周 箏，邱 誠，白 楊，李強林,景 江

(成都工業(yè)學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，成都 611730)

工程教育專業(yè)認證要求秉持“學(xué)生中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向(OBE) ”和“持續(xù)改進”的核心理念，堅持知識、能力、素質(zhì)有機融合，在課程建設(shè)中不斷地對教學(xué)活動工作持續(xù)改進[1]。教育改革的核心環(huán)節(jié)是課程改革，課程改革的核心環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)[2]?！碍h(huán)境監(jiān)測”課程是高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)核心必修課程，是知識面廣、應(yīng)用性強的綜合性課程，同時也是面向就業(yè)崗位的課程。在教學(xué)過程中，如何提升學(xué)生課堂積極性和參與度，如何形成個性化學(xué)習(xí)成果，達到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極創(chuàng)新的目的，是當(dāng)下“環(huán)境監(jiān)測”課程改革面臨的重要問題[3-4]。我校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)“環(huán)境監(jiān)測”課程組針對上述問題做了一些探索和實踐。

1 優(yōu)化課程教學(xué)體系

課程組從師生實際出發(fā)，尊重教學(xué)規(guī)律，在2017級環(huán)境專業(yè)學(xué)生中開展了課程滿意度調(diào)查和成績分析。結(jié)果顯示，學(xué)習(xí)自主選擇性和互動學(xué)習(xí)經(jīng)歷上滿意率不到80%，見圖1；平時成績良好的比例明顯過大，得分較易，見圖2。針對以上問題，課程組通過優(yōu)化設(shè)計并實施科學(xué)合理的課程教學(xué)體系，提高學(xué)生參與度，提升課程挑戰(zhàn)度，形成個性化學(xué)習(xí)成果，達到有效提升學(xué)習(xí)效果的目的。

圖1 課程滿意度

圖2 成績分析

1)多環(huán)節(jié)延伸：通過課堂講授、實驗練習(xí)、實踐指導(dǎo)、競賽培訓(xùn)、社會服務(wù)多環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容和知識要點融入教學(xué)體系之中。以環(huán)境監(jiān)測協(xié)會、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)會為主搭建學(xué)生學(xué)習(xí)共同體模式和以開放式實驗、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃為主搭建師生學(xué)習(xí)共同體模式，突出課堂內(nèi)外轉(zhuǎn)化延伸。

2)多層次分階：將實驗內(nèi)容設(shè)置3個層次進階模塊，對應(yīng)基本能力、應(yīng)用能力和研究創(chuàng)新能力，見表1，其中研究創(chuàng)新能力模塊可供學(xué)生個性學(xué)習(xí)需要。通過設(shè)計分層進階模塊，提升課程提升“高階性”和“挑戰(zhàn)度”。

表1 實驗項目分層進階表

3)多方面融合：將思政教育與專業(yè)教育相互融合，用環(huán)保政策解讀、環(huán)?？茖W(xué)家故事、精選典型案例等作為授課內(nèi)容，傳授價值觀，體現(xiàn)家國情懷和職業(yè)擔(dān)當(dāng)。將競賽案例、科研課題與課堂教學(xué)相互融合，將學(xué)生真題真做真實踐與社會服務(wù)相互融合。

2 夯實課堂教學(xué)設(shè)計

2.1 明確課程目標(biāo)

按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，本課程要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用監(jiān)測技術(shù)應(yīng)對環(huán)境問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生監(jiān)測數(shù)據(jù)測定、分析、收集、整理和評價等方面獨立工作能力，進一步培養(yǎng)與時俱進、發(fā)展新方法和新技術(shù)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

課程講授以監(jiān)測方案制訂、采樣技術(shù)、常見和重要監(jiān)測指標(biāo)測定為重點講解內(nèi)容，將與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容進行刪減，將知識點進行有效整合。加強教學(xué)設(shè)計，從課前準備、課中實施、課后任務(wù)3個方面系統(tǒng)性構(gòu)建課堂教學(xué)，在有限的課時上解決重點和難點問題。

2.3 改革教學(xué)方式

1)采用案例式、項目式教學(xué)，體現(xiàn)時代性和實踐性。“環(huán)境監(jiān)測”課程具有時代感強、實踐性強的特點，可選擇有代表性的案例或某些社會事實素材，使學(xué)生帶著使命感、責(zé)任感進入課堂。

