基于案例教學的地下水環境質量評價課程教學改革探索

鹿 帥，陳 康，魏愛華，邱淑偉，王 瑞

(河北地質大學 水資源與環境學院，石家莊 050031)

水是生命之源，是國民經濟和社會發展的命脈。地下水是水資源的重要組成部分，但隨著經濟的快速發展，地下水環境問題日益突出。為了培養地下水環境質量評價方面的專門人才以及豐富地質勘查人才的知識結構，河北地質大學于2013年增設了地下水環境質量評價課程。該課程為地下水科學與工程專業的必修課，水文與水資源工程專業的限選課。通過此課程的設置，使學生掌握有關地下水環境質量影響評價的基本理論和基本方法，掌握地下水環境預測、分析與評價的技術，就業后能夠在地質勘查和環境保護等領域獨立開展相關工作，這對于提升學生就業競爭力具有重要意義[1-4]。因此在教學過程中必須不斷加強教學方法與教學內容的創新，重視地下水環境質量評價課程在人才培養中的重要作用。在新工科背景下，教師講授課程不再是單純的理論講解，而是注重專業知識教育與技能教育的有機結合，培養學生的綜合能力[5]。本文針對地下水環境質量評價課程教學中存在的一些問題進行教學改革探索，在兼顧理論教學的同時，注重案例教學，以培養順應時代發展的創新型、應用型和復合型的高素質人才。

1 地下水環境質量評價課程教學現狀

1.1 理論內容過多，實踐內容較少

地下水環境質量評價課程涉及水環境相關概念、法律法規、行業規范、水文地質調查、地下水環境監測、地下水質量評價、地下水污染現狀評價、地下水脆弱性評價和地下水環境影響評價等內容。課程內容涵蓋面廣、實際應用性強，但學時相對較少，學生常出現“上課聽得懂，做題就出錯，動手更不行”的情況。目前我校該課程設為32學時，沒有安排實踐學時。課程以理論教學為主，存在內容多、理解難的問題。教師努力地將知識點直白地講授給學生，雖然這種單純的理論教學可以較好地促進學生理論知識水平的提高，但學生即便“上課聽得懂”概念、原理，也往往存在“知其然而不知其所以然”的問題，無法掌握全部課程知識，出現“做題就出錯”的情況。

由于該課程的教學涉及實踐方面的內容比較少，在培養學生創新意識和實踐能力方面存在諸多不足，導致學生出現“動手更不行”的情況。如第八章“地下水環境影響評價”，由于涉及較多的理論規范與評價流程，教師單純枯燥的理論講授，容易使學生對很多知識點的理解僅停留在表面，導致學生對環境影響評價工作的要領掌握不牢，難以把握環評的整體思路，畢業后從事環評工作上手較慢[6]。

1.2 學生以被動學習為主，學習積極性不高

目前在課堂上教師多采用多媒體進行講授，多媒體授課雖然可以生動形象地展現課程理論，使教學效率得到了提高，但是過度依賴多媒體，往往導致課程進度過快，很多學生對已學知識點來不及消化理解，就進入了新章節的學習。由于前期知識基礎不牢固，學生無法順利實現對后續章節知識點的理解，容易產生厭學心理。而且這種以學生被動接受知識為主的教學方式，很難調動學生的學習積極性。

1.3 考核形式單一，無法體現學生對知識的掌握程度

按照我校教學大綱要求，期末閉卷考試成績為該課程的最終成績。調研發現，不少學生認為平時無需花費太多時間，只需將相關概念、原理、方法等背誦下來，考前臨時突擊即可通過期末考試。也有部分學生雖課上認真聽講，課下進行復習，但是對課程重點難點仍一知半解，對于試題中結合實際的案例分析題，不會利用已學知識進行解答。

綜合以上分析可以看出，目前地下水環境質量評價課程的教學模式、教學手段和考核形式都存在一定的問題。由于課程具有很強的綜合性，缺少案例材料的分析講解，學生對所學理論往往不知如何應用，很容易失去學習興趣；同時課程還具有很強的實踐性，缺少了相關案例實踐環節，學生很難掌握環評工作要領，知識運用能力很難提升。因此，完善教學方法，將案例教學模式引入課程教學當中，在實現知識傳授的同時提高對學生能力的培養。

