“三全育人”背景下環境工程專業課混合教學模式探索

何艷潔 郭翔宇 郝玉翠

唐山學院新材料與化學工程學院 河北唐山 063000

1 概述

在線教學又稱線上教育，是一種基于網絡的教育學習行為。學習者可以結合自身情況和學習特點，自主選擇學習時間和地點。學生在教師引導下自主開展學習，將傳統的以“教師講授為主”的教學模式轉向以“學生自主學習為主”的教學模式。隨著信息科技和互聯網技術的飛速發展，這種教育方式逐漸在高校教育教學中得以應用。近些年，高校教學工作面臨嚴峻挑戰，特別是在高校“全員育人、全程育人、全方位育人”方針背景下，環境工程專業課教學如何在有限的學時中實現智育和德育雙重培養目標，高質量完成立德樹人根本任務，這需要施教者探索更高效、更積極的教學模式。期間通過線上教學的方式進行專業課講授，積累了線上教學的豐富經驗，確保了專業課教學的順利進行。但是，僅僅依靠線上教學的方式無法滿足高等學校培養學生的總目標要求，因為這種教學模式不能實現教師和學生面對面的溝通，更不利于實驗教學和實習、實訓的正常開展。而在線教學的缺陷恰恰是傳統高等教育面授教學的最大優勢。因此，借助線上教學過程積累的經驗，通過探索高等學校專業課線上線下混合教學模式，推進現代信息技術與教育教學深度融合，充分發揮學生學習的主體作用和教師教學的主導作用。

本文以“環境工程微生物學”課程教學為例，該課程是環境工程本科專業一門重要的專業基礎課，包含了微生物學基礎、微生物的生理、遺傳與變異及微生物生態與環境工程中微生物的作用等相關內容，涉及知識繁多，涵蓋學科交叉內容，具有較強的專業性、實踐性和應用性。在本課程教學過程中，應不斷探索更高效的教學模式。與傳統線下教學相比，線上線下混合式教學在知識個性化攝取與學科領域拓展上具有一定優勢，是未來“智能+”時代的重要發展方向。

2 環境工程專業課傳統教學存在問題分析

傳統面授課程教學過程中存在一些亟待解決的問題：一是理論教學課時有限，課堂內容無法豐富、全面的展開，教學內容中理論知識多而具體實例較少，學生對于課程知識的實際應用認識不足[1]，無法深入理解微生物在環境工程領域發揮的作用，課程教學無法很好地完成德育培養的目標；二是傳統面授課堂更多的是以教師講授為主，學生學習的主體作用無法得到充分發揮，不能很好地滿足不同學習情況的學生在知識攝取過程中的個性化需求；三是傳統面授課程使學生的學習任務集中在課上，多數學生沒有積極主動地進行課前預習和課后復習，課下碎片化時間利用效率較低。

3 混合教學模式的改革內容探索

在課程中采取線上線下混合式的教學模式首先要充分理解此種教學模式的深刻內涵，它是一種能夠培養學生學習主觀能動性的教學模式，但在教學過程中仍要充分發揮教師的“領進門”作用，課堂面授依然是教學的“主陣地”，不能本末倒置，只進行課堂從線下到線上的簡單搬移。應充分挖掘并運用豐富的線上教學資源和自制的具有針對性的教學資料包來輔助線下教學，實現線上教學與線下課堂的自然融合，確保對學生的專業培養與德育培養。

3.1 前期調研

在進行理論教學和實驗教學過程設計之前，應詳細了解學生的意見，通過問卷調查、訪談等形式收集本專業學生對線上線下混合教學模式的反饋意見。此外，還可深入收集本課程組教師及本專業教師的意見。通過前期調研，我們了解到參與問卷的本專業學生近70%愿意通過線上線下相結合的方式進行課程學習，僅有9%的學生不愿意結合線上進行學習。進一步了解得知，持反對意見的學生認為傳統課堂面授能有更好的學習效果，同時擔心因手機網絡不穩定或突發網絡問題影響學習過程。大部分學生認為線上優質教學視頻內容過多且缺乏針對性，建議結合實際情況合理安排視頻教學內容。

結合上述反饋問題，可引導施教者跳出課堂傳統教學的單一層面，充分分析學習者的個性化需求，深度挖掘適用于地方本科院校環境工程專業學生的混合教學的教學方法與教學資源，構建環境工程專業課程多渠道、靈活式且針對性強的教學模式。

