環(huán)境工程基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式改革與效果評(píng)價(jià)

陶 玲，包靜玥，鄭 丹，朱曉艷

(武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，武漢 430065)

隨著近年來(lái)線上教學(xué)的推廣，線上教學(xué)已成為高等教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。線上教學(xué)具有方便開(kāi)展、課堂規(guī)模大、適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但缺乏知識(shí)學(xué)習(xí)必需的情境性與互動(dòng)性，尤其難以實(shí)時(shí)把握學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。為了取得更好的教學(xué)效果，應(yīng)將線上與線下相結(jié)合，開(kāi)展混合式教學(xué)模式，在線上學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行課程預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，在線下課堂采用問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)進(jìn)行重難點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)，為學(xué)生答疑解惑并開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。環(huán)境工程基礎(chǔ)課程具有基礎(chǔ)知識(shí)面廣、專業(yè)課理論性較強(qiáng)、實(shí)踐性較強(qiáng)、課程重難點(diǎn)較多等特點(diǎn)，通過(guò)開(kāi)展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，能夠發(fā)揮線上課程和線下課程的各自優(yōu)勢(shì)，提高環(huán)境工程基礎(chǔ)課程教學(xué)效果。混合式教學(xué)模式改革的順利進(jìn)行要做到線上有資源、線下有活動(dòng)，課堂組織方面要做到課上有重點(diǎn)、課下要全面，結(jié)果評(píng)價(jià)方面要做到過(guò)程有評(píng)估、效果能評(píng)價(jià)。

1 環(huán)境工程基礎(chǔ)課程與混合式教學(xué)模式概述

環(huán)境工程專業(yè)人才需要具備工程學(xué)的系統(tǒng)理論，掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)，能夠運(yùn)用環(huán)境工程的技術(shù)方法為生態(tài)自然資源保護(hù)和環(huán)境污染防治工程提供專業(yè)服務(wù)。需要掌握工程制圖、環(huán)境工程CAD、流體力學(xué)、環(huán)境工程原理和大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢棄物等工程學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，也需要掌握環(huán)境微生物、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等環(huán)境管理的相關(guān)知識(shí)。工程系列課程的知識(shí)體系需要工程制圖、環(huán)境工程CAD、流體力學(xué)、環(huán)境工程原理等基礎(chǔ)課程作為支撐，但以上課程或因?yàn)閷?shí)踐性強(qiáng)而占用大量課堂時(shí)間，或因?yàn)檎n堂內(nèi)容抽象而教學(xué)效果不理想。目前，環(huán)境工程學(xué)的傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在以下問(wèn)題：其一，課程內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)生基礎(chǔ)不牢難以理解，造成課堂教學(xué)質(zhì)量差。每個(gè)學(xué)生的短板不同，短暫的課堂時(shí)間難以針對(duì)性地解決學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不牢的問(wèn)題。其二，教學(xué)手段單一，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是教師單向灌輸式教學(xué)，課堂內(nèi)容較多且枯燥，很難吸引學(xué)生的注意力。教學(xué)過(guò)程中缺少有效的實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生僅機(jī)械記憶知識(shí)點(diǎn)，難以提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

