線下一流課程建設探究

李廣宇 文少飛 顧成林

摘? ? 要：隨著教育部一流本科課程“雙萬計劃”的啟動，推進線下一流課程建設是新時代生態文明建設背景下環境科學專業教育教學改革至關重要的一步。文章以佳木斯大學環境科學專業“環境工程原理”課程為例，從課程團隊建設、課程目標打造、課程改革與建設、課程教學內容及組織實施、課程考核評價及改革成效等方面介紹了課程建設的具體改革措施，總結現有經驗并為今后的持續改進指明課程改革方向。

關鍵詞：線下一流課程;“環境工程原理”課程;課程建設;組織實施

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1002-4107（2023）10-0021-03

一、引言

2019年10月，教育部發布《關于一流本科課程建設的實施意見》并全面啟動實施一流本科課程“雙萬計劃”。2020年11月，教育部認定首批國家級一流本科課程，包括線上、線下、線上線下混合式、虛擬仿真實驗教學、社會實踐一流課程5 116門，其中，線下一流課程1 463門[1]。課程是人才培養的核心，課程的質量直接決定了人才的培養質量。

二、線下一流課程建設背景

線下一流課程是在傳統課堂教學的基礎上，提出了高階性、創新性、挑戰度的更高要求。高階性滲透于基礎知識、技能、素質的不同層面，旨在激發學生求知欲，培養學生學以致用的綜合素養和高階思維;創新性就是要有所突破，將授課內容與科技前沿緊密結合，培養環保技術應用型人才;挑戰度是指課程設計和考核對師生雙方來說都具有較大挑戰性，教學相長[2]。

“環境工程原理”是面向佳木斯大學環境科學專業本科二年級學生開設的專業基礎課，自2012年開設至今，在教學實踐過程中不斷革新，但仍存在學生創新動力不足、專業認同感不強的現象。2018年至今，該課程在成果導向教育（OBE）教學理念的指導下，運用CDIO（Conceive、Design、 Implement and Operate）工程教育模式對課程進行整體設計，突出理工醫交叉特色;將BOPPPS（Bridge-in、 Objective、 Pre-assessment、 Participatory Learning、 Post-ass-essment and Summary）教學模式用于教學環節設計，發揮專業課育人功能;運用案例教學法調動學生求知欲，結合網絡資源與技術拓寬學生視野，鼓勵小組探究，課上匯報交流，實施翻轉課堂。同時，學校積極構建企業工程技術人員、研究所科研人員和課程教學團隊協同參與的產學研教學模式，積極構建教學實習基地，開展學生進廠實習或邀請工程技術人員進課堂開展講座、參與討論等課外擴展教學環節。

三、課程建設

（一）課程團隊建設

“環境工程原理”課程團隊成員共5人，其中，教授1人，副教授2人，講師2人，具備較豐富的工科課程授課經驗，且涵蓋理、工、醫學科，突出環境科學專業學科交叉的特色。團隊教師在講授專業知識的同時，又能夠根據課程特點，全方位設計各個教學環節。課程團隊教學經驗豐富：建設佳木斯大學課程思政示范課程2門;教育部高等教育司指導課題主持1項;黑龍江省高等教育教學改革課題主持2項、參與6項;佳木斯大學教育教學改革課題主持4項、參與多項;發表教研論文20余篇;參與編寫教材多部;獲黑龍江省“多媒體課件制作”比賽一等獎、佳木斯大學“課程思政課件制作”比賽一等獎、佳木斯大學課程思政“精彩一課”比賽一等獎、“微課”比賽二等獎、優秀高等教育科研成果獎;指導并完成黑龍江省大學生創新科研項目多項，在環境科學專業人才培養模式的改革與創新方面有較為堅實的研究基礎。

（二）課程目標打造

“環境工程原理”線下一流課程目標涵蓋知識目標、能力目標和育人目標。其中，知識目標包括對流體輸送、吸收、吸附、液—液萃取、膜分離技術等單元操作的原理、設備構造、典型工藝流程及具體工程應用形成較系統的認識和理解;能力目標包括掌握各單元典型設備構造、性能和操作，能夠根據污染控制需求進行選型和應用，并結合技術和經濟特點初步提供相應解決方案和措施，能夠用工程思維初步判斷和處理實際工程應用中出現的問題及故障;育人目標以CDIO工程教育模式為指引[3]，在各個教學環節注重培養學生的技能水平和專業責任感，提升其科研素養和崗位勝任力，引導學生做堅定的環保者，為切實推進生態文明建設做貢獻。

