摘 要：混合式教學模式是高等學校課程教學改革的發(fā)展趨勢之一。文章基于混合式學習理論，依托中國大學

MOOC（慕課）平臺構建了“環(huán)境毒理學”課程SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）學習空間，針對該課程傳統(tǒng)教學痛點，設計了混合式教學的各實施環(huán)節(jié)并開展了教學實踐。實踐結果表明，SPOC混合式教學模式能夠有效提高教學質量，可為地方高校環(huán)境毒理學類專業(yè)基礎課程教學改革提供參考。

關鍵詞：“環(huán)境毒理學”課程；混合式教學；教學設計；SPOC；課程改革；新工科

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2024）12-0074-04

一、引言

互聯(lián)網和大數據時代，相關技術的快速應用為高等學校課程改革提供了必要的支撐，尤其是新冠肺炎疫情促使線上教學成為高校教學新常態(tài)。開展一流本科教育，實施“四新”（新工科、新醫(yī)科、新農科、新文科）專業(yè)建設，是加快推進教育現(xiàn)代化、實現(xiàn)高等教育內涵式發(fā)展的重要舉措，也使以新經濟和新產業(yè)為背景的新工科相關專業(yè)一流本科人才培養(yǎng)面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)[1]。線上線下混合式教學已被廣泛證實能彌補傳統(tǒng)教學模式的不足，對提高教學質量有著重要作用。線上線下混合式教學已在“環(huán)境科學與工程導論”“環(huán)境工程原理”“環(huán)境微生物”等環(huán)境專業(yè)基礎課程，“水污染控制工程”“大氣污染控制”“固體廢物處理與處置”等專業(yè)課程，以及專業(yè)實驗、專業(yè)實習和畢業(yè)論文等實踐環(huán)節(jié)中得到了全面實踐?；赟POC的線上線下混合式教學模式，有效地促進了學生知識、能力、素養(yǎng)的培養(yǎng)[2]?！碍h(huán)境毒理學”是環(huán)境科學與工程學科一門重要的專業(yè)基礎課程，該課程不僅理論性強、知識體系復雜，而且學科交叉明顯、與前沿聯(lián)系緊密[3]。尤其隨著環(huán)境毒理和健康相關科學問題日益復雜、多元和國際化，以及不斷有新的環(huán)境危害事件發(fā)生，傳統(tǒng)的環(huán)境毒理學教育理念和方法已經難以滿足時代提出的新需求[4]。同時，“環(huán)境毒理學”課程理論性強、概念體系復雜、內容枯燥、教學模式落后等因素也導致近年來該課程的課堂教學效果日益下降[5]。引入案例教學、推行問題導向教學、發(fā)展項目教學、倡導網絡教學和開展研究性教學是具有代表性的毒理學教學改革方法[6]。文章結合江漢大學環(huán)境

工程專業(yè)“環(huán)境毒理學”課程從傳統(tǒng)純課堂教學（2014—

2019 年）到基于中國大學MOOC平臺構建的SPOC混合式教學（2020年至今）的歷程，對該課程如何實現(xiàn)“兩性一度”的“金課”標準進行了探索與實踐，尤其是線下實行的“串聯(lián)—并聯(lián)”主干知識點梳理和“教師點評—學生討論”的研討式教學效果顯著。

二、“環(huán)境毒理學”課程SPOC混合式教學設計

“環(huán)境毒理學”作為新興邊緣交叉學科，涉及的課程內容較多。大多數高?！碍h(huán)境毒理學”本科教學設置課時均大于32課時，但用這32課時不可能在課堂上系統(tǒng)地將課程內容全部講授完[7]，更何況江漢大學該課程僅設置了24課時。地方院校少學時的“環(huán)境毒理學”課程教學的最大痛點在于，學生需要掌握的環(huán)境毒理和健康基礎理論知識繁雜，醫(yī)學、生物學等相關背景學科交叉，以及缺乏對環(huán)境毒理學相關知識背景的生活體驗，從而導致在學習上有較大難度?？梢?，在少學時的情況下，純課堂授課無法兼顧基本知識點講解和應用串聯(lián)。因而，可引入中國大學MOOdUs3K8jYVbyzF7foqSiauQ==C平臺上由孟紫強教授領銜的“環(huán)境毒理