2 基于案例教學的課程教學實踐

2.1 引入案例，優化課堂教學內容

案例教學作為一種啟發式教學方法，能夠改變傳統的“填鴨式”“灌輸式”教學方式，增強教學內容的針對性、廣泛性和實用性，達到高層次認知的學習目標[7-8]。對于地下水環境質量評價課程，教師可以從已完成或者正在進行的水環境監測與評價項目、環境影響評價項目和相關地下水事件中篩選案例素材，精心加工后納入課堂教學內容中。在各個章節配套選取極具代表性的案例，引導學生對案例進行思考和討論，分析所學理論在科研、生產中的實際應用。比如在第八章“地下水環境影響評價”的教學中，首先讓學生課前閱讀相關內容的環評報告書，并自學其中涉及的理論；然后在課上以生講生評、小組討論等形式學習地下水環境影響評價基本術語、評價原則、工作任務、工作程序、工作分級及技術要求等理論知識；在此基礎上，從地下水環境現狀調查入手，結合環評報告書，讓學生逐步學習地下水環境質量現狀評價、地下水環境影響預測與地下水環境影響評價方面的知識，進而掌握地下水環境保護措施與對策。從理論到實際，使學生對環評過程形成清晰的認識，再由實際反思理論，加深對理論知識的理解。通過案例分析與理論教學，讓學生真正明白地下水環境影響評價的根本任務和目的。

另外要求學生定期瀏覽生態環境部、地信網論壇、土木在線、中國環境影響評價網等官網或專業網站，了解本領域最新動態并獲取學習素材。在此基礎上將相關案例引入課堂，使課程教學更加貼近生產生活實際。比如在教授第二章“人類活動對水環境的影響”時，通過觀看人類活動對水環境質量影響的新聞報道，讓學生直觀了解目前人類正面臨的水環境問題、水資源開發所造成的環境負效應及其特點；和學生一同分析河北白洋淀死魚事件、太湖藍藻污染事件、多瑙河污染事件等近年來國內外發生的水污染事件，深入剖析造成各個污染事件的原因，讓學生領悟“綠水青山就是金山銀山”的生態內涵，引導學生對水污染防治手段和方法展開思考。

2.2 結合課堂理論教學，提升案例教學效能

將案例分析引入地下水環境質量評價課程，既是滿足該課程的實踐性要求而設置的必要環節，又是擴大學生視野、培養創新意識和實踐能力不可或缺的重要手段[9-10]。學生在課堂上掌握了理論知識，熟悉了案例中所涉及的實踐環節，以此為基礎，便可以參與科研項目、課程設計、實驗實踐等活動進行理論知識和案例知識的實際應用，從而形成“學研結合”的高效學習模式[11]。

指導學生利用課余時間參與地下水樣品采集、地下水污染調查、地下水質量評價等部分科研工作，將學生帶入實際科研項目中來，提升學生的實踐能力。鼓勵學生在河北地質大學學生科技基金科研項目、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽、河北省大學生“調研河北”社會調查活動中積極參賽或申報與課程相關的課題，開展科學研究與創業實踐，加深對理論知識的認識與理解。在以上實踐過程中，教師應使學生意識到只有具備過硬的專業知識和職業技能才能“三百六十行，行行出狀元”，注重培養學生團隊意識和創新意識，提升他們的綜合素養。

在講授“水文地質調查”“地下水環境監測”“地下水質量評價”“地下水污染現狀評價”等章節前，教師布置任務，要求學生在結課前分組完成實踐報告。為完成報告，學生需查閱大量文獻資料，自主設計工作方案，根據實地調查確定取樣點，按照規范要求進行水樣的采集與保存，然后將取得的水樣進行室內分析測試，根據測試結果進行地下水質量評價和地下水污染現狀評價，最后以生講生評、研討辯論、論文匯報等形式完成實踐內容的總結。此過程全部由學生獨立完成，遇到解決不了的問題教師給予指導和幫助，這樣可使學生從被動接受學習轉換為主動學習，提高分析解決問題的能力，端正嚴謹治學的態度。

此外，邀請相關領域專家以講座、報告或者云課堂的形式，向學生講述工作經歷、行內經驗、科技發展前沿及趨勢等，來拓寬學生的專業知識面，而且通過展現我國科技工作者在起點低、起步晚的條件下堅持不懈、努力探索取得的輝煌成就，發揮榜樣的引領作用，激發學生的學習興趣，使他們樹立堅定不移的理想信念，從而立志為實現中華民族偉大復興的中國夢而不斷努力。

2.3 引入線上工具，合理安排教學活動

利用現代化的教學手段，將互動學習、探討式學習、線上網絡學習有機地結合起來，形成“課前+課上+課后”的立體化教學模式，在調動學生學習熱情的同時保證案例教學環節的完整性[12]。

