基于互聯網信息技術的環境類專業課程教學模式探析

李桂菊 趙瑞華

摘 要：在互聯網時代，教育信息化快速發展，教學模式也要與時俱進，MOOC、SPOC、CDIO 教學模式為環境類專業課程改革提供了創新性的平臺。文章旨在以“水污染控制理論與技術”研究生課程為例，利用 MOOC線上資源自主完成課堂所要求的基本知識學習，將適合本校學生的線上SPOC教學模式與線下 CDIO 實踐教學模式相結合，設計“線上+線下+實踐”一體化專業課程體系，實現理論與實踐融合的教學模式，推動研究生教育綜合改革，進一步培養學生的創新創業能力和解決復雜工程問題的能力。

關鍵詞：互聯網信息技術;研究生教學模式;環境類課程;專業課程

一、引言

當前研究生的教學模式還是以教師主導下的課堂講授式教學為主，雖然也會采取案例教學法、專題教學法等多種形式，但是存在兩個誤區：一是研究生利用信息化技術自我攝取知識的能力未得到鍛煉，忽略了發現問題、自主設計方案以及解決問題的能力;二是不重視教學，直接進行科研，即用科研取代教學，研究生的科學知識建構欠缺，學習的認知結構不完整，缺乏理論根基。因此，深化研究生教育改革，完善以學生為中心的教育體系，強化創新能力培養，探索形成各具特色的培養模式，成為現階段高校研究生教育教學改革的一項重要任務。

隨著“互聯網+”信息技術的快速發展，研究生教學模式正在經歷著前所未有的變革。其中，MOOC 與 SPOC 成了教育模式變革的主要方向，對專業性比較強的專業課程采用怎樣的模式，以更好地幫助學生建立學習的認知結構，值得教育工作者深入思考。

二、基于 MOOC、SPOC、CDIO 教育模式的研究生課程改革影響

（一）MOOC 大規模開放在線課程教學模式

MOOC （ Massive Open Online Courses） 是大規模開放在線課程，它強調學生的個性化學習，學生在課下通過在線課程自學，完成基礎知識學習，通過在線互動解決知識疑點。對于各門專業課，研究生可以在 MOOC 平臺上選擇相關課程學習，獵取來自世界各地高校、教育機構的知識資源。而事實上部分研究生是從相關專業跨專業考入本專業的，教師可以將教學內容提前告知這些學生，讓學生利用課下時間自主學習慕課的內容，并通過互聯網查詢資料，歸納和消化知識重點。這樣教師便有更多的學時幫助學生更深層次地內化和拓展知識，介紹解決復雜工程問題的案例，提高教學效果。這既培養了學生自我攝取知識的能力，又解決了研究生的教學課時十分有限的問題。

（二）SPOC小規模限制性在線課程教學模式

SPOC （ Small Private Online Course，小規模限制性在線課程） 是一種比 MOOC 定位更精準、群體性特征更明顯的小范圍在線開放課程，由于其更具有針對性，可控性強，因此更適合研究生專業的小班教學以及學生的個性培養。SPOC 課程內容根據本專業學生的學習情況進行設置，實現了以學生為中心，且線上課程內容專業性更強，所以有利于提升研究生解決綜合問題的能力。學生可以把線上學習產生的問題帶到線下見面課，與教師討論，完成知識到素質與能力的轉變。學生通過關鍵詞演講、主題討論、PPT展示等方式，深度培養在大數據時代下對信息的搜集和整合能力、閱讀寫作能力、表達能力，解決復雜工程問題的能力以及團隊合作意識。

（三）CDIO實踐性教學模式

CDIO （ Conceive-Design-Implement-Operate，構思—設計—實施—操作） 是基于“做中學”與“基于項目的教育和學習”的實踐性教學模式。研究生的能力是在學習知識的基礎上經過培養訓練和實踐形成發展起來的，包括獲取知識的能力、分析問題和解決問題的能力等，這也是課程建設最為注重的方面。環境類學科是偏重實踐性的學科，將CDIO模式創新應用到教育改革中，可以通過構思、設計、執行與運行四個步驟形成一個完整的實踐教學體系并持續優化，培養學生的人際團隊能力和工程系統能力。因此研究生教學改革中的CDIO實踐性教學模式是不可或缺的。

三、基于互聯網信息技術的環境類專業課程教學改革實施

（一）確定教學改革思路

總體教學改革思路是：設計“線上+線下+實踐”一體化專業課程體系，實現理論與實踐融合的教學模式，推動研究生教育綜合改革，進一步培養學生的創新創業能力和解決復雜工程問題的能力。

