環(huán)境監(jiān)測課程網(wǎng)上平臺協(xié)同教學(xué)的探索

陳學(xué)萍 張曉嵐 陸永生 劉強(qiáng)

摘 要：順應(yīng)社會的發(fā)展，以滿足國家對技術(shù)人才需求的變化，通過架設(shè)網(wǎng)上教學(xué)平臺，探索建立線上線下協(xié)同教學(xué)的新型教學(xué)方式。以《環(huán)境監(jiān)測》為例，分析傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的不足，設(shè)計網(wǎng)上平臺協(xié)同教學(xué)模式，推行問題驅(qū)動為導(dǎo)向的教學(xué)方法穿插課程知識點(diǎn)，項(xiàng)目驅(qū)動為導(dǎo)向的教學(xué)路線貫穿整個課程教學(xué)的實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與網(wǎng)上教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，提升學(xué)生學(xué)習(xí)參與度，分享網(wǎng)上平臺更多的教學(xué)資源，并最終獲得更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)上教學(xué)平臺；環(huán)境監(jiān)測；教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）10-0079-03

Abstract： Conforming to the development of society， and in response to the changes in needs for technical personnel in China， we explore a new teaching approaches by the establishment of online and offline collaborative through the establishment of online teaching platform. Taking "Environmental Monitoring" as an example， the paper analyzes the shortcomings of traditional teaching approaches， designs collaborative teaching models with online platforms， promotes problem-driven teaching methods interspersed with curriculum knowledge points， and a project-driven teaching route runs through the entire curriculum teaching practice. The aims of the teaching approaches are to realize the organic combination of classroom teaching and online teaching， enhance the students' participation in learning， share more teaching resources on the online platform， and ultimately obtain better teaching efficiency.

Keywords： online teaching platform； environmental monitoring； teaching modes

一、概述

作為一種新型的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方法，網(wǎng)上教學(xué)平臺的輔助作用顯而易見[1]，一方面可以讓任課老師和授課學(xué)生充分共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，通過線下討論和推送最新資訊和外圍知識熱點(diǎn)，學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)時間（允許碎片化的學(xué)習(xí)）達(dá)到完成教學(xué)任務(wù)的目的，同時學(xué)生也可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)反復(fù)學(xué)習(xí)，不受時間和空間的限制。網(wǎng)上教學(xué)平臺具有的這些優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)所欠缺的。因此，根據(jù)網(wǎng)上教學(xué)平臺的特點(diǎn)，作為傳統(tǒng)教學(xué)的協(xié)同方式可以增強(qiáng)學(xué)生的參與度和協(xié)作性[2]。王珠珠等[3]分析了我國普通高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)院的53個網(wǎng)上教學(xué)平臺及網(wǎng)站，發(fā)現(xiàn)教學(xué)平臺主要有課程設(shè)計、交流和協(xié)作、管理三大功能特點(diǎn)，而這些又恰恰是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不能實(shí)現(xiàn)的方面，網(wǎng)上教學(xué)平臺可以與傳統(tǒng)教學(xué)相融合，揚(yáng)網(wǎng)上教學(xué)平臺之長補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)之短，實(shí)現(xiàn)符合教學(xué)規(guī)律的協(xié)同教育，教學(xué)模式也得到發(fā)展、創(chuàng)新。

環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境科學(xué)的一個重要分支學(xué)科，是制定各項(xiàng)環(huán)境管理政策、法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系的基礎(chǔ)，為各項(xiàng)環(huán)境科學(xué)研究提供服務(wù)[4]。“十三五”期間國家環(huán)保部提出：推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路和重點(diǎn)是推進(jìn)政府購買環(huán)境服務(wù)、環(huán)境污染第三方治理和環(huán)境監(jiān)測社會化，因此全面放開服務(wù)型環(huán)境監(jiān)測市場是必然趨勢；此外為健全環(huán)境信息公開制度，以此提升環(huán)境監(jiān)測監(jiān)管執(zhí)法能力，建立全國統(tǒng)一的實(shí)時在線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)也列入“十三五”規(guī)劃，對環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術(shù)人才的需求度近期內(nèi)也將日益劇增。在這樣的背景下，環(huán)境監(jiān)測課程的教學(xué)模式應(yīng)該隨之不斷調(diào)整，以順應(yīng)社會的發(fā)展、滿足國家的需求的變化。因此，如何通過有效的教學(xué)改革，完善人才培養(yǎng)目標(biāo)，為社會輸送合格的環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術(shù)人才，成為上海大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院環(huán)境監(jiān)測課程建設(shè)的核心問題。