（三）課程改革與建設

課程與教學改革要解決的重點問題包括以下幾個方面（圖1）。首先，重構課程內容，去粗取精，打造高階課程。重構課程教學內容和學時分配，增加技能講座、工程技術人員交流、翻轉課堂、實驗探究等環節，培養具有較強動手能力和嚴密工科思維的環境科學專業應用型人才。其次，先進理念指導，授業育人，培養創新思維。運用OBE理念在BOPPPS教學模式中全過程深度融合思想政治教育;運用智慧樹平臺實現師生線上聯通，引入國家精品課程、最新環保法規、工程建設規范等;構建產學研協同育人機制，鼓勵學生走進實驗室、車間，將教學與課堂進行時空對接，學以致用，在處理實際問題中培養創新思維和時代使命感。最后，嚴格考評機制，師生反饋，實現過程挑戰。積極開展探究式與個性化學習，建立項目式學習、主題探究式、論文式、報告答辯式、課程導師制等多樣化的綜合考評機制，師生定期反饋學習成果，因材施教，提升學生綜合素質和教師教學能力。

“環境工程原理”課程以課堂教學為主，輔以智慧樹、網易公開課、微信公眾號、期刊數據庫等平臺，為學生提供國家級精品資源，共享課程的相關視頻、工程設備演示動圖及視頻講解、相關領域的最新研究進展等資源。課程團隊充分利用佳木斯大學公共資源，強化學生對課程內容的理解并提升其實踐能力，如藥學院的“黑龍江省高校生物藥制劑重點實驗室”、公共衛生學院的“公共衛生實驗中心”、機械學院的“熱能實驗室”、佳木斯大學科技園的研究內容與吸收、吸附、生物處理技術、膜分離章節相吻合;理學院的環境監測實驗室、環境化學實驗室、環境微生物實驗室的研究內容與流體流動、液—液萃取、生物處理技術章節緊密聯系。此外，佳木斯大學為學生提供相關實習實踐基地（佳木斯市生態環境局、華測檢測認證集團股份有限公司），配備企業導師顧問，參觀沉降、萃取等相關工藝流程，并答疑解惑，在實踐效果方面與劉明菲等所開展的“案例行動學習法”課程教學設計較為相近[4]。因此，教師在講授課程相關內容時可以結合院校共享資源、實習實踐基地的實戰演練，讓學生在實踐教學過程中強化理論知識。

（四）課程教學內容及組織實施

“環境工程原理”課程包括流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、吸收、吸附、液—液萃取、膜分離技術及其他傳質分離技術，共8個章節[5]。基于CDIO工程教育模式，經課程團隊研討，確定以下專題模塊供學生分組完成，并配備團隊教師給予相應指導：（1）雷諾實驗演示（實驗室視頻錄制;流體流動）;（2）石灰/石灰石濕式洗滌法煙氣脫硫技術（吸收）;（3）流化床吸附處理有色廢水;（4）混合澄清器的制作（萃取）;（5）超濾技術處理食堂廚余滲濾液及含油污水的探究;（6）微濾法在醫藥行業過濾除菌中的應用;（7）塔式生物濾池、生物轉盤模型制作;（8）采用離子交換樹脂法凈化含氮磷污水。

基于BOPPPS教學模式，設計教學環節，并融入思政元素。（1）課前：教師將課程相關學習資料上傳至智慧樹網絡教學平臺;細化學習目標，標注自學部分和學習難點;發布任務清單;學習內容以工程案例或社會熱點話題、生活場景等學生易于接受和理解的形式導入，同時，鼓勵學生以小組為單位查閱資料，解決遇到的疑難問題，并在課上交流展示。（2）課中：教師通過前測掌握學生學習難點和薄弱環節，進行課堂講授;定期開展小組專題匯報;通過后測查找不足，制定個性化學習方案;課堂總結展示優秀學習成果，自查學習目標達成度;定期開展階段性測試。（3）課后：教師針對課堂作業和課后討論實踐部分，提供相關學習參考資料，助力學生對高階知識和技能的深刻理解和把握;適時開展教學反思、根據實際情況實時調整教學計劃，定期查看網絡教學平臺數據反饋。（4）思政設計：教師以“前世今生系列”定期推送工藝流程的發展史，將人物勵志故事、生態文明建設等與課堂融合，激發學生專業使命感。

（五）課程考核、評價及改革成效

課程綜合成績評定方式包括形成性評價和終結性考核。前者包括考勤（10%）、參與度（10%）、作業（20%）;后者包括小組專題匯報（16%）、研究報告（14%）、章節測試（16%）和期末考試（14%）。其中，小組專題匯報和研究報告，以及章節測試和期末考試中無標準答案試題均由團隊教師分工考核評分;其他環節考核依托網絡教學平臺反饋數據評分。

