王 賢，宋文路*，卓金龍，程 杰，趙 強，彭 浩，孫卓文

（1.濟寧學院工程學院，山東曲阜 273155；2.濟寧學院生命科學與生物工程學院，山東曲阜 273155；3.中共山東省委黨校（山東行政學院），濟南 250103）

隨著人口增長和經濟發(fā)展，能源短缺日益嚴重，環(huán)境也因不可再生能源的消耗而日益惡化。能源短缺與環(huán)境問題已成為我國亟待解決的現實和戰(zhàn)略性問題。環(huán)境學課程是面向濟寧學院新能源科學與工程專業(yè)開設的一門專業(yè)拓展課程，同時也作為環(huán)境教育的通識課程面向全校學生開設。通過該課程的學習，能滿足培養(yǎng)目標中對學生具有一定的環(huán)境保護知識和素養(yǎng)的要求，在解決能源領域問題時能兼顧環(huán)境效益與可持續(xù)發(fā)展，具備運用所學知識分析和解決“三廢”污染的能力。同時，課程中充分挖掘、自然融入思政元素，以弘揚科學發(fā)展觀、傳播生態(tài)文明、幫助學生樹立家國情懷、使命擔當，服務資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設，成為學生認知環(huán)境問題、了解環(huán)境現狀、思考環(huán)境與發(fā)展關系的重要課堂。

一 環(huán)境學課程發(fā)展現狀與痛點問題

授課教師在前期教學實踐中發(fā)現，學生在學習這門課的過程當中，通常會面臨以下問題。比如，學生從小就被教育要有環(huán)保理念，要節(jié)約用水，要垃圾分類，要綠色出行……在學生已具備一定環(huán)保知識的學情下，如果課程還是僅僅講授污染現象和原理，沒有環(huán)境問題的解決對策，那么學生為什么要學這門課？學了到底有什么用？實際上這些痛點問題也是教師在教學過程中所遇到的問題。首先就是課程內容滯后，理論與實踐脫節(jié)，學生難以將所學的理論應用于實踐，難以通過實踐來深度理解理論，學習動機不足。第二，傳統(tǒng)課堂中以教師講授為主，教師單方面?zhèn)魇谥R，而學生只是被動接受，以“學”為中心的教學模式并沒有真正構建起來，重視知識傳授，輕視能力培養(yǎng)。因此，如何讓課堂“活”起來，促進學生參與式學習、合作學習、探究學習，如何提升學生的高階思維和解決實際工程問題的能力，是影響課教學成效的瓶頸。第三，注重死記硬背、期末一考定成績的考評模式下，課程評價方式單一，重結果輕過程，無法精準檢測學習效果，全面衡量教師教學成效，不利于持續(xù)改進。

鑒于此，本文以濟寧學院新能源科學與工程專業(yè)本科課程環(huán)境學為例，對課程內容、教學設計、考核評價等方面進行一系列教學改革探索與實踐，以期在創(chuàng)新課程建設理念、更新教學內容、推進課程改革、提升教學效果方面，為奮戰(zhàn)在教育一線的同仁提供一定借鑒和參考。

二 環(huán)境學教學改革思路

當前世界科技發(fā)展日新月異，從科學發(fā)現到技術成果轉化的時間不斷縮短，知識更新迭代速度加快，這些都對當前工程技術人員的知識體系、職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能及國際視野等提出了更高地要求。為主動應對新一輪科技革命與產業(yè)變革，高等教育必須進行全面深入地改革和創(chuàng)新，以適應當前科學技術和社會的發(fā)展。2017年，教育部高教司正式推出高等工程教育改革新工科計劃，為工程教育的建設和改革指明了方向[1-2]。

新工科的基本范疇一方面是新興工科，另一方面是傳統(tǒng)工科專業(yè)的改革、改造與升級。新能源科學與工程專業(yè)是教育部2010 年后新設立的本科專業(yè)，是國家面向當前世界能源變革重大需求所設置的新興專業(yè)，直接服務于國家能源利于轉型升級，具有極強的交叉性、前沿性和廣泛性。因此，在新工科教育背景下，教學改革應同時從宏觀上專業(yè)建設、微觀上課程改革2 方面入手。其中，高校教學改革改到深處是課程，課程是專業(yè)建設的核心內容，也是人才培養(yǎng)的“最后一公里”，立德樹人的落地主要就是通過具體的課程來實現的。作為新能源科學與工程專業(yè)的課程，環(huán)境學應在新工科建設的大背景下，應結合新工科的內涵與理念進行課程教學改革。