近年來(lái)，混合式教學(xué)方法的提出為環(huán)境工程基礎(chǔ)課程教學(xué)的發(fā)展指明了方向。將混合式教學(xué)引入環(huán)境工程基礎(chǔ)課程，針對(duì)實(shí)踐性強(qiáng)的課程，線上學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)、線下練習(xí)輔導(dǎo)答疑；針對(duì)理論性強(qiáng)的課程，線上采用音視頻及動(dòng)畫(huà)等形式講解知識(shí)點(diǎn)，線下講解知識(shí)體系及練習(xí)。將便利豐富的線上教學(xué)與參與度高、互動(dòng)性好的線下教學(xué)有機(jī)融合起來(lái)，增加了環(huán)境工程基礎(chǔ)課程教學(xué)的廣度與深度。線上學(xué)習(xí)能夠給學(xué)生足夠的時(shí)間自主學(xué)習(xí)相關(guān)科目的基礎(chǔ)知識(shí)，線下課堂采用問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)，以工程應(yīng)用為目標(biāo)，學(xué)生帶著線上學(xué)習(xí)中的問(wèn)題和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)入課堂。教師主要講解重難點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)生提出的問(wèn)題，這樣既可以節(jié)省課堂時(shí)間也可以保障課堂教學(xué)質(zhì)量，精心設(shè)計(jì)課堂教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐和運(yùn)用中掌握知識(shí)，實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)目標(biāo)。混合式教學(xué)需要采用積極的評(píng)價(jià)方法，進(jìn)而起到激勵(lì)作用。線上教學(xué)過(guò)程中要經(jīng)常利用一些小測(cè)試來(lái)提高學(xué)生的參與度，檢驗(yàn)線上教學(xué)成果，線下教學(xué)可以使用當(dāng)堂提問(wèn)的方法檢驗(yàn)授課效果，實(shí)踐活動(dòng)中可利用當(dāng)堂檢測(cè)、調(diào)研結(jié)果、論文等形式進(jìn)行知識(shí)檢驗(yàn)和鞏固，課程最后可使用傳統(tǒng)的答卷與實(shí)操評(píng)估相結(jié)合的方式檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況。混合式教學(xué)有助于開(kāi)拓學(xué)生運(yùn)用環(huán)境工程基礎(chǔ)課程所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，達(dá)到與工程教育專業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)相關(guān)的課程目標(biāo)。加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，落實(shí)對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)；促進(jìn)學(xué)生掌握與本專業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)與設(shè)備的分析、實(shí)驗(yàn)、科技開(kāi)發(fā)與工程設(shè)計(jì)的基本方法；具有對(duì)本專業(yè)相關(guān)系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行分析研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力；有效促進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量的長(zhǎng)期跟蹤調(diào)查，形成良好的教學(xué)反饋機(jī)制，形成持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念；改善目前教學(xué)過(guò)程及教學(xué)質(zhì)量的反饋無(wú)法充分反映學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的現(xiàn)狀，為不斷提高課程教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)，滿足工程認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)的要求。

通過(guò)實(shí)施混合式教學(xué)模式改革，可以構(gòu)建結(jié)合線上和線下的混合式教學(xué)評(píng)價(jià)方法，拓展課堂寬度，課前預(yù)習(xí)、課內(nèi)討論、課后鞏固三個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，構(gòu)成完整的學(xué)習(xí)過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力、溝通交流能力和小組合作能力，大幅度提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維、責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)與合作意識(shí)、挑戰(zhàn)風(fēng)險(xiǎn)的意識(shí)、自我奉獻(xiàn)的意識(shí)等，培養(yǎng)新時(shí)代具有強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神的優(yōu)秀專業(yè)人才。不斷提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)工程教育認(rèn)證工作的開(kāi)展，準(zhǔn)確把握和評(píng)估畢業(yè)生所具備的能力。

2 環(huán)境工程基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式改革策略

2.1 做好混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

環(huán)境工程基礎(chǔ)課程的混合式教學(xué)模式改革首先要做好教學(xué)設(shè)計(jì)，明確線上和線下授課內(nèi)容，確定線下課堂的組織方式和課堂內(nèi)容。基于混合式教學(xué)的主動(dòng)學(xué)習(xí)理念，對(duì)環(huán)境工程基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，將整個(gè)課程分為：A.線上階段。課前學(xué)生在線上平臺(tái)學(xué)習(xí)課程相關(guān)資料，根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)預(yù)習(xí)課程基礎(chǔ)知識(shí)，并通過(guò)任課教師發(fā)布的線上討論，提交線上學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及難點(diǎn)。B.線下階段。任課教師根據(jù)線上學(xué)習(xí)的進(jìn)度和結(jié)果判斷學(xué)生的掌握情況，在線下課堂中進(jìn)行重難點(diǎn)講解、答疑及練習(xí)。對(duì)需要大量操作練習(xí)的工程制圖及環(huán)境工程CAD課程，將課堂還給學(xué)生，使其在練習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題；對(duì)理論性較強(qiáng)的流體力學(xué)等課程，在線下課堂中還需要對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行梳理，方便學(xué)生將各知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，使教學(xué)活動(dòng)順利過(guò)渡到課后階段。C.課后階段。課后階段是整個(gè)課程學(xué)習(xí)的鞏固與升華，可以使學(xué)生實(shí)現(xiàn)更深層次的教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)課上拋出的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生在課后查閱更多資料找到解決問(wèn)題的方法或完成挑戰(zhàn)性的工作，一方面引導(dǎo)學(xué)生了解該行業(yè)的學(xué)術(shù)前沿，另一方面增加學(xué)生對(duì)工程生產(chǎn)的了解。