2)采用合作式、互動式教學(xué)，體現(xiàn)啟發(fā)性和協(xié)作性。老師給予學(xué)生一定的基礎(chǔ)知識和事實素材后，啟發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造性和能動性。學(xué)生在教師的指導(dǎo)和幫助下形成學(xué)習(xí)小組，經(jīng)分工協(xié)作和充分討論后形成學(xué)習(xí)成果并進行展示。

2.4 整合課程資源

整合課程資源，有效運用數(shù)字化教學(xué)工具和線上資源，開展線下課堂教學(xué)活動。通過線上線下相互呼應(yīng)，課程資源成為課堂教學(xué)的有效補充。進一步開發(fā)完善試題資源庫、授課視頻庫和實踐項目庫，學(xué)生通過隨時查看強化對課程知識的掌握。對于部分前處理過程操作復(fù)雜、危險或周期比較長的監(jiān)測項目，為保證教學(xué)內(nèi)容的全面性和完整性采用虛擬仿真軟件教學(xué)提升教學(xué)效果[5]。

3 改革成績考核方式

成績評定以期末成績和平時成績構(gòu)成，平時成績?yōu)槌銮凇⒄n堂展示、實驗報告、課程學(xué)習(xí)成果4個部分構(gòu)成，見圖3。改變傳統(tǒng)作業(yè)形式，推行以沒有標(biāo)準答案的學(xué)習(xí)成果作為課程平時成績的重要組成，體現(xiàn)開放性的學(xué)習(xí)效果。采用這種考核方式避免一次考試的片面性和學(xué)生簡單的應(yīng)試性[6]，使學(xué)生更加重視平時知識的掌握和學(xué)習(xí)過程，進一步加強學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和參與感。

圖3 “環(huán)境監(jiān)測”考核評定構(gòu)成

4 課堂教學(xué)設(shè)計案例分析

夯實課堂教學(xué)設(shè)計，是提升學(xué)生課堂積極性和參與度、形成個性化學(xué)習(xí)成果、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，是教師積極探索教書治學(xué)的有效途徑。以第二章水質(zhì)監(jiān)測中“水質(zhì)監(jiān)測方案制定”和“水中總磷測定”2個知識點為例，整合形成“某磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測方案制定”課程內(nèi)容，設(shè)計課堂教學(xué)。重點是應(yīng)急監(jiān)測方案制訂、總磷測定方法，難點是不同消解方式的適用性、不同規(guī)格比色皿的適用性、應(yīng)急監(jiān)測過程的時間管理。

4.1 課前準備，做好“學(xué)生中心”引導(dǎo)教學(xué)

本次課程前，教師選擇好適合的案例、做好資源整理和相關(guān)條件選項列舉、提前做好小組分組、準備課堂氛圍營造小工具如點贊標(biāo)志牌和吐槽標(biāo)志牌等。學(xué)生先進行引導(dǎo)式教學(xué)，除了需要熟悉課本中對應(yīng)的知識外，還要提前查找資料做好準備，可在“中國環(huán)境監(jiān)測”等網(wǎng)站和相關(guān)微信公眾號等平臺上查找標(biāo)準監(jiān)測方法和注意事項等，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

4.2 課中實施，設(shè)計“產(chǎn)出導(dǎo)向”課堂環(huán)節(jié)

4.2.1 實施方法

采用案例式教學(xué)法和合作式教學(xué)法，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。通過突發(fā)水污染事件所涉問題引入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容，通過小組研討、成果展示和小組互評來攻克教學(xué)重難點，通過學(xué)習(xí)成果展示來檢驗課堂教學(xué)效果。

4.2.2 實施步驟

精心設(shè)計現(xiàn)場教學(xué)，從知識回顧、提出要求、案例引入、任務(wù)發(fā)布、資源配置、解釋說明、完成任務(wù)、展示互評、教師總結(jié)9個步驟實施課堂教學(xué)，見圖4，以互動學(xué)習(xí)形成成果，體現(xiàn)出“產(chǎn)出導(dǎo)向”的設(shè)計理念。

圖4 課堂教學(xué)實施步驟

1)知識回顧：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧常用水樣消解方法、總磷測定方法，重點強調(diào)本次課程需要的基礎(chǔ)知識。

2)提出要求：6人一組形成學(xué)習(xí)合作小組，通過小組研討，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，要求各小組形成學(xué)習(xí)成果，并展示互評。