在新工科概念提出的同年6 月，我國成為“華盛頓協議”正式成員，從此，正式開啟了具有國際實質等效的工程教育專業(yè)認證工作[3]。作為工程教育專業(yè)認證的三大核心理念之一，成果導向教育（Outcomes-Based Education，OBE），又稱目標導向教育、產出導向教育，是以學生的學習效果為導向，著眼于培養(yǎng)學生能力、面向市場需求的一種具有較強靈活性的教育理念[4]。與傳統(tǒng)學科導向的“正向”相比，OBE 理念是“反向”的，由學生的畢業(yè)需求決定培養(yǎng)目標，進而對應課程體系。也就是說，每一門課程都應對學生畢業(yè)要求有具體的貢獻，畢業(yè)要求是教學內容的依據，教學內容是達到畢業(yè)要求的具體支撐。不難看出，用成果導向教育理念引導工程教育改革具有現實意義，是達成新工科人才培養(yǎng)目標的重要支撐[5]。因此，環(huán)境學課程教學應與OBE 教育理念進行深度融合，更加注重加強學生實踐能力的培養(yǎng)，貼近社會企業(yè)的需求，適應社會對學生質量的要求，也可為以后申請通過工程專業(yè)認證做準備。

三 環(huán)境學教學改革措施

（一）重塑基于OBE 理念的課程教學內容體系，力求達到課程內容前沿化、課程思政全程化、試驗研討自主化、實踐訓練工程化

依據濟寧學院發(fā)展定位與學生就業(yè)需求，緊密結合區(qū)域特色、行業(yè)特色和學科特色，秉承新工科建設和工程教育專業(yè)認證“以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進”理念，提升課程的創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)度，為學生將來服務于能源企業(yè)“三廢”治理與環(huán)境保護相關工作奠定基礎?；贠BE 理念的課程改革方案如圖1 所示。

圖1 基于OBE 理念的課程教學改革方案

首先，及時將學術研究、科技發(fā)展創(chuàng)新成果引入課程，加大探究性、創(chuàng)新型研討環(huán)節(jié)比重。結合教學團隊教師研究方向，科研反哺教學，積極引導學生進行個性化學習，并通過競賽、“雙創(chuàng)”科研訓練等活動，培養(yǎng)學生深度分析、大膽質疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力[6]。其次，在原有理論課和實驗課的基礎上，增設煤化工企業(yè)、污水處理廠實地參觀和工程設計，以工程項目為驅動反向安排和設計教學內容，引導學生從書本走向實際，提高學生職業(yè)素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力。第三，圍繞立德樹人根本任務，發(fā)揮專業(yè)課“主渠道、主戰(zhàn)場”作用，深度理解課程本身的內涵和價值，將價值引領融入科學故事，將能力培養(yǎng)嵌入案例剖析，針對每個章節(jié)挖掘思政元素，精選案例串成一個個有感染力的故事，用有情節(jié)的故事帶動學生進行記憶。在知識傳授的同時，培養(yǎng)學生家國情懷、社會責任感以及科學素養(yǎng)、職業(yè)精神，達成能力培養(yǎng)和價值塑造的育人目標[7]。

（二）構建線上線下混合式教學模式，開展信息技術與教學深度融合、改革解決傳統(tǒng)教學短板優(yōu)勢明顯、包含跨學科理論與實踐相結合的多維度立體化教學過程

一門課程從知識傳授轉向能力和素養(yǎng)導向的教育，需要重新構建一個能夠有效支撐能力提升的學習流程。因此，在一線教學工作中，課程組運用“慕課+課堂”開展理論教學，采取“實驗+現場”創(chuàng)新混合式教學，幫助學生完成“線上自主學習+線下深度參與”的學習過程，引導學生學會終生學習，學會批判思維，從學到知識轉變?yōu)閷W會思考，從理解、記憶等初階認知提升為綜合、評價等高階認知[8]。

混合教學設計參照圖如圖2 所示。課前，充分利用自建慕課資源（超星學習通/學銀在線平臺），制定線上線下緊密結合的教學計劃，并通過發(fā)送預習題、線上答疑等方式，結合具體學情分析進行針對性的線下教學設計。課中，運用雨課堂教學工具，設計以課堂“活起來”、讓學生“忙起來”為主要特征的多種線下翻轉教學活動，通過學生給學生講解、學生向學生提問、學生與學生研討、教師給學生點評，從而鍛煉學生的表達、質疑、溝通和交流的能力，實現以“教”為中心向以“學”為中心轉變[9]。另外，在傳統(tǒng)的教師講解過程中借助雨課堂，以隨堂練習的方式及時發(fā)現盲點，檢驗線上學習成效，通過搶答、彈幕、分組討論等方式增加課堂趣味性，提高學生的課堂參與度，實現“灌輸式”教學模式向“探究式、個性化”方式轉變。課后，教師督促學生完成章節(jié)測驗并進行自主實驗，根據雨課堂數據反饋進行課后答疑輔導，撰寫教學反思。經過線上線下混合式教學，學生完成課前獲取碎片化知識點，課堂通過教師講解將知識點進行模塊化，進而通過討論、共享形成知識體系化的構建過程，課后再次鞏固強化，最終獲得個性化、終身化的學習能力。