課前教師要對地下水環境質量評價課程進行教學活動的設計，根據學生先修課程情況對教材內容進行提煉，編制教案、精心組織教學內容、確定講授重點及關鍵點，制成形式多樣的多媒體課件以及理論知識短視頻，以求達到“以少勝多，事半功倍”的效果。通過超星學習通平臺向學生布置預習任務、發放教學材料(教學短視頻、教學課件、期刊文獻、練習題等)。依托平臺搭建課程在線討論模塊，在上課前3天發布討論內容，然后在課堂上讓學生進行分組討論，教師給予輔助和引導，以提升學生團隊協作能力和形成批判性思維。依托平臺搭建課程在線測驗模塊，在線測驗模塊可以實現在線實時測驗、查看成績、查看參考答案、申請復審等功能。上課前20分鐘在平臺上發布上一節知識點的測驗題，題型以客觀題為主，主要類型為判斷題和選擇題，每個學生的測驗題從已經建好的試題庫中隨機產生，要求學生在課前完成。這樣既可以督促學生課下認真復習，又可以起到課前鞏固的作用。

課上通過增設部分研究性和學科前沿的內容，提高教學質量與教學效果。借助學習通在課上適時設置主題討論、隨堂練習、問卷、投票、評分、搶答等環節，與學生互動，活躍課堂氣氛，增強學生的課堂參與度，鍛煉學生獨立思考及總結歸納能力，逐步實現學生由“要我學”到“我要學”的轉變。在授課過程中適時引入一些與課程相關的歷史典故與領域專家事跡，激發學生的民族自豪感與學習熱情，引導學生自覺規劃課余時間，培養良好的學習習慣與愛國情操。

課后通過學習通平臺發放作業，將課堂案例作為自測題目，考核學生分析問題和解決問題的能力；或者讓學生根據課上所學撰寫案例分析報告(報告包括案例癥結、問題鑒定、原理分析、行動方案等)；或者提供其他簡短案例，讓學生提出關鍵議題及解決方案。部分作業采用學生互評的形式給出成績，使學生在評價他人的同時加深對問題的理解和認識，提高比較和分析能力，同時調動學生學習的積極性，提高其思維能力和語言表達能力，從而使他們真正成為學習的主人。對于學生課后存在的疑難困惑，教師通過釘釘群、QQ群等即時通信平臺及時進行解答，學生也可以針對教師的教學活動提出意見或建議，實現教學相長，增進師生溝通，提升教學效果。

“課前+課上+課后”的立體化教學模式將學生的課前預習、課后鞏固和教師的課堂講授有機地結合起來，環環相扣，從而密切追蹤學生的學習動態，適時調整教學進程，使學生對課程形成持續的學習興趣。

2.4 側重學生的平時表現，完善考核評價方式

考核結果可以了解學生對課程的掌握情況，也可以反映教師實際的教學效果。以往地下水環境質量評價課程采用期末閉卷考試形式，大多注重對理論知識的測驗，而很多實用知識沒能得到考核，在一定程度上束縛了學生創新意識的發展。采用“課前+課上+課后”的立體化教學模式后，勢必需要進行考核評價方式的創新，以體現學生對課程的掌握程度以及案例教學的效果。

改革后的課程考核成績由平時學習成績(占20%)、實驗實踐成績(占25%)與期末考試成績(占55%)組成，突出平時學習和實驗實踐成績的所占比例，弱化期末考試成績。平時學習成績包括在線學習時長及簽到(占5%)、線上討論(占5%)和作業測驗(占10%)。實驗實踐成績包括課堂案例分析及表現(占10%)和實驗實踐完成情況(占15%)。實驗實踐成績的評定更加關注學生課程教學的參與度，注重實驗實踐的全過程，而不再僅僅依靠提交的課程報告確定此項成績，由此避免部分學生平時學習不努力、最后抄襲他人作業的情況。與此同時，期末考試增加應用題和案例分析題，更加側重對理論知識應用的考查，促使學生各個方面平衡發展，避免死記硬背應付考試。新的考核評價方式將成績的得分點分配到學習的各個環節，能夠較為真實地反映學生對課程的掌握情況和解決實際問題的能力，而且能夠改變學生平時懶于學習、缺乏思考與實踐、作業應付、考前突擊等不良習慣。

3 結語

地下水環境質量評價課程的理論性與實踐性都很強，傳統的教學模式、教學手段和考核形式都存在一定的問題，因此基于案例教學對此課程進行教學改革探索與實踐。首先，開展案例教學，充分調動學生學習的積極性和能動性，同時強化科研實踐訓練，貫通理論與實踐間的鴻溝，培養學生的創新能力，提升其職業技能；其次，建立“課前+課上+課后”的立體化教學模式，引導學生積極參與學習，密切追蹤學生的學習動態，以考促學，讓學生產生持續的學習動力；再次，實行將成績的得分點分配到學習的各個環節的新的考核評價方式，較為真實地反映學生對課程的掌握情況和解決實際問題的能力。

通過一年的課程教學改革探索與實踐，學生的學習熱情顯著提高，主動學習時間明顯增多，實驗實踐完成情況良好，參與科研活動人數增加，學生知識水平、創新意識和團隊協作能力均有所提高，這表明基于案例教學的地下水環境質量評價課程教學改革效果良好。