學”異步SPOC課程。線上需要實現(xiàn)學生對基礎理論知識的理解，線下必然將以適合學生實際的知識點串聯(lián)、應用為主要目標。具體而言，“環(huán)境毒理學”課程SPOC混合式教學整體設計分為2步：一是線上利用中國大學MOOC平臺資源，讓學生了解環(huán)境污染對人類健康的危害及其作用機理，明確人類健康免受危害的措施，掌握環(huán)境健康風險評價的方法等環(huán)境毒理學基礎知識；二是線下采用專題式、講座式、項目式、研討式、分組式等教學方法，探索并實踐環(huán)境毒理學知識的應用及前沿追蹤，讓學生能樹立正確的環(huán)境倫理道德觀，增強將所學環(huán)境毒理學專業(yè)知識運用到實際的能力，理論聯(lián)系實際，提高自身專業(yè)素養(yǎng)，并掌握環(huán)境污染對人類健康的危害及其機理。對重要的基礎知識點進行線下精講，有利于學生逐步建立專業(yè)知識體系，為后續(xù)環(huán)境工程專業(yè)課程學習提供理論基礎，為成為合格的環(huán)境工程人才打下基礎，進而為我國生態(tài)文明建設服務。具體應了解大氣、水、土壤等污染對健康的危害與防護知識；了解環(huán)境物理性、化學性、生物性污染物，特別是化學性污染物對人類健康的毒性作用及其機理，并探討相應的防護對策；了解環(huán)境健康風險評價方法，關注重金屬/有機物場地修復應用、農業(yè)/內分泌干擾物/新型化學物等檢測及治理、環(huán)境/生態(tài)風險評價等當前相關熱點研究及應用領域。通過線上、線下的不同維度，最終實現(xiàn)一流本科教學“德教與智教、理論與應用、書本與實踐、做人與做事”的終身學習和素質培育的愿景。

三、“環(huán)境毒理學”課程SPOC混合式教學實施

從教與學角度，“環(huán)境毒理學”各章節(jié)SPOC混合式

教學實施主要包括以下6個環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)1：線上SPOC學習及慕課堂準備。教師應完成SPOC資源建設與發(fā)放，及時更新前沿內容，預警未完成學生，提交學情問卷并分析該章節(jié)學情；在慕課堂中備課，完成習題、測驗、問卷、簽到等欄目的編制和定時發(fā)放。學生應結合自身情況進行線上SPOC章節(jié)學習，完成闖關、

測驗、調查問卷、習題等環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)2：線上學情分析并引入課堂串講及研討主題。

教師應通過線上學情分析（章節(jié)完成情況、學習時長、測試、問卷結果）結論，提煉出線下課堂研討的主題并于課前發(fā)布至線上平臺，同時，對應分組調研情況（如有）指導相應學生準備翻轉課堂，對研討式教學做相應教學設計與準備，精煉準確提出課堂討論和授課的重點等。學生應知曉當次課程研討主題，并做相應準備，明晰課堂研討的背景、意義、重點等，發(fā)表自己的觀點和認識。

環(huán)節(jié)3：重要知識點串講/精講并穿插思政元素。教師應成體系地對知識點進行串講和精講，可結合相應案例或自身在這一領域的科研及應用實踐啟發(fā)學生，注意相關教學技巧的使用，讓學生從新的層次上對知識點有更深的認識，并根據實際穿插思政元素。學生應積極參與頭腦風暴活動，將線上學到的相對零散的知識點在頭腦中形成相應的聯(lián)系，理解教師串講/精講知識點間的關聯(lián)性，從而形成課程知識體系。

環(huán)節(jié)4：翻轉課堂。教師應依據學生意愿或利用慕課堂點名功能，組織學生進行討論與交流，同時，針對交流中出現(xiàn)的問題，可通過測試了解學生的失分點并分析原因，講解習題和共性問題。學生應主動在課堂上發(fā)表觀點，表述要精煉，有的放矢，強調重點，避免讀講稿或簡單重復，注意有效交流。