首先，依據教學目標確定教學內容，發布線上資源自主學習內容和任務，引導學生完成課前知識獲取;其次，通過線下見面課拓展研討，實現課內知識內化，并由學生根據自己的興趣愛好選擇綜合性創新性課題，以科研小組為單位對外文文獻進行閱讀分析，在見面課研討、教師點評和師生互動討論中確定實施方案;再次，學生親自動手實驗，完成課后知識拓展與應用。

（二）課前知識獲取

依據教學目標確定教學內容，發布線上資源自主學習內容和任務，目前學堂在線、中國大學慕課、智慧樹教育平臺、超星平臺等已經免費開放很多環境類課程，要求學生在學堂在線平臺上學習清華大學黃霞教授和左劍惡教授開設的“水處理工程”，在中國大學慕課平臺上學習湖北理工學院張麗莉教授開設的“水污染控制工程”。這兩門課程與 “水污染控制理論與技術”研究生課程相關度很高，學生可以利用 MOOC和SPOC線上資源自主完成課堂所要求的基本知識學習。進行課前自學并通過視頻彈題、章節討論題、章節自測題進行檢驗，在論壇上討論，完成線上課前知識獲取。

（三）課內知識內化

根據學生學習進度，定期安排見面課。教師先通過問題導向，引導學生展示學習成果;然后教師講解學生理解不到位的知識并進行點評;再通過案例導向教學法進行知識拓展，師生互動，聚焦當前熱點問題，并通過科研融入教學進行創新引領。

比如，教師通過介紹農村生活污水分散處理技術在天津產業化應用項目的科研內容，讓學生更好地理解硝化反硝化脫氮的原理，改進工藝及技術集成，實現課內知識內化;解決一個具體的水環境問題，需要學生具備收集資料、閱讀中外文文獻、確定研究方案、對方案進行可行性分析、進一步通過實驗驗證優化方案的能力。為此，按照5人一組，給出7組目前社會需求的環境技術問題，并為學生提供必讀的幾篇外文文獻，讓學生根據自己的興趣愛好自由組合，大量收集資料閱讀，初步確定研究思路和實施方案;以組為單位進行匯報，在見面課上進行師生研討，對該方案進行可行性分析，完成CDIO 教學模式中構思和設計的兩個步驟。

（四）課后知識拓展與應用

前期學生利用平臺上的教學資源獲取專業知識，是利用自己的業余時間完成的。一方面，這能提高學生自我攝取知識的能力;另一方面，節省下來的學時可以讓學生“做中學”，完成 CDIO實踐性教學模式中的實施和操作的后兩個步驟。學生根據拓展實驗任務，利用開放實驗室，進一步對見面課確定的方案進行驗證，檢驗和修復自己的論點，完善科學論證。這樣使研究生經歷“理解知識—思辨問題—明晰道理—參與實踐—勇于創新—反思結果—回歸理論”的整個過程，以此不斷提高自身的思考與實踐能力。實驗完成后要求進行小組展示匯報，以進一步培養學生的團隊精神和合作意識。

（五）課程考核改革

本課程采用過程性考核辦法，不僅有線上的章節測試、期末考試，而且還有見面課出勤、發言等表現分，更為重要的是強調了學生進行課程學習的進度也要在成績中有所體現。具體考核成績比例分配如下：

在線學習成績15%（在線學習進度5%，問答互動10%）;

章節測試成績10%;

見面課成績25%（考勤5%，課程學習展示匯報10%;實踐方案展示匯報10%）;

實踐環節成績20%（出勤10%，成果展示10%），

期末考試成績30%。

教師應改革學生考核評價方式，特別是考試方式，加大過程考核，注重評價方式多樣性，重視評價內容的全面性，以突出評價主體的多元性，實現人才的多樣化評價體系。

四、結語

在打造金課、淘汰水課的新形勢下，充分利用信息化技術對研究生課程教學模式進行改革勢在必行。研究生有能力利用 MOOC線上資源自主完成課堂所要求的基本知識學習，將適合本校學生的線上SPOC教學模式與線下 CDIO 實踐教學模式相融合，通過設計“線上+線下+實踐”一體化專業課程體系，在課堂實施“課程準入”“課程自學”“課中討論”“課程實踐”“課程評價”五個階段，實現理論與實踐相融合的教學模式。將課堂與課外結合、線上和線下結合、教師教和學生學結合，使閱讀與討論成為主要的教學方法，讓學生在“做”中“學”，以達到理想的教學效果，適應新的人才培養目標的要求。

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