二、目前教學(xué)方式存在的缺陷

鑒于環(huán)境監(jiān)測課程自身的特點(diǎn)，已有的教學(xué)實(shí)踐過程凸顯由于教學(xué)方式的相對單一導(dǎo)致的不足：

1. 課程內(nèi)容涉及范圍較多，短學(xué)期制的課時數(shù)相對又少，課堂教學(xué)過程中只能側(cè)重各類監(jiān)測方法的簡單講解，雖然有配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，但依然很難將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入探討和監(jiān)測方法的拓展應(yīng)用。因此，由于實(shí)踐應(yīng)用場合和機(jī)會的欠缺，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度不足，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更難使學(xué)生在運(yùn)用過程中有所創(chuàng)新。

2. 課程教材內(nèi)容涉及水、氣、噪聲、土壤、生物等相對比較分散，一般以各單項(xiàng)監(jiān)測對象安排教學(xué)，涉及的各監(jiān)測因子的監(jiān)測方法相對有一定的連貫性，但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常以監(jiān)測對象為分界，對監(jiān)測方法的應(yīng)用性缺乏邏輯思考，從而影響對整個課程內(nèi)容的掌握。

3. 課程教學(xué)過程中，老師也穿插了一些儀器設(shè)備的實(shí)物圖片及教學(xué)視頻作為補(bǔ)充，但采用的方式還是略顯單一。學(xué)生在觀看圖片、視頻過程中，由于沒有親手操作，無法體驗(yàn)真實(shí)感，形不成有效交流。在課后作業(yè)完成過程中，老師雖然要求學(xué)生對課堂所學(xué)知識進(jìn)行探討分析，大多學(xué)生卻忽略了圖片、視頻資料的回放，缺乏對相關(guān)知識的歸納整理，忽視其在實(shí)際操作中如何運(yùn)用的思考。

4. 目前教學(xué)過程中也嘗試使用網(wǎng)絡(luò)平臺，如QQ群、微信群等，老師借用這些平臺進(jìn)行信息發(fā)布，并和學(xué)生進(jìn)行線上交流；但往往在這些網(wǎng)絡(luò)平臺能實(shí)現(xiàn)的大多停留在答疑功能，很難達(dá)到課堂上講授的基本理論能和實(shí)際應(yīng)用、實(shí)踐操作相結(jié)合的效果。

三、協(xié)同教學(xué)模式的設(shè)計

因此，環(huán)境監(jiān)測課程基于網(wǎng)上教學(xué)平臺（超星學(xué)習(xí)通平臺），形成線上線下的協(xié)同教學(xué)模式。任課教師通過設(shè)計與架設(shè)網(wǎng)上教學(xué)平臺，指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生主動實(shí)踐、積極探索與創(chuàng)新的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生在教學(xué)中的主觀能動性。網(wǎng)上教學(xué)平臺和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合的方法，賦予了一些新的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致的不足，利用學(xué)生主動的課外碎片時間學(xué)習(xí)，解決了短學(xué)期制課時數(shù)相對又少的問題；利用網(wǎng)上教學(xué)平臺PBL （Problem-Based Learning，也稱作問題式學(xué)習(xí)）板塊，解決了原先課程教材內(nèi)容相對比較分散的不足，使得課程教學(xué)效率和效果得到很大程度的提高。