2.2 線下開(kāi)展問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)

工程教育認(rèn)證要求學(xué)生要具有對(duì)環(huán)境治理工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)的能力，并且能夠解決影響系統(tǒng)正常運(yùn)行常見(jiàn)問(wèn)題的能力。解決問(wèn)題首先要找到問(wèn)題，主要專業(yè)課程的重點(diǎn)是各種設(shè)備及系統(tǒng)的原理及簡(jiǎn)單設(shè)備設(shè)計(jì)，缺乏設(shè)備及系統(tǒng)出問(wèn)題時(shí)的解決方法，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)影響環(huán)境設(shè)備/系統(tǒng)運(yùn)行安全的關(guān)鍵因素不能深刻認(rèn)識(shí)，知識(shí)和應(yīng)用之間無(wú)法達(dá)成有效銜接。因此，基礎(chǔ)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，對(duì)基礎(chǔ)的原理性問(wèn)題進(jìn)行闡述和解決，這也是問(wèn)題導(dǎo)向型教學(xué)的“問(wèn)題”來(lái)源。鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)調(diào)查、分析和討論等途徑發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，讓學(xué)生從信息的被動(dòng)接受者變?yōu)榉e極的知識(shí)建構(gòu)者。問(wèn)題解決后，要求學(xué)生在線提交結(jié)論與評(píng)價(jià)，總結(jié)這些專業(yè)問(wèn)題需要哪些理論基礎(chǔ)知識(shí)及如何應(yīng)用，讓學(xué)生能夠明確本門(mén)課程的作用及學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到學(xué)以致用。任課教師需要不斷提升自身的教學(xué)能力，善于從工程實(shí)踐中提煉“問(wèn)題”，并把“問(wèn)題”解決貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。

2.3 完善線上資源建設(shè)

開(kāi)展環(huán)境工程基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)改革必須要做好線上資源建設(shè)。線上資源分為三類：A.需要學(xué)生在線下授課前進(jìn)行預(yù)習(xí)的內(nèi)容，包括知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)練習(xí)。B.學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)后的即時(shí)測(cè)試、問(wèn)卷、討論等內(nèi)容。該部分內(nèi)容是任課教師進(jìn)行線下授課的重要參考，是線上和線下教學(xué)活動(dòng)的有效鏈接。C.課后需要學(xué)生進(jìn)行了解的課外資料或需要完成的實(shí)踐性內(nèi)容。該部分內(nèi)容具有非常強(qiáng)的靈活性，圖紙繪制、行業(yè)熱點(diǎn)討論、與環(huán)境有關(guān)的歷史事件閱讀等都可以作為課后內(nèi)容。教師端可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也可以隨時(shí)上傳相關(guān)學(xué)習(xí)資料或加入學(xué)生的討論群組進(jìn)行交流，可以錄播或開(kāi)啟直播課程進(jìn)行講解。由于線上學(xué)習(xí)具有思維比較發(fā)散難以深入學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，因此進(jìn)行線上資源建設(shè)時(shí)要考慮在學(xué)習(xí)視頻之間穿插一些小測(cè)試來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力并檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握情況。線上學(xué)習(xí)主要以基礎(chǔ)知識(shí)掌握、知識(shí)總結(jié)、重難點(diǎn)和疑點(diǎn)小組討論為主。

2.4 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，做好效果評(píng)價(jià)

