化”的動態(tài)認知。同時,在資源共享的新時代,高校教師應與時俱進完善和充實教育教學內容,緊跟學科專業(yè)發(fā)展的最前沿,運用新思想、新方法、新手段、新理念和新成果,著眼于范式教學大綱,致力于挖掘課本中的金礦并適度拓展,設計好課堂教學的探究問題,力爭做到深刻、飽滿、豐厚和實用。
(3)面向教育現(xiàn)代化2035,重塑環(huán)境工程專業(yè)課程體系。基于教育現(xiàn)代化2035、教育信息化2.0時代和人工智能新時代,緊跟高等教育發(fā)展趨勢,亟待重塑地方高校環(huán)境工程專業(yè)課程體系。迎合新時代需求,遵循卓越拔尖人才成長規(guī)律,優(yōu)化環(huán)境工程專業(yè)知識結構和體系,創(chuàng)新課程教學內容,重構新時代的師生關系和重塑課程體系,確?!敖鹫n”的“含金量”。
(4)以“智慧+新興教育理念+技術手段”,推進“金課”建設。高等教育領域的智慧化,已成為新時代教育的新生態(tài)。運用教育人工智能、教育大數(shù)據(jù)、教育機器人、物聯(lián)網、3D技術、體感技術和5G等技術驅動高校教育教學變革,使人工智能與高校教學相互賦能成為新時代命題。
(5)打造區(qū)域特色,構建環(huán)境工程“金課”生態(tài)體系。立足地方高校自身特色,鑄就專業(yè)品牌,構建可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)課程體系。同時,對“金課”建設及實踐進行歸納、總結、提升和凝練,形成地方特色高校環(huán)境工程類“金課”品牌,實現(xiàn)課程與教學的交相融合,構建高校永續(xù)發(fā)展的“金課”生態(tài)課程體系,切實提升地方高校的教育教學質量。
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