環(huán)節(jié)5：調研交流。教師應在線上課堂安排調研交流環(huán)節(jié)，若章節(jié)中無學生調研，應在此時強調學習方法或相關章節(jié)前沿知識和發(fā)展方向。若是開展調研活動，學生應主動將調研中遇到的問題、收獲、疑問和想法在課堂上交流。

環(huán)節(jié)6：總結與提升。教師應對研討主題進行開放性總結，對學生提出的新觀點、論斷做適當評述，對本章節(jié)對后續(xù)專業(yè)課程的作用做簡要概述等。學生應對研討主題進行觀點表述并發(fā)布到線上討論區(qū)，對本章節(jié)基礎知識點進行系統(tǒng)性認知并查缺補漏。

四、“環(huán)境毒理學”課程SPOC混合式教學案例

（一）線上SPOC資源和慕課堂的使用

江漢大學選用的中國大學MOOC平臺資源線上課時為32課時，校內SPOC為全資源發(fā)放。對于學生來說，不再受原來24課時一次性講解的限制，解決了因課時少造成的知識量壓縮或知識點講解減少的問題，學生可以根據自己的需要和實際進行反復學習。結課后統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，近八成學生累積學習時長超預設課時2倍以上，學生最大學習時長超100 h，超預設課時4倍以上。學生通過線上SPOC資源對感興趣的知識點或較難章節(jié)進行重復學習取得了實效。同時，若學生在線下慕課堂的研討式學習前未完成一定數量章節(jié)的線上學習，將很難跟上線下課堂的進度，這也促使學生加強線上課程章節(jié)的學習，進而使線上線下得到相互促進。

線上與線下重要的銜接點是掌握學生線上學習的效果和對重要知識點的掌握情況，而慕課堂是有效的連接橋梁。慕課堂除有“簽到”“點名”等基本功能外，還可通過“練習”功能設置章節(jié)復習、章節(jié)測試等內容，通過“討論”功能設置當次線下課堂的主題，通過“問卷”功能掌握學生對課程的適應性、建議和對某些相關知識的態(tài)度及認知程度等。例如，在學生對環(huán)境毒理學中毒物概念理解的基礎上，設置了“水是否是毒物？”線上問卷，結果發(fā)現(xiàn)，選擇“是”和“否”的占比分別為52.94 %和47.06 %。這表明學生對毒物的理解還停留在主觀感覺上，對該概念的理解受自身思維定勢的影響。 線下課堂需要對“什么是毒物”進行精講，并且引入“毒物與中毒間關系”的討論主題，從而確定線下課堂串講及研討的主題。同時，要求學生課后2周內在線上對研討主題發(fā)表觀點，教師和助教則依據線上討論情況決定是否按共性問題安排課堂講授，或對個性問題進行線上回復。

（二）線下課堂串講和翻轉課堂

線下課堂采用知識點串聯(lián)的方式重新規(guī)劃課程內容，用評述式、案例式等教學方式開展。例如，“毒物—毒性效應—吸收/分布/排泄—中毒及其影響因素”就是

遵從“什么是毒物—會產生怎樣的毒性—進入機體的方

式—中毒”的致毒機理過程進行提煉式的精講，將相關知識點融入到這一串聯(lián)線上。隨后，依次將“由‘毒’帶來的環(huán)境問題（《現(xiàn)實中的環(huán)境毒理學》章節(jié)）—管理毒理學—各介質環(huán)境毒理學”的邏輯串聯(lián)線與前述知識點串聯(lián)線

相并聯(lián)，將學科的邏輯與知識交織融匯。環(huán)境毒理學案例教學實施過程更重在揭示問題的普遍規(guī)律[8]。教師應針對每個串點準備一兩個設計好的案例及其討論路線，案例要能夠引導學生積極參與，同時應優(yōu)化案例教學的組織手段，以達到預期的教學效果。線下不是對線上課程的重復，而是通過不同的思維角度和呈現(xiàn)方式讓學生能觸類旁通，進而實現(xiàn)創(chuàng)造性的主動學習。各串點既是“環(huán)境毒理學”課程的脈絡和重點，也是學生課下調研方向的指引，還能促使學生由對線下課堂的知識點梳理回到對線上課程的再次或多次學習，進而加深對知識的印象和理解，并能成就有效的翻轉課堂。

