詹亞力　王赫名　陳春茂

摘 要：在人工智能、虛擬技術、大數據等新技術日益融入高等教育的新形勢下，如何開展課程建設是高等教育面臨的重要任務。本文從課程內容優(yōu)選、教學方式改革、課程質量評估和信息化平臺建設四個維度對課程建設的未來發(fā)展趨勢進行思考，提出優(yōu)選課程內容的五項原則，分析大規(guī)模開展混合式教學和建設一體化教學平臺的可能性，探討注重過程評價的課程考核方式和五位一體評教方式的思路，并分享環(huán)境監(jiān)測課程建設的實踐經驗。

關鍵詞：課程建設;教學評估;教學平臺;環(huán)境監(jiān)測

當前，以人工智能、虛擬技術、大數據、云計算等為代表的第四次技術革命浪潮迎面而來，正在與各行各業(yè)深度融合，教育行業(yè)也不例外，信息技術正在推動包括課程建設在內的教育教學各環(huán)節(jié)發(fā)生改變，而新冠疫情的爆發(fā)則加快了這種轉變。本文以環(huán)境科學與工程類專業(yè)的專業(yè)基礎課“環(huán)境監(jiān)測”為例，從課程內容優(yōu)選、教學方式改革、課程質量評估和信息化平臺建設四個維度探討課程建設的發(fā)展趨勢。

一、瞄準課程定位，優(yōu)選教學內容

（1）錨定課程目標定位。課程目標定位是選擇和組織課程內容的依據，是統(tǒng)領課程建設各個環(huán)節(jié)的，課程目標不明確，課程建設就失去了靈魂。課程目標定位受專業(yè)目標定位、學科建設基礎、師資隊伍、實驗實踐條件等多種因素的影響，因此，不同學校對同一門課程的目標定位略有差異。當前正在深入推進的專業(yè)認證的一項重要工作就是推動參與認證的專業(yè)在長期實踐基礎上對專業(yè)目標和課程目標進行系統(tǒng)梳理，一體化重新設計。如中國石油大學（北京）的環(huán)境工程專業(yè)培養(yǎng)目標確定為：以適應國家能源與環(huán)境戰(zhàn)略需求為導向……能夠在相關領域（特別是石油、石化和化工企業(yè)）從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)保管理和規(guī)劃、技術開發(fā)、工程設計和運營管理以及科學研究等工作的優(yōu)秀專門人才和創(chuàng)新人才。為此，對應的環(huán)境監(jiān)測課程通過近20年的實踐確定了四條核心教學目

標：一是通過課程學習和訓練，使學生能夠針對真實環(huán)境或環(huán)境工程問題，具備編制區(qū)域環(huán)境及污染源監(jiān)測方案的初步能力，能夠識別影響環(huán)境質量或污染物排放質量的關鍵污染物。二是能準確理解不同環(huán)境介質污染物指標內涵，掌握其采樣、保存、分析測試、數據處理和結果表示方法，熟悉應用現代分析測試工具，能根據監(jiān)測結果正確評價和描述環(huán)境質量，熟悉環(huán)境監(jiān)測過程中的質量保證要求。三是能熟練應用與環(huán)境質量和污染物排放相關的法律、法規(guī)、標準、規(guī)范。四是具有團隊協(xié)作完成監(jiān)測任務和解決實際問題的意識和初步能力。四項目標既是專業(yè)培養(yǎng)目標分配給本課程的任務，也是環(huán)境監(jiān)測課程自身長期建設的經驗總結。

（2）保證學科體系的完整性。課程建設既要保證相關學科體系的完整性，基本原理、原則和知識在邏輯上的連貫性，還要不斷完善教育教學活動的系統(tǒng)性[1]。環(huán)境監(jiān)測是用物理、化學、生物等方法對影響環(huán)境質量因素的代表值測定，確定環(huán)境質量（或污染程度）及其變化趨勢的一門學科，可以從三個維度來認識其體系框架：一是環(huán)境要素維度，包括水、氣、聲、固體廢物、土壤、生態(tài)等。二是環(huán)境監(jiān)測流程維度，包括監(jiān)測目的確定、現場采樣、保存、預處理、分析測試、數據處理、結果表達等。三是質量保證維度，包括環(huán)境監(jiān)測質量的準確度、精密度、完整性、代表性、可比性等。三個維度綜合起來就是，在質量保證體系的框架下，確保各要素、各環(huán)節(jié)環(huán)境監(jiān)測質量的可信。“環(huán)境監(jiān)測”作為一門課程應保證其學科體系的完整性，奚旦立先生的《環(huán)境監(jiān)測》教材比較好地反映了這種完整性，但是由于環(huán)境監(jiān)測領域涉及的面非常寬，而教學課時有效，因此在教學過程中可以根據專業(yè)特色對教學內容進行適當刪減。如按環(huán)境要素維度組織課程體系時，不同要素的分析測試方法一致的問題可以一次性講解清楚，同時在不同要素監(jiān)測中不斷重復強調監(jiān)測流程和質量保證的基本要求。