線上教學(xué)是學(xué)習(xí)內(nèi)容的導(dǎo)入。任課教師通過(guò)線上資源了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況后，及時(shí)進(jìn)行線下課堂的組織和內(nèi)容更新。應(yīng)改變以往教師講學(xué)生聽(tīng)的單向課堂教學(xué)模式，形成互動(dòng)式課堂。教師重點(diǎn)講解本次課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)，同時(shí)設(shè)計(jì)一系列教學(xué)活動(dòng)以鞏固學(xué)生學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)課堂小測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)的方法了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。效果評(píng)價(jià)分為短期評(píng)價(jià)和中長(zhǎng)期評(píng)價(jià)，短期評(píng)價(jià)是針對(duì)單次課程內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括測(cè)驗(yàn)等形式，短期評(píng)價(jià)是單項(xiàng)評(píng)價(jià)，是判斷學(xué)生對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)掌握程度的指標(biāo)；中長(zhǎng)期評(píng)價(jià)主要是通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)等形式，靈活應(yīng)用多章節(jié)知識(shí)點(diǎn)完成的評(píng)價(jià)，中長(zhǎng)期評(píng)價(jià)是綜合評(píng)價(jià)，是判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)體系掌握程度的指標(biāo)。

在課程教學(xué)過(guò)程中需通過(guò)各種方式觀察和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)糾正或幫扶，幫助學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)。期末考試的內(nèi)容可以是評(píng)價(jià)樣本空間的代表，但不一定是全部，期末論文的考核方式更是難以明確的量化評(píng)價(jià)。需要針對(duì)課程目標(biāo)設(shè)計(jì)有效的、多方位的課程考核方式、內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，使考核內(nèi)容深度、廣度與課程目標(biāo)要求相匹配，并能有效證明課程目標(biāo)的達(dá)成情況。改變單一的以直接考試和定量作業(yè)為評(píng)價(jià)依據(jù)的方式，利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地從中獲得評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，學(xué)生在線學(xué)習(xí)的測(cè)評(píng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也可作為評(píng)價(jià)的重要依據(jù)之一。教師可對(duì)課程進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行整體了解，并督促學(xué)生學(xué)習(xí)。教師按照章節(jié)查看討論情況和學(xué)生提出的問(wèn)題，從而有針對(duì)性地進(jìn)行回答。根據(jù)學(xué)生參與討論、章節(jié)測(cè)試、延伸閱讀、訪問(wèn)記錄和在線時(shí)長(zhǎng)等情況進(jìn)行監(jiān)督管理，對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行權(quán)重設(shè)置，并設(shè)置積分獎(jiǎng)勵(lì)作為激勵(lì)。及時(shí)提醒與輔導(dǎo)成績(jī)較低的學(xué)生，提升其對(duì)本課程的掌握程度。設(shè)置投票和問(wèn)卷，了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)、教師授課水平以及在線課程使用等方面的意見(jiàn)與建議，綜合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)并持續(xù)改進(jìn)。

3 結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境工程基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式改革中需要及時(shí)了解課堂組織和教學(xué)模式實(shí)施過(guò)程中學(xué)生的反饋，及時(shí)總結(jié)混合式教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。課程完成后，收集學(xué)生的評(píng)價(jià)以改進(jìn)教學(xué)，也可請(qǐng)相關(guān)專家對(duì)整個(gè)教學(xué)流程進(jìn)行深度分析并給出改進(jìn)措施。在后續(xù)工作中不斷豐富線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，采取形式多樣的線下教學(xué)方式，發(fā)揮線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，真正讓學(xué)生受益。實(shí)施過(guò)程中需注意以下問(wèn)題：第一，網(wǎng)絡(luò)資源量多且雜，應(yīng)甄選合適難度和廣度、適用于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的習(xí)題、案例、項(xiàng)目等資源用于教學(xué)過(guò)程的不同環(huán)節(jié)。分層次建立不同層級(jí)題庫(kù)，因材施教，滿足不同學(xué)生需求。第二，線下問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生對(duì)于專業(yè)課程還缺乏系統(tǒng)了解，快速地使學(xué)生理解工程中的問(wèn)題是問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)的關(guān)鍵，可借助線上視頻教學(xué)等方式，使學(xué)生快速了解問(wèn)題的關(guān)鍵。第三，為解決單一的考核與評(píng)價(jià)模式不足以體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的矛盾，可建立多元化考核方式全過(guò)程評(píng)價(jià)機(jī)制，并引入企業(yè)導(dǎo)師參與到課程考核評(píng)價(jià)中。