3.2 教學過程設計

圍繞專業培養目標、學習者學情，對課程進行“單元化”教學內容整理，對應各知識單元逐一進行知識點細化整理，確定各章、節的教學重點、難點模塊，構成知識關系結構圖[2]，針對重點章節繪制學習思維導圖，充分發揮思維導圖對學生學習的引導作用。以經典微生物學案例引入課程，以微生物生理、生化相關問題為基礎，以有機化學、分析化學、環境生態學等相關基礎理論為鋪墊，以大量思維導圖、動畫展示，以準確、精練、通俗易懂的語言講授[3]，并將最新科研動態、研究發現與研究成果融入課程內容，注意及時更新拓展。此外，在完成智育培養目標的同時，注重發揮專業課德育培養的潛在育人功能，與環境工程緊密相關的思政元素可單獨制作教學視頻和教學案例，潛移默化融入課堂討論與案例分析中，實現專業課對學生的價值引領功能。

對原有的課程教學過程進行重新編排，甄選優質線上教學平臺。搜集整理線上優質教學資源、動畫視頻、虛擬仿真實驗視頻，同時針對本校環境工程專業學生具體學情錄制相適宜的單元知識點講解視頻、實驗教學微視頻、實驗操作及注意事項說明、實驗安全教育視頻等，構成本課程微視頻資料庫，并上傳到線上學習平臺，進行學習內容設置。視頻資料主要用于學生課前預習和課后復習使用。設置必要的課前預習、課后復習“任務點”，學生在線上進行預習并完成“任務點”后可獲得課程積分，確保學生課前有預習，能夠帶著問題進行線下課堂學習。

線下課堂教學是實現教學目標的主要過程，要進一步尋求更適宜的教學方法，以教學效果為準繩，根據教學內容和學生特點，靈活運用多種教學方法。在授課過程中，可采用討論、案例分析、學生辯論等方式進行，通過引入相關案例和工程實踐，擴充課堂教學的內容，進一步印證和強化學生課前自學的內容。可用于微生物學教學的案例較多，可挑選學生耳熟能詳、重點關注、社會熱點案例，通過將這些案例與課程建立聯系，相關的知識點及潛在德育教學元素更易于被學生接受[4]。課堂教學時間多用于重點知識的深入講解、實際案例講解和難點問題解答。構建課程主題討論題庫、習題庫以及測驗題庫上傳至線上學習平臺，充分利用學生碎片時間完成課堂測試以及相關的調研、討論、價值引領等任務。結合線上教學平臺完成學生出勤率統計、問題討論以及隨堂線上測驗，由于線上測驗可以設置打亂題目順序和選項順序，能有效保證學生獨立完成測驗，進而真實反映每位學生對該章節所學內容的掌握情況。

針對課內實驗教學，結合環境工程專業學生的學習情況和知識能力水平，對實驗內容進行優化，實驗教學過程中同樣包含了大量的潛在德育教學元素。實驗教學的目的不僅在于提高學生的實操能力，更重要的是培養學生嚴謹的科學實驗態度和實驗設計與創新能力。通過團隊協作，錄制實驗過程的講解微視頻，每段視頻時間控制在10分鐘以內，包括實驗安全教育、實驗原理的闡述、常規儀器設備的使用介紹、實驗步驟的講解和實驗注意事項的提示。學生在進入實驗室之前通過觀看教師自制視頻了解實驗室的儀器設備及實驗過程，減少后續實驗過程中可能出現的基本操作問題。此外，對以往學生的實驗結果進行總結，特別是菌種培養失敗、有特殊雜菌混入及培養基污染等結果進行展示與原因分析，讓學生在自己操作的過程中更加注意規范性和無菌的概念。要進一步發揮實驗報告的作用，要求學生在進入實驗室開始實操之前要完成實驗報告中實驗原理、實驗儀器和試劑、實驗步驟的撰寫，切實保證實驗前的預習過程。在線下實驗過程中，學生要獨立動手完成整個實驗操作過程，教師針對不同學生的操作情況進行個性化指導及實驗操作問題分析[5]。實驗結束，要對實驗過程中的關鍵操作步驟及注意事項進行總結，對實驗結果進行分析。