（3）融入學科發(fā)展最新成果。一門專業(yè)基礎課程經過長期積累，多數教學內容已經成為經典，但隨著外在形勢的發(fā)展變化，對研究對象的認識在不斷深入?；纠碚撓鄬Ψ€(wěn)定，但新的應用領域在不斷擴展，相應形成了系列新的成果，課程應該積極引入相關領域的新發(fā)展，并將最新科研成果轉化為教學內容，固化到教材中。環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學與工程學科領域發(fā)展比較迅速的分支學科，近年來，隨著美麗中國建設的加速，其內容主要有兩大顯著變化：一是在環(huán)境監(jiān)測政策、法規(guī)、標準體系方面，2015年以來國家連續(xù)發(fā)布了三份與環(huán)境監(jiān)測直接相關、影響深遠的文件——《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡建設方案》《關于省以下環(huán)保機構監(jiān)測監(jiān)察執(zhí)法垂直管理制度改革試點工作的指導意見》《關于深化環(huán)境監(jiān)測改革提高環(huán)境監(jiān)測數據質量的意見》，分別從生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡、行政管理體系、監(jiān)測數據質量等層面對環(huán)境監(jiān)測進行具體規(guī)范。同時，作為環(huán)境監(jiān)測重要教學內容的環(huán)境標準每年都有更新，教材落后于標準更新成為環(huán)境監(jiān)測課程建設的常態(tài)，因此需要在每年教學實踐中給予重點關注并即時更新。二是在環(huán)境監(jiān)測技術方面，越來越多的新技術得到應用，有效支撐了環(huán)境質量監(jiān)測網絡建設，如檢測速度更快、監(jiān)測范圍更廣的光學技術，具有高靈敏、 高選擇性、儀器簡便等特點的化學發(fā)光法，以及反映未來發(fā)展趨勢的顛覆性技術，如基于大數據融合的多介質環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)感知技術、 基于新材料與器件的微型智能化環(huán)境要素傳感技術、基于光譜質譜的環(huán)境痕量污染物快速在線監(jiān)測技術以及基于衛(wèi)星遙感的區(qū)域/全球生態(tài)環(huán)境要素的高分辨率遙感技術[2]。

為了將這些最新變化反映到教學中，需要拿出專門的時間講授這些最新變化，如設專章專門介紹相關技術的最新進展，或者引導學生自學，并撰寫讀書報告，使學生了解最新進展， 或者邀請行業(yè)專家為學生作專題講座，介紹相關技術在環(huán)境監(jiān)測中的具體應用。

（4）做好與前后修課程的合理銜接。每門課程都有自身的知識體系，不同課程之間相互銜接，構成專業(yè)課程體系。目前反映較多的問題是課程之間的內容重復。對此，我們應理性分析，不能一刀切完全不能重復，也不能放任課程間內容重復，浪費教學時間。內容重復不外乎以下幾種情況：一是前修課程講過的內容在后修課程中再提及，為后修課程內容展開作鋪墊。二是前修課程的內容在后修課程中以不同的角度來講授并賦予新的應用。三是前修課程的內容在后修課程中重復講授，重點難點基本一致。由此可見第一種重復是有效的課程銜接方式，第二種重復是基于自身學科體系和必要的前后內容連貫而設置的新內容，第三種內容重復才是我們必須避免的。但無論哪一種形式的重復，不同課程之間都應該做好相互之間的溝通和銜接。環(huán)境監(jiān)測課作為第一門專業(yè)基礎課，首先必須處理好與前修化學課程之間的銜接關系，特別是無機與分析化學及實驗課程，如pH值、電導率、硬度、氧化還原電位等基本概念，容量分析、重量法實驗、分光光度法實驗等，在概念的理解和實驗要求上，盡可能與前修課保持一致。前修的化學課在講到這些內容時，如能提及這些參數是水環(huán)境質量指標的話，對后修專業(yè)課程學習都是很好的鋪墊。其次，還要處理好與后續(xù)專業(yè)課程的關系，盡可能地為后續(xù)課程打好基礎。如對各項水質指標的解析是選擇合適的廢水處理工藝的前提，因此環(huán)境監(jiān)測課程中適當介紹相關廢水處理案例，不僅有助于學生綜合理解水質指標的理解，也為后續(xù)水污染控制工程課程的學習做好準備。