（一）教師角色的改變

當(dāng)教科書不再只是書本時，作為教師，如何在課堂和互聯(lián)網(wǎng)上推行在線混合式教學(xué)，這是個值得探討的課題。在上課之前，教師需要做大量的準(zhǔn)備工作[5]，與傳統(tǒng)備課中“三備”中“備材料”有所區(qū)別的是：整合課程資源，在網(wǎng)絡(luò)這個虛擬的講臺，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和具體需求整合各種網(wǎng)絡(luò)資源，做到真正的課程掌控者，做到真正的因材施教。而在課堂上，教師既能為小組提供個性化的指導(dǎo)，又能為學(xué)生解決一些共同的難題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得成就感，同時也激發(fā)了教師的教學(xué)熱情和增添了課堂活力，這是對課堂教學(xué)一定的延展性，并不局限于某一書本。在課后，網(wǎng)上教學(xué)平臺的自動評分功能解放了教師的部分重復(fù)性活動，教師可以通過平臺統(tǒng)計得到的一些學(xué)生掌握和未掌握的題目，掌握學(xué)生感興趣的方向，這是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺，如QQ群、微信群等并不具有的功能，可以與學(xué)生產(chǎn)生更多更好的交流互動，不再是傳統(tǒng)教學(xué)上的單向傳播。

（二）拓展學(xué)生更廣的學(xué)習(xí)時空

在大數(shù)據(jù)時代背景下，學(xué)生雖然希望接觸更廣的知識領(lǐng)域，但囿于傳統(tǒng)課堂授學(xué)的時間安排，對學(xué)生而言一周兩次的課堂教學(xué)也屬于碎片式時間，學(xué)到的知識點(diǎn)也是碎片式的，往往無法將知識點(diǎn)串成有序思維網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致無所適從的局面。超星學(xué)習(xí)通的架設(shè)無疑將為學(xué)生提供將這些碎片式的知識點(diǎn)整合成完整、系統(tǒng)的思維導(dǎo)向圖的平臺，以課堂教學(xué)為核心，在專業(yè)教師的指導(dǎo)下，有針對性的學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生能完整深入地學(xué)習(xí)課程。學(xué)生可以借助超星學(xué)習(xí)通平臺，充分利用網(wǎng)上資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，增加參與度，達(dá)到更有效的學(xué)習(xí)效果。

（三）平臺的時效性、可持續(xù)性

超星學(xué)習(xí)通平臺整合了較多的功能，討論版、PBL等，學(xué)生可以選擇公開討論或者個人評論（讀者無法再評論）。以往網(wǎng)上教學(xué)平臺一般經(jīng)歷新鮮期后，就開始進(jìn)入倦怠期，直接導(dǎo)致課程完成率降低。如果能結(jié)合課堂教學(xué)，教師跟學(xué)生交流后，設(shè)計相關(guān)課題（如校園空氣、水等環(huán)境監(jiān)測），保證超星學(xué)習(xí)通平臺上的信息時效性，學(xué)生就能結(jié)合課程專業(yè)知識不斷更新方案，使學(xué)生在整個課程學(xué)習(xí)中保持較高的積極性。

四、環(huán)境監(jiān)測課程協(xié)同教學(xué)的實(shí)踐探索

目前O2O（Online To Offline）教學(xué)模式在高校課程教學(xué)中已有應(yīng)用[6，7]，上海大學(xué)環(huán)化學(xué)院嘗試采用網(wǎng)上教學(xué)平臺（超星學(xué)習(xí)通平臺），對《環(huán)境監(jiān)測》課程結(jié)合課堂教學(xué)與在線教學(xué)的協(xié)同學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上教學(xué)平臺的教學(xué)和評價考核，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的翻轉(zhuǎn)[8]。

（一）項(xiàng)目驅(qū)動為導(dǎo)向的教學(xué)路線貫穿整個課程教學(xué)，充分發(fā)揮超星學(xué)習(xí)通平臺PBL專欄功能

摸底調(diào)研：教師在上課第一周在網(wǎng)上教學(xué)平臺上創(chuàng)建一份針對性的調(diào)查問卷（選擇題，10 min可以完成），從而了解學(xué)生的知識背景、特點(diǎn)、興趣等，為后續(xù)課題小組的研究方向、具體小組分工做好基礎(chǔ)資料的把握。

分組分工：利用PBL分組功能，將一個班級學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組（教師有目的地進(jìn)行分組，或者教師擬定限定人數(shù)幾個小組，但是確保每個學(xué)生都能選擇某一個小組，學(xué)生可自主選擇小組，直至人數(shù)飽和為止）。每個小組的研究方向貼合課程內(nèi)容的知識點(diǎn)，課題名稱由教師指定，或充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性，由學(xué)生根據(jù)興趣愛好結(jié)合課程知識點(diǎn)自擬。