3.3 課程考核的優化

在課程考核中，要更注重對學生進行學習的過程評價，結合學生線上線下的學習情況綜合評定。具體評價內容包括課前預習完成情況；課程簽到情況(出勤)；課中各單元線上測驗的答題情況；課上專題討論、小組匯報與課下線上討論等情況及課內實驗的預習情況；實驗操作完成情況等。在學習過程中，學生的學習狀態可以從線上的學習積分和線下傳統的評分兩方面綜合反映，應將二者相結合作為學生的平時成績，可適當提高平時成績的占比，由30%調整到40%～50%，切實保證考核結果能全面反映整個教學過程學生的學習效果。

根據學生的學習效果測評情況，對教學實施過程中遇到的問題進行探討與反思，提出改進措施，完善“三全育人”背景下環境工程專業課混合教學模式的教學改革內容。

3.4 教學反思與改進措施

(1)在進行課程線上線下混合教學模式探索過程中應針對隨時出現的問題進行解學反思。

首先，針對龐雜的微生物學知識體系進行適用于地方本科院校環境工程專業學生學習的知識單元劃分和知識點篩選工作。目前線上教學視頻較多，但多數側重科普講解或是僅適用于某一高校專業課整節課的教學視頻，并不是系統化的知識點講解的微視頻，也缺乏一定的德育培養功能。如何將知識點進行整理、錄制適宜的教學微視頻、將各個知識點視頻進行有效應用都是需要教師仔細研究并解決的問題。

其次，課上教學過程與課下學生學習的任務安排及銜接問題不容忽視。授課教師在熟練運用網絡教學資源和線上教學平臺輔助線下教學方面能力稍有不足。若僅僅是將課上傳統面授和課下學生線上學習進行簡單疊加，而沒有設計好整個教學過程中線下線上的有機銜接，則混合教學模式的實際效果無法得到體現。

最后，在完成線上學習任務的過程中，學生自主進行線上預習與復習的積極性有待提升。學生對混合教學模式認識不足，僅僅認為增加了學習任務量，而沒有充分意識到課堂講解向課堂討論與答疑的轉變，更沒有意識到學習過程中自身角色的轉變。應重點解決學生被動接受知識而不是主動學習、主動思考的問題。

(2)對效果反饋和存在問題的分析與反思，進一步尋求改進措施，有助于科學完善線上線下混合教學模式的研究內容。

應深入挖掘課程的深度和廣度，學習資料不僅僅局限于教材，針對課程核心目標、學習者學情，對課程模塊進行“知識選擇”，對章節知識點進行劃分，構建此門課程的學習內容，將最新科研的研究成果和發現融入課程內容，錄制高質量教學微視頻。在課程實施的過程中，通過循序漸進的學習引導，幫助學生進行思維體系的構建。

合理規劃課程教學過程及教學方式，課上以難點講解、疑點解答、熱點討論為主，結合學習通進行線上簽到、投票、隨堂測驗等以提高課上時間利用效率；課下學生借助微視頻等進行課前預習與課后復習，以充分掌握課程基礎知識與拓展內容。同時建立線上師生交流平臺，學生可針對自身學習中遇到的問題與老師溝通，教師可及時進行針對性指導。線上平臺的交流也拓展了教師對學生的關懷途徑，拉近了師生的距離，有助于教師對學生的思想政治引領。通過線上、線下教學過程的有機結合，構建真正意義的混合育人模式。

精心設計和構思各個教學環節，篩選學生普遍關心的熱點案例、經典教學視頻、各類代表性微生物圖片等資料素材。以大量模式圖、動畫等進行展示，以精準、條理清晰、通俗易懂的語言進行講解，力爭將抽象的理論知識直觀、形象、生動、深入淺出地傳遞給學生，盡量增加授課內容的啟發性、趣味性及實用性，以提高學生主動學習、主動思考的熱情。

結語

在“三全育人”背景下，將信息科技和互聯網技術充分運用于環境工程專業課理論教學和實驗教學的過程中，將傳統面授與線上教學有機結合，將講授式的教學轉變為學生可隨時觀看的微視頻，強化課前預習與課后反饋，構建新型線上線下混合教學模式，使學生能夠不受時間和空間的限制，充分利用碎片化時間靈活開展學習；使教師能夠充分發揮引導作用，拓展教學內容，將課程理論與工程實踐深度融合，充分體現“以學生為中心”的教育理念。通過對環境工程專業課線上線下混合教學模式的探索和實踐，為混合式教學模式在地方本科院校各類專業課中的推廣積累豐富的經驗，為大學生課程學習主觀能動性的培養提供全新的教學方式。