（5）強化課程特色。行業(yè)特色型高校的專業(yè)建設都會強調行業(yè)特色，而要真正實現行業(yè)特色最終都要落實到課程層面。從課程層面體現特色，關鍵要從兩個方面著手：一是加大特色案例的收集與整理，二是加大課程相關特色實驗實踐環(huán)節(jié)建設。我校為加強石油行業(yè)特色教育，從環(huán)境標準到水質指標測定，均重點介紹石油相關案例。在介紹污染物排放標準時，以石油煉制工業(yè)污染物排放標準作為行業(yè)標準的實例與綜合排放標準進行對比，說明排放標準的發(fā)展變化。在介紹COD指標時，通過對比分析含油廢水和城鎮(zhèn)污水的組成差別，使學生深入理解在等COD情況下不同類別廢水水質特征的差別，說明水質特征分析的重要性，并將本課題組關于含油廢水水質特征綜合診斷方案的最新研究成果引入課堂;在介紹石油類指標時，結合本科研團隊完成的實際工程案例，說明現有石油類指標定義的片面性，等等。

二、借助新教育技術，推動教學方法改革

完整的課程教學過程應包括課前預習、課中授課和課后實踐三個階段，教學方法設計應是針對教學全過程的，是系統(tǒng)性的設計。趙炬明等提出了以具體課程為對象的教學設計研究的四步模型（分析—設計—實施—反思），對于教師開展課程教學方法設計很有指導意義[3]。

（1）課堂教學手段的演變。近30年來，不斷涌現的信息技術推動了教育技術的變革，為教師提供了更加豐富的教學工具。如虛擬仿真技術，使曾經難以理解的過程更加形象化，加快了對復雜理論的理解;20世紀90年代PPT的廣泛應用使得課堂板書變成了教學內容展示。2016年，基于微信和PPT開發(fā)的雨課堂輔助教學工具進入課堂，將課堂問答方式從“一問一答”變成了“一問都答”，從而大大增加了師生互動機會，無論班型大小，教師都可以實時精準掌控每一位學生的課堂學習狀態(tài)，進而大大提高了研討式教學方式的可普及性。

（2）混合式教學方式的開展。進入21世紀，以Blackboard、超星泛雅等為代表的輔助教學平臺的應用，MIT引領的大規(guī)模在線開放課程上線，QQ、微信等即時通訊工具的出現，改變了學生課后學習方式和師生互動的方式。結合雨課堂等課堂輔助教學工具的應用，為大規(guī)模開展混合式教學提供了可能。可以預期，在一體化教學平臺的支撐下，混合式教學將得到廣泛應用。

混合式教學是一種將課堂授課與課前預習融合在一起的教學方式。強化課前預習一直就受到重視，通常的預習方式是布置學生先自學教材內容，而MOOC的出現使得課前預習的內容和方式發(fā)生了根本轉變。教師可以事先將課堂教學內容錄制視頻布置給學生預習，將原本應在課堂講解的內容前置到課前學習。通常，視頻錄制的內容多采用啟發(fā)式教學，結合后期剪輯在關鍵節(jié)點添加提問，幫助學生掌握本門課程的基本概念、基本理論。課堂上重點針對預習內容進行檢查，或者針對重點難點進行研討等，大大增加了課堂上師生互動的頻率和深度，提高了課程的挑戰(zhàn)度。如果將這些錄制的視頻內容放到MOOC平臺上，并按照課程教學要求按時發(fā)放給學生學習，再補充完善其他教學材料，就成了MOOC。所以，翻轉教學實際上是基于預習MOOC或者自錄制視頻內容的教學方式。我校環(huán)境監(jiān)測課程以疫情為契機將所有教學內容都實施翻轉教學，錄制了全部教學視頻布置學生課前預習，并在相關教學內容后布置練習題，輔助學生理解相關概念，由此將原來課堂學習的內容全部前移。課堂授課時則針對重點難點概念設置相關測驗題，發(fā)給學生現場解答，而后隨機向學生提問解釋作答的原因，引導學生深入思考。此外，還大量引進真實案例，并進行綜合分析、討論，提高了課程的深度。通過匿名問卷調查，本課程84%的學生對這種混合式教學方式表示認同。