3)案例引入：1輛運輸磷酸的貨車在運輸過程中發(fā)生交通事故，導(dǎo)致所載濃磷酸發(fā)生泄漏，并流入某河。距離某河事故發(fā)生點下游10 km有自來水取水口，15 km處有漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)。

4)任務(wù)發(fā)布：為了預(yù)測某河下游水質(zhì)，評估突發(fā)事件對環(huán)境影響，要對某河進行水質(zhì)監(jiān)測。小組成員通過研討，形成磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測方案并進行展示和互評。

5)資源配置：教師以多媒體圖片形式提供備選資源，具體是不同類型的消解儀器、消解劑、光度計、比色皿等，在設(shè)計備選資源時故意設(shè)“坑”，一旦選取不當(dāng)，可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。

6)解釋說明：對任務(wù)要求、資源限定和環(huán)境條件等問題進行解釋說明，注意教師解答問題的技巧，應(yīng)起到引導(dǎo)作用，不應(yīng)直接告訴答案。

7)完成任務(wù)：學(xué)生分工合作、小組研討、制訂方案。組長1人，全面把控研討進度，調(diào)動成員積極性；技術(shù)骨干3人，提出方案、整理方案、完善方案；PPT制作1人；成果展示1人；組內(nèi)所有成員均可對方案提出意見和建議。

8)展示互評：各組形成磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測方案學(xué)習(xí)成果，由組員以PPT匯報為主進行成果展示，詳細說明監(jiān)測方案以及選擇資源的理由。其他組可對該組同學(xué)提出“點贊”或“吐槽”進行評價，被評小組可接受批評或者據(jù)理力爭，產(chǎn)生觀點交鋒。教師控制好課堂全局，做好引導(dǎo)。

9)教師總結(jié)：在互評結(jié)束后，教師對知識點進行強調(diào)，對學(xué)習(xí)成果展示和小組互評進行點評。

4.3 課后任務(wù)，進行“持續(xù)改進”方案完善

4.3.1 實驗操作，方案驗證

經(jīng)過學(xué)習(xí)成果展示、批評和質(zhì)疑過程，各學(xué)習(xí)小組對磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測方案進行修訂，并利用環(huán)境監(jiān)測實驗室開展實驗操作，進一步驗證。

4.3.2 完善方案，形成成果

根據(jù)實驗結(jié)果，對磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測方案進行完善，形成最終學(xué)習(xí)成果，提交作為平時成績。后續(xù)進一步提煉，部分學(xué)習(xí)成果可以作為學(xué)科競賽、專利申請的基礎(chǔ)。

5 改革成效

實施教學(xué)改革后，學(xué)生能夠“把頭抬起來，坐到前排來，腦筋動起來，課后忙起來”。學(xué)習(xí)小組課程作業(yè)形成個性化學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)成果經(jīng)過打磨和挖掘可以成為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、學(xué)科競賽和專利申請的課題來源，見表2、表3；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、學(xué)科競賽和專利成果又轉(zhuǎn)化成課程教學(xué)案例，課程建設(shè)與學(xué)習(xí)成果互為支撐，構(gòu)成課堂內(nèi)外良性循環(huán)。學(xué)生參與度明顯提升后，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到調(diào)動，2021年度環(huán)境專業(yè)學(xué)生在“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、學(xué)科競賽中獲省級以上獎項65人次，省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目立項38人次，“互聯(lián)網(wǎng)+”網(wǎng)上申報參與率100%，學(xué)生獲得多項專利，形成了良好的學(xué)習(xí)創(chuàng)新氛圍。

表2 依托課程學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化的部分大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目

表3 依托課程學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化的部分專利

通過實施“環(huán)境監(jiān)測”課程改革，在教學(xué)過程中發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，運用案例式教學(xué)、項目式教學(xué)，課外課內(nèi)相結(jié)合，豐富了教學(xué)資源，多角度綜合考核學(xué)習(xí)效果。學(xué)生興趣得到激發(fā)，加深對知識的理解，促使學(xué)生將知識運用于實際，產(chǎn)出個性化學(xué)習(xí)成果。課程組會以持續(xù)改進的理念，在實踐中不斷的提高和完善，進一步增強學(xué)生創(chuàng)新意識、批判精神和家國情懷的培養(yǎng)，[7]在課程改革實踐中做好教書育人工作。