課程評價包括學生評價、系主任或教學院長評價、教務處評價3個部分。3個評價結果為1次A，2次B。通過學生反饋，教研室集體備課交流，教學督導深入課堂實時指導，不斷改革課堂教學，獲得學生、教師、實習單位一致好評。“環境工程原理”課程獲批佳木斯大學首批線下一流課程，并參選申報省級線下一流課程。

四、教學效果與反思

以佳木斯大學2016—2019級環境科學專業本科生為主要試驗對象，“環境工程原理”課程成績情況如表1所示。實施課程教學改革以來，及格率均為100%，最高成績均為優秀，學生平均成績和最低成績均有所提高，尤其是2019級學生最低成績較之前有所提高，能夠明顯看出課程教學改革對于提升課堂教學效果有顯著作用。

“環境工程原理”線下一流課程建設的特點總結如下。首先，優質課程團隊建設，交叉學科人才培養。團隊成員基于CDIO工程教育模式，積極優化課程設計，開展教學效果評價、反饋與改進;強化“宏觀現象—微觀機理—數學表達”學習方法的培養;注重融合課程思政元素;嘗試產學研合作人才培養模式;體現環境科學專業理工醫交叉特色。其次，課程內容設計優化，專業課程兼具育人。基于BOPPPS教學模式設計教學環節，精簡具有課程特色的教學內容，避免課程內容交叉造成的學時浪費;在各個教學環節融入思政元素，實現“三全育人”。最后，教學方法多元化，產教學研成果導向。采用自主學習與翻轉課堂、結構框架式對比學習法相結合，板書與多媒體信息技術有效結合，以及“互聯網+”教學模式、案例教學法、科研反哺教學等教學方法，構建產學研協同育人機制，將教學與課堂進行時空對接，在處理實際問題中培養學生的創新思維和時代使命感。

“環境工程原理”課程改革創新之處在于以工程案例開展問題探究式教學，結合企業需求培養工程應用型人才;理論知識與最新科學技術發展相聯系，培養具有創新思維的研究型人才;多樣化課程考核評價機制的建立，構建以學生為中心的因材施教課堂;發揮專業課的育人作用，培養具有家國情懷的新時代接班人。

五、結束語

“環境工程原理”課程改革取得了階段性成果，學生的學習效果也得到了大幅提升，但仍存在不足之處。尤其是需要進一步解決現有網絡教學資源與學生接受能力不適應的問題。如清華大學胡洪營團隊的國家精品課對于佳木斯大學環境科學專業本科生來說，由于學生知識儲備不足，導致學習難度較大，效果一般，甚至出現畏難情緒。在今后的課程建設中，環境科學專業應持續優化課程教學團隊，運用先進教學理念和方法指導教學改革與實踐;持續優化課程教學設計、豐富教學資源，做好教學反思;持續改進教學評價機制，更好地發揮專業課育人作用;探索和優化產學研教學形式，不斷培養創新型和應用型理工科人才。

參考文獻：

[1]? 王紅雨，方小慶.誰在實施一流課程？研究型大學首批國家級線下一流課程授課教師群體分析[J].中國大學教學，2022（11）：80.

[2]? 周黎明，趙悅，任振興，等.線下一流課程建設過程中的探索與思考：以“電工學”課程為例[J].教育教學論壇，2023（4）：117.

[3]? 李永華，林家儒.面向電子信息類的新工科專業教育體系研究[J].中國現代教育裝備，2019（15）：105.

[4]? 劉明菲，周凱，代芳.基于案例行動學習法的混合式課程教學改革探索：以“營銷管理與策劃”課程為例[J].黑龍江教育（理論與實踐），2021，75（12）：77-78.

[5]? 張柏欽，王文選.環境工程原理[M].2版.北京：化學工業出版社，2008：4-6.

收稿日期：2023-02-21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 修回日期：2023-03-03

作者簡介：李廣宇（1991—），女，黑龍江北安人，佳木斯大學理學院講師，研究方向為環境修復技術。

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革項目“基于核心素養的高師地理科學專業研學實踐課程建設研究”（SJGY20190661）;黑龍江省青少年學習與發展學會“十四五”科學研究規劃課題“融合地理信息技術的高中地理研學旅行方案設計”（QXF01KT220022）;佳木斯大學教育教學改革研究項目“‘新工科背景下基于‘線上+線下BOPPPS教學模式培養環境學科應用型人才的課程思政探索與實踐”（ZYRZ2021-09）、“‘新醫科背景下基于CDIO工程教育模式培養預防醫學創新型人才過程中的課程思政建設研究”（2021JY1-03）