（3）課后實踐的互動。課后實踐是課程教學必不可少的環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的習題作業(yè)可看成課后實踐的一種形式，而需要同學之間配合才能完成的小型調研、文獻閱讀、實驗、設計等是教師要積極開發(fā)的課后作業(yè)類型，這些實踐類作業(yè)有利于學生進一步消化吸收課堂內容，甚至達到綜合研究的程度。在學生實踐過程中，教師應加強指導和檢查，幫助學生形成高質量的實踐報告，要避免以最后一考或一次性成果來對學生的學習效果進行評估，使學生失去了在錯誤中學習提高的機會。在環(huán)境監(jiān)測課程的教學實踐中，布置了兩道實踐類作業(yè)：一道是引導學生通過文獻閱讀，了解監(jiān)測技術的發(fā)展趨勢，同時要求學生以團隊的形式準備PPT，在課堂上匯報，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識和專業(yè)表達能力;另一道是“為調查自己家鄉(xiāng)的地表水水質狀況，編寫環(huán)境監(jiān)測方案”，以培養(yǎng)學生調查研究和應用標準規(guī)范的能力。本次作業(yè)給了學生兩次提交報告的機會，在學生第一次按時提交作業(yè)后，教師提出修改意見，并打回重做，學生根據修改意見，決定是否需要再修改。教師根據最后修改的版本，給予作業(yè)成績。這種對大作業(yè)的兩次批改，對學生進行了很好的綜合訓練，提升的不僅是標準規(guī)則的應用能力，還有學生學查閱文獻、學術寫作的能力。

三、評學與評教協(xié)同，一體化開展課程評估

（1）注重過程評價的課程考核。當前課程考核存在的主要問題是“一考定終身”，即以期末考試為主要形式，較少考查學生的平時學習效果，即使計算了平時成績，也僅是考查出勤情況，作業(yè)完成情況等，導致學生平時投入學習的動力不足，考前突擊應付，與“成果導向”的教學理念不匹配。因此，加強過程考核，探索不同形式的過程考核方式成了當今課程教學改革的重要課題[4]。很多學校已經在強化過程考核管理以推動教師開展教學方式改革——提交專業(yè)認證申請時，要求提交“課程考核內容方式合理性審核表”應是切中要害。環(huán)境監(jiān)測課程堅持“讓學生動起來”的教學理念，采用“預習作業(yè)+課程測驗+實踐活動+結課考試”四位一體的結課考核方式，其中結課考試成績比例降到了60%，有效引導學生參與課程教學的全部過程，取得了一定成效?！邦A習作業(yè)”重在督促學生按時完成課前翻轉教學的預習任務?！罢n程小測驗”重在考核學生階段性學習成效，并根據學生學習成效及時調整教學安排和教學方法?！皩嵺`活動”重點訓練和考核學生實踐能力、團隊協(xié)作能力、文獻查閱能力和語言表達能力?！敖Y課考試”全面考核學生對課程基本概念掌握程度和基本應用能力。

（2）五位一體的教學評價。為幫助教師持續(xù)提高課程教學質量，優(yōu)化改進教學方式，首當其沖應改變教師教學質量評估方式，綜合發(fā)揮學生評教、督導評教、領導評教、同行評教、教師自評等各種評價的作用，實現評學與評教的聯動。學生評教重在調查而不是教學水平高低評價，應更多地從學生對課程的認識、學生自我獲得、教師的教學方式等方面進行問卷設計。學生評教問卷應分為學校發(fā)放和教師發(fā)放兩種方式。學校發(fā)放的問卷可以籠統(tǒng)提問學生對教師教學態(tài)度的問題，但不宜過細，重點在于通過對問卷結果進行綜合分析，對課程教學方式、教學效果進行評價，為教師持續(xù)改進提供參考。任課教師應在課程進行過程中發(fā)放學生問卷，及時了解學生對課程的學習狀況，及時發(fā)現教學中的問題，以利于及時調整教學安排。目前在課程進行過程中發(fā)放問卷征求意見的教師還不多。本課程針對課程教學目標和教學過程設計了一個教學調查問卷，要求學生按照課程教學過程中自己的真實感受來填寫問卷，包括板書方式、教學內容的選擇、課堂互動方式、課后作業(yè)情況、對課程的建議等。通過問卷調查，不僅了解了學生對課程混合式教學方式的認可，也發(fā)現了教學過程中預習任務多等問題，還與學生之間建立了很好的互動關系，使自己對課程改革充滿了信心。