互動交流：學(xué)生可通過超星學(xué)習(xí)通平臺自己組織學(xué)習(xí)，比如小組成員單獨(dú)學(xué)習(xí)后一起討論，或者小組成員邊學(xué)習(xí)邊討論。教師根據(jù)PBL上的信息進(jìn)行跟蹤評價。為了互動交流渠道的暢通，教師和學(xué)生都可以在學(xué)習(xí)通平臺創(chuàng)建討論版和BLOG等進(jìn)行討論和提問。

即時更新：由于環(huán)境監(jiān)測涉及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的修訂、監(jiān)測方法的更新及監(jiān)測管理的提高，教師可以及時在網(wǎng)上教學(xué)平臺推送一些最新的資訊，讓學(xué)生及時了解環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的動態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生和教師間的互動。

（二）問題驅(qū)動為導(dǎo)向的教學(xué)方法穿插課程知識點(diǎn)，充分發(fā)揮超星學(xué)習(xí)通平臺“通知”、“作業(yè)“功能

課堂教學(xué)：教師除了正常的課堂教學(xué)講授課程內(nèi)容，可以利用課堂教學(xué)的部分時間（5～10 min），介紹學(xué)生需要在課外學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)，掌握重點(diǎn)和要點(diǎn)、主要知識難點(diǎn)等，介紹如何使用網(wǎng)上教學(xué)平臺上”通知“、”作業(yè)“等模塊的課程資源（包括教師上傳的教學(xué)大綱，課件，視頻等）、網(wǎng)上的視頻公開課資源（如中國大學(xué)精品公共開放課iCourse平臺上奚旦立老師的公共開放課），要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)利用課余時間依托學(xué)習(xí)通平臺完成對這些知識點(diǎn)的自學(xué)。

網(wǎng)上協(xié)同：教師借助超星學(xué)習(xí)通平臺創(chuàng)建作業(yè)、練習(xí)和考試，結(jié)合課程知識點(diǎn)以開放式的問題形式設(shè)計各類題型，用于學(xué)生對于這部分知識掌握程度的評價考核。對于客觀題，教師事先設(shè)置參考答案，系統(tǒng)可以自動評分；而主觀題一般經(jīng)教師評閱后，由教師反饋詳細(xì)的評分結(jié)果和評語，學(xué)生根據(jù)評判結(jié)果了解自己的答題情況。學(xué)生被要求在規(guī)定時間內(nèi)完成，督促他們及時地完成練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。此外，自動評分系統(tǒng)允許學(xué)生多次提交作業(yè)（教師可以設(shè)置一個題庫，每次從題庫中抽取一定量的練習(xí)題，這樣保證每個學(xué)生的練習(xí)題至少有部分跟其他同學(xué)不同），在獲得高分的同時，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，也提高了他們對知識要點(diǎn)的掌握程度。教師也可以設(shè)置一些結(jié)合多個知識點(diǎn)的綜合性大作業(yè)，運(yùn)行學(xué)生小組成員之間可以互評，讓學(xué)生以評判者的身份參與課程學(xué)習(xí)，大大調(diào)動了學(xué)生的參與度和積極主動性。

互動交流：教師在網(wǎng)上學(xué)習(xí)規(guī)定時間之后，可以在課堂上安排一定的時間進(jìn)行討論和答疑。首先由學(xué)生代表陳述學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對這些內(nèi)容的延展討論及學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和難點(diǎn)。教師可以了解學(xué)生已經(jīng)吸收了哪些知識，哪些重要知識還未掌握，根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的共性問題進(jìn)行解答，并對這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)。總體上，教師可以根據(jù)學(xué)生的需求、學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度、教學(xué)大綱的進(jìn)度安排等，自由設(shè)置并調(diào)控課程的進(jìn)度、節(jié)奏。對于學(xué)生的個性問題，教師一般選擇在課后或在網(wǎng)上學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行個別溝通，解答的過程及結(jié)果在討論模塊顯示，方便學(xué)生查閱。