線下課堂除教師規(guī)劃的串點精講外，學生翻轉課堂也是課程目標達成的重要手段。教師應鼓勵學生自主發(fā)言，也可利用慕課堂隨機點名功能選擇學生發(fā)言。其他學生可以隨時提出疑問并進行交流；教師可以提示或依據學生的回答追問，運用多種教學技巧使課堂更生動，提高教學效果。2022—2023學年第一學期，“環(huán)境毒理學”課程有51人選修，根據統(tǒng)計數據，課堂活動總人次為1 656次，開展課堂活動95次，平均每次課課堂活動7.92次，每人每堂課參與課堂活動2.71次，學生參與積極性很高，達到了翻轉課堂的預期效果。

（三）課程思政和課后調研

課程思政教學育人是以專業(yè)課程為載體將思想政治教育潛移默化地融入日常教學工作中，其已成為當代高等教育實現(xiàn)高層次人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)[9]。“環(huán)境毒理學”課程思政應將育德育人貫穿課程始終，健全學生的環(huán)境倫理道德觀與價值觀，增強學生保障人類健康的社會責任感和使命意識。例如，環(huán)境毒理學涉及生物實驗，可從生物實驗3R（減少、優(yōu)化、替代）原則、倫理道德、毒物的處理、正確的科研態(tài)度和積極向上的心態(tài)等方面感染學生；講授《毒性》章節(jié)時，可聯(lián)系當前國內外新型危害物的毒性測試方法或檢驗手段，讓學生體會到環(huán)境危害判斷的重要性和新技術發(fā)展的差別，進而促使學生立志投身到學科前沿的探索中。在“環(huán)境毒理學”課程教學過程中，還可穿插一些近期發(fā)生的環(huán)保事件案例，結合案例討論環(huán)境污染物的毒性效應及其危害；也可對環(huán)境毒理學相關就業(yè)方向，如土壤修復、REACH認證、生態(tài)/健康風險評價等進行介紹，激發(fā)學生立志為祖國環(huán)保事業(yè)而奮斗的動力。

課后調研是學生將所學知識進行應用的重要環(huán)節(jié)。研究性教學模式已被運用到“環(huán)境毒理學”課程教學中，主要通過科學實驗來實施，是學生自主自行學習的新模式。課后調研是研究性教學模式的方法之一，是讓學生不斷發(fā)現(xiàn)問題，探索答案，尋根究底，最終達到獲取科技、知識、學習方法的各種技能，充分體會科技創(chuàng)新，弘揚科學精神和培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力的良好途徑[10]。環(huán)境毒理學既是基礎學科，又是不斷發(fā)展的前沿科學。近年來，環(huán)境毒理學前沿理論與知識層出不窮。這門課要想上好，教師和學生都必須緊跟學科的發(fā)展前沿。教師通過對前沿理論的講授，潛移默化教會學生對前沿理念的追蹤方法。學生在調研過程中需要集體配合閱讀最新的外文文獻報道和收集相關資料，并完成調研報告，實現(xiàn)了對國際性、創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)性的要求。調研初期，學生普遍反映“摸不著路”，而隨著課程的深入學習和參與慕課堂越來越多，慢慢“找到了思路”。課堂促進了調研，調研反過來促進了課堂的教學，兩者相得益彰。在調研過程中，教師應及時與學生互動，指導學生合理把握正確的調研方向，與學生共同確定調研報告大綱與框架；在調研報告定稿前對學生初步的調研成果提出具有挑戰(zhàn)性的新內容，并對每名學生負責的部分進行提問和啟發(fā)，指導學生完成調研報告定稿。調研強調過程管理，學生書寫調研過程紀要、制作調研過程視頻等方式均可，并且每名學生都要上臺講述（翻轉課堂），體現(xiàn)調研的過程性、全員參與性和發(fā)現(xiàn)與解決問題的途徑。教師要對每組的調研進行簡要的點評和挖潛。如有必要還應強調相應的知識點，對學生調研中存在的共性不足進行合理指正。同時，調研也是科研支撐教學的直接體現(xiàn)。江漢大學環(huán)境毒理學相關研究在國內具有一定的特色，建有“持久性有毒污染物環(huán)境與健康危害湖北省重點實驗室”?；诖耍瑢W生逐步形成了“理論學習—課后調研—實驗室科研—應用學習”的環(huán)狀提升。近3 年，促成了超過 20 名學生參與環(huán)境毒理學相關科研活動并發(fā)表科研論文。這種從課堂到課外的良好推動實現(xiàn)了“教學—科研—育人”的有機結合，真正實現(xiàn)了“德、智、用”的育人體系。