督導評教是督導專家通過查看教師的教學文件、歷年試卷和隨堂聽課等環(huán)節(jié)對教學質量作出的綜合評估，相對客觀、全面，在對教師的教學質量評估中發(fā)揮重要作用，其評教結果對教師進一步改進教學具有更強的可操作性。同行評教是相同學科專業(yè)的教師根據隨堂聽課情況作出的評估，可以為任課教師對內容的理解和表達提出參考意見。領導評教重在通過聽課發(fā)現教學過程中存在的共性問題，為服務教師提供第一手的資料。教師自評是教師通過綜合分析學生各環(huán)節(jié)學習情況和各種形式的評教反饋，為進一步改進教學方式打下基礎。

四、統(tǒng)合教與學的需要，建設一體化教學平臺

信息技術的發(fā)展推動了信息化平臺的建設，進而為教學改革提供了強有力的支撐。2020年春季新冠疫情的爆發(fā)推動了在線實時教學的廣泛開展，在線教學平臺、數字教材等信息化教學平臺的作用功不可沒，同時其自身也借勢有了進一步的更新和升級。

（1）在線教學平臺的發(fā)展。在線教學平臺大致可分為MOOC平臺和輔助教學平臺兩種類型，二者均提前將錄制好的教學視頻和相關資料部署到平臺上，由教師按照教學進度實時發(fā)布。二者不同之處在于，MOOC平臺需要平臺服務商協(xié)助，將教師的授課視頻、教學資料上傳平臺，由教師團隊負責教學運行。國內影響力比較大的平臺有中國大學MOOC、學堂在線、智慧樹、爾雅等。輔助教學平臺是一種教師自建課平臺，課程全部由教師及團隊負責建設和維護，如blackboard、超星泛雅等。雨課堂、學習通、藍墨云等屬于課堂教學輔助工具，重點是輔助老師課堂授課，實現師生的實時互動。這些工具開發(fā)商都在積極開發(fā)網頁端，使之具備了部分在線教學平臺的功能，如作業(yè)布置與批改，課堂教學視頻的回放等。期待未來的課程建設將依托一種新的一體化教學平臺來推進，這種平臺能整合課堂教學輔助功能和收集課堂教學數據，全方位融合課程教學的各個環(huán)節(jié)，是教師的備課平臺、教學資源的展示平臺、授課平臺、學生學習平臺和師生互動平臺，也是學生自主學習和個性化學習的導向臺。目前，超星正在將旗下的泛雅平臺和學習通進行整合，學堂在線正在整合雨課堂優(yōu)勢開發(fā)學堂云教學平臺，目標都是打造由教師主導、能融合課內外教學活動的一體化教學平臺。

（2）數字教材的興起。教材是傳授、繼承知識的載體，是教師備課、授課的基本依據和參考，其建設與選用是課程建設的重要組成部分。當前，以文字、圖片為主要形式的紙質教材，正快速向融合富媒體資源的紙質教材、數字教材等新型教材方式轉變。融合富媒體資源的紙質教材是以現有紙媒教材作為內容主體，通過二維碼連接到各出版商自建的服務平臺，共享作者開發(fā)的模擬試題、課件、圖片、音視頻及動畫等其他形式的資源，大大拓展了教材的資源邊界。奚旦立主編的《環(huán)境監(jiān)測》教材第五版就是這種新形式教材[5]。數字教材則是將紙質教科書的內容直接數字化，同時以圖文、音視頻等富媒體形式呈現部分教學內容，全部在互聯網上發(fā)布。高等教育出版社正在基于中國大學MOOC平臺積累的大量優(yōu)質MOOC資源出版這類型教材。數字教材不僅比紙質教材內容更為豐富，吸引力更強，而且可根據政策更新、教學實際，以及師生的使用反饋對教學資源持續(xù)進行更新，更好地為師生的高效教與學服務?？梢灶A料，未來的教材將兼具“客觀化教材”“開放性索引”和“研究性資料”的功能，為教師提供的更好的服務[6]。也期待高等教育出版社等高水平出版社能參與開發(fā)一體化教學平臺，為教師開展教學活動提供更好的平臺和體現最新科研成果的教學資源。

教學一體化平臺的應用，將從根本上改變教師的角色定位。教師不再僅僅是課程的講授者，只要熟練掌握教學內容，探索合適的教學方法就可以了，未來的教師必將是專家、編輯和主持人多種角色融合的多面手，這樣才能應對未來教學形態(tài)的變化?？傊?，課程建設作為專業(yè)建設的核心任務，應在精選課程內容的前提下，借助新技術優(yōu)勢，搭建一體化教學平臺，根據課程內容需要，不斷優(yōu)化課程教學方式，通過系統(tǒng)全面的教學改革，提高教學質量。

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[6]王軍. 新時代大學教材出版與高校人才培養(yǎng)[J].出版廣角，2019（20）.

[責任編輯：陳立民]