五、協(xié)同教學(xué)在其他課程中的可實(shí)現(xiàn)性

以上網(wǎng)上教學(xué)平臺和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合的協(xié)同教學(xué)方法，不僅可以應(yīng)用在專業(yè)課程的教學(xué)，也可以推廣到大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)（如《環(huán)境監(jiān)測實(shí)驗(yàn)》）。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，一般是在專業(yè)課程授課后，學(xué)生掌握一定的相關(guān)專業(yè)知識，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作課程的學(xué)習(xí)。教師在課程開始之前講授實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟和注意事項(xiàng)，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的操作缺乏具體的感官認(rèn)識。如果能結(jié)合網(wǎng)上教學(xué)方式，同樣可以實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)上教學(xué)平臺進(jìn)行分組，上傳實(shí)驗(yàn)的課件PowerPoint，介紹實(shí)驗(yàn)相關(guān)背景知識和試劑設(shè)備，請同學(xué)預(yù)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)和操作技術(shù)要點(diǎn)，同組同學(xué)可以在網(wǎng)上教學(xué)平臺進(jìn)行討論，也可以發(fā)布討論專題，教師和全班同學(xué)均可參與。同時，為保證學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，教師可以在教學(xué)平臺發(fā)布一些操作模擬題，從而掌握學(xué)生的的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)。教師還可以上傳實(shí)驗(yàn)操作視頻，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作步驟有了直接的感受，從而能更好地預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在做實(shí)驗(yàn)的時候也更有把握性，提高實(shí)驗(yàn)的成功率。

以《環(huán)境監(jiān)測》中“化學(xué)需氧量的測定“實(shí)驗(yàn)為例，實(shí)驗(yàn)過程中需要學(xué)生搭建一套回流裝置，即使教師講解后學(xué)生仍然需要花很長時間才能弄清回流裝置的作用及如何搭建。而學(xué)生經(jīng)過觀看課件和視頻預(yù)習(xí)后，能較快理解教師講解的裝置組建過程，并對實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)也有了更好的了解。而在實(shí)驗(yàn)完成之后，教師在網(wǎng)上開設(shè)討論版塊，學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和疑問進(jìn)行討論，這樣教師可以更好地了解學(xué)生在實(shí)際操作過程和數(shù)據(jù)處理過程中遇到的困難，更多地了解學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的想法。而且，有部分實(shí)驗(yàn)分析得到最終的有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，針對環(huán)境監(jiān)測的特點(diǎn)，可以組織學(xué)生討論監(jiān)測數(shù)據(jù)對于環(huán)境質(zhì)量的評價的意義，例如“區(qū)域環(huán)境噪聲的監(jiān)測”實(shí)驗(yàn)中，將各個小組同學(xué)監(jiān)測的結(jié)果對應(yīng)各個功能區(qū)，用功能區(qū)地圖展示噪聲的分布情況。

六、結(jié)束語

利用網(wǎng)上教學(xué)平臺協(xié)同課堂教學(xué)，讓學(xué)生和教師介入到一種技術(shù)為媒介的環(huán)境中，利用技術(shù)而感覺不到技術(shù)，專注于”學(xué)習(xí)“本身[9]：1. 課程講座視頻的信息含量豐富、密集、學(xué)生可以暫停、回顧任何一個知識點(diǎn)，因此是一種非常高效的信息傳遞方式； 2. 自動評分功能減輕了教師的負(fù)擔(dān)，同時強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的理念； 3. 學(xué)生對自己能接觸到相關(guān)專業(yè)最新技術(shù)和最前沿的開發(fā)方法感到興奮；4. 學(xué)生（通過講座視頻）接受到世界一流的教學(xué)，給優(yōu)秀學(xué)生帶來傳統(tǒng)課堂所沒有的挑戰(zhàn)；5. 學(xué)生可以通過留言評論等方式進(jìn)行答疑和溝通，更加省時便利高效。因此，不僅專業(yè)課程可以利用這種教學(xué)方式，實(shí)驗(yàn)課程也能較好地發(fā)揮網(wǎng)上教學(xué)平臺的優(yōu)勢，可以根據(jù)每門課程的特點(diǎn)設(shè)計合適的教學(xué)模式，充分利用網(wǎng)上教學(xué)平臺的資源，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

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