（四）課程考核、效果及展望

通過SPOC混合式教學，學生學習成效顯著?！碍h(huán)境毒理學”課程淡化對知識內容的考核，注重過程性考核。通過線上SPOC課程闖關、章節(jié)測試、考試，給予學生 3 次答題機會并取最高分判定成績；對調研采用“自評—組內互評—組間互評—教師評分”體系實現(xiàn)綜合性評定，淡化分數，強調能力，近2屆學生的課程目標達成度均值都在0.83 以上，較傳統(tǒng)教學模式提高了約兩成。并且在結課后依然為選修學生開放SPOC權限，還為學生搭建了與其他高校教師直接交流的平臺，引入校外教師資源“添磚加瓦”，開拓學生環(huán)境毒理學視野。未來“環(huán)境毒理學”課程SPOC混合式教學應加強線上課程資源學習的監(jiān)管，充分采用提醒、預警等方式督促極少數進度落后的學生。由于MOOC本身就鼓勵學生利用零散時間進行學習，因而采用設置deadline的方式是可行的，為更好地提高教學效果應繼續(xù)深化課程章節(jié)體系的梳理，探討更好的師生互動方式。而已嘗試的“串聯(lián)—并聯(lián)”精講方式值得進一步實踐和改良，以便更好地實現(xiàn)“線上學習基礎知識，線下厘清學科脈絡和應用”的混合式教學目標。另外，線下課堂也要及時將學科前沿體現(xiàn)在教學中，讓學生分組就前沿方向進行調研。這種探究性教學模式不僅可以加深學生對知識點的理解和掌握，而且有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和發(fā)展。教師在教學過程中的引導作用極為重要[11]。提升教師創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng)、改革教學模式、優(yōu)化考核方式等措施是有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教改方向[12]。未來應探索如何讓學生更有效地開展調研，這既可以由教師團隊在課下額外對學生進行指導，也可以由學生所在科研團隊的指導教師配合完成。

五、結束語

互聯(lián)網新時代的高校專業(yè)課程設置逐步呈現(xiàn)出“專

業(yè)課程設置更多門數，單一課程更少學時”的趨勢。對于“環(huán)境毒理學”這門重要的環(huán)境專業(yè)基礎課程而言，必須轉變教學模式，讓學生充分參與教學過程，促使專業(yè)知識的教學與前沿理論科研協(xié)同互促，進而實現(xiàn)“四新”建設的育人目標。對地方高校而言，引用國家一流線上課程資源，并結合自身學校特點開展線下應用實踐是有效的可行之徑。本研究實踐證明，江漢大學“環(huán)境毒理學”課程采取的SPOC混合式教學模式能夠有效提高教學質量，對地方高校環(huán)境毒理學類專業(yè)基礎課程教學改革具有很好的參考價值。

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■ 編輯∕王力

收稿日期：2024-04-09 修回日期：2024-04-27

作者簡介：黃碧捷，男，副教授，高級工程師，博士，研究方向為環(huán)境科學與工程；陳馮杰，男，講師，博士，研究方向為環(huán)境毒理學；張麗，女，講師，博士，研究方向為環(huán)境工程。

基金項目：武漢市教研重點項目“環(huán)境工程專業(yè)基礎課的雙模雙語式教學實踐研究”（2015010）