圖2 線上線下混合式教學模式

（三）建立過程性和結果性相融合的考評模式，形成過程可回溯、診斷積極有效、嚴格體現過程評價的多元化考核評價體系

從知識、能力、素養(yǎng)3 個維度，采用筆試、展講、論文/設計作業(yè)及實驗實訓等多種方式，考評學生知識獲取、遷移應用及創(chuàng)新能力。除閉卷考試占50%以外，在線學習根據智慧樹平臺數據導出占總成績的20%；線下成績綜合雨課堂簽到、隨堂練習、互動討論和學生展講等環(huán)節(jié)，占總成績的10%；課程大作業(yè)包括設計型作業(yè)、分析型作業(yè)，以及實驗報告，一共占總成績的20%。最后，通過問卷星、學生評教、教學督導等反饋學習效果，依據結果改進教學過程，形成“評價—反饋—改進”閉環(huán)（表1）。

表1 課程評價體系

四 環(huán)境學教學改革成效

（一）教學成效顯著，學生評價反響好

本次教學改革從2021 年開始實施，面向2020 級學生開設。由問卷星調查結果（表2）可知，教學改革促進了學生學習興趣的提高，86.36%的學生認為教師在更新教學內容，介紹學科新動態(tài)、新發(fā)展，理論聯系實際方面做得非常好，較好完成了大綱設定的教學目標。在多樣化的授課形式中，75%的學生能夠接受翻轉課堂和分組研討，并認為課堂氣氛活躍，師生互動性好。另外，線上自學、播放視頻、利用雨課堂等信息化教學手段同樣得到一半比例以上學生的認可。經過與部分學生交流訪談，學生表示由于線上教學活動的增多，占用了部分課余時間，因此對于額外耗時的小論文興趣并不大。另外，課程教學評價多年為優(yōu)秀，從教務系統(tǒng)中學生評價結果可知，學生對任課教師給予較高評價，反響較好（表3）。

表2 問卷星調查結果

表3 課程教學質量評價

（二）學生成績得到提升，形成積極創(chuàng)新氛圍

除了學生的主觀感受外，本研究以2019 級未實施教學改革作為對照班，與教學改革后的2020 級學生的最終成績進行了客觀對比，結果如圖3 所示。2 個班學生成績均呈現正態(tài)分布，與2019 級僅為73 分的平均成績相比，實施教學改革的班級成績在80～90 分的學生人數明顯增多，平均成績也提高到81 分。另外，實施教學改革的班級中學生參加科技創(chuàng)新活動積極性高，實踐能力和創(chuàng)新思維也得到鍛煉，立項了更多項校級以上“互聯網+”、挑戰(zhàn)杯及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目。

圖3 改革前后學生成績對比

（三）課程建設穩(wěn)步推進，團隊教師教學育人水平提高

依托課程創(chuàng)新改革實踐，團隊教師獲批多項教學改革項目和教學質量工程項目，并獲得教育部產學合作協同育人項目及省級教學改革項目立項。同時，青年教師的教學能力得到提升，在校級教學技能競賽、教學創(chuàng)新大賽中屢獲佳績。團隊教師獲得山東省優(yōu)秀科技工作者、受聘為可再生能源學會大學生優(yōu)秀作品競賽評委等榮譽。

五 結束語

本文以濟寧學院新能源科學與工程專業(yè)環(huán)境學課程為例，闡述了新工科建設背景下、基于成果導向的環(huán)境學課程教學改革理念和授課情況，對課程內容、教學設計、考核評價等方面進行了改革探索與實踐。在課程理念上進行了創(chuàng)新，從以“教”為中心向以“學”為中心轉變；在教學設計上注意提升教學效果，從灌輸式向探究型、個性化轉變；在考核評價上更加側重于過程，從注重死記硬背、“期末一考定成績”向注重獨立思考、全過程學業(yè)評價的方式轉變。改革后的課堂學生反響良好，成績得到提升，形成積極創(chuàng)新氛圍，也促進了教師教學水平的提高。改革成果將直接應用于新能源科學與工程專業(yè)學生，同時作為環(huán)境教育通識選修課服務于全校學生，有利于學生綜合素質的提升。