新工科背景下以成果為導(dǎo)向的課程教學(xué)改革與實踐

［摘 要］ 基于“環(huán)境監(jiān)測”在高校環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域中的重要作用，結(jié)合新工科建設(shè)中高等教學(xué)對學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法，強化實踐環(huán)節(jié)，靈活評價模式，注重實習(xí)環(huán)節(jié)，將“環(huán)境監(jiān)測”課程貫穿大學(xué)學(xué)習(xí)的全過程，深化學(xué)生對環(huán)境監(jiān)測及環(huán)境學(xué)科的認(rèn)識，切實提高學(xué)生利用環(huán)境監(jiān)測知識解決復(fù)雜環(huán)境工程問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

［關(guān)鍵詞］ 新工科；成果導(dǎo)向；“輕教學(xué)”；教學(xué)改革

［基金項目］ 2022年度營口理工學(xué)院教育教學(xué)改革項目“新工科背景下以成果為導(dǎo)向的《環(huán)境監(jiān)測》課程教學(xué)改革與實踐”（JG2022014）；2022年度教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人第二批立項項目“新工科背景下基于產(chǎn)教融合的環(huán)境類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究”（220904807232253）

［作者簡介］ 李昌麗（1981—），女，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士，營口理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院副院長，副教授，主要從事環(huán)境學(xué)、環(huán)境監(jiān)測研究；冷杰雯（1992—），女，遼寧營口人，碩士，營口理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院實驗師，主要從事河流水流域管理及水污染控制研究；姜莉莉（1984—），女，遼寧營口人，博士，營口理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院副教授，主要從事生物基化學(xué)品轉(zhuǎn)化研究。

［中圖分類號］ G642.3 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）10-0082-04 ［收稿日期］ 2023-01-29

自2017年初教育部開展新工科建設(shè)以來，各級政府、高校和相關(guān)企業(yè)都在積極探索如何推進新工科建設(shè)［1］。綜合“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等可知，新工科之“新”是開展新工科研究與實踐的重要內(nèi)容，新工科是在新的歷史環(huán)境下應(yīng)新經(jīng)濟之呼喚應(yīng)運而生的，是一種全新的工程教育理念［2-3］。

新工科背景下的工程教育理念倡導(dǎo)產(chǎn)出導(dǎo)向、學(xué)生中心，在人才培養(yǎng)中，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和全體學(xué)生畢業(yè)要求的達成進行教學(xué)內(nèi)容安排及教學(xué)資源的合理配置，專業(yè)性教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施以學(xué)生接受教育后所得的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向［4-5］。如何以未來工程人才、應(yīng)用型人才所需的素質(zhì)能力為目標(biāo)，建立以成果為導(dǎo)向的培養(yǎng)要求，是當(dāng)前在轉(zhuǎn)型背景下，高等學(xué)校教育應(yīng)重點考慮和亟須解決的問題［6］。課程在學(xué)校教育中具有核心地位，是人才培養(yǎng)藍圖的具體體現(xiàn)，是實現(xiàn)教育目的與培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)，新工科背景下開展以成果為導(dǎo)向的課程教學(xué)改革刻不容緩［7］。

“環(huán)境監(jiān)測”是環(huán)境類本科生的專業(yè)核心課程，包含40學(xué)時理論和24學(xué)時實驗，具有綜合性、實踐性、時代性和創(chuàng)新性，在學(xué)科課程體系中占有重要的地位，是“環(huán)境影響評價”“水污染控制工程”“大氣污染控制工程”等后續(xù)課程的基礎(chǔ)課。學(xué)生在“環(huán)境監(jiān)測”課程中獲得的學(xué)習(xí)成果，對其后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和未來環(huán)境相關(guān)工作能力的提高至關(guān)重要。

一、課程教學(xué)中的“痛點”問題

“環(huán)境監(jiān)測”課程覆蓋知識面較廣、專業(yè)面較寬，涉及數(shù)學(xué)、物理、生物、化學(xué)等多個學(xué)科。課程的主要內(nèi)容是水、氣、固、噪等各環(huán)境介質(zhì)中各污染物的監(jiān)測方法，不同的污染物或同一種污染物都具有多種測定方法，因而該課程內(nèi)容較多，各章節(jié)內(nèi)容相對獨立，缺乏聯(lián)系。基于對“環(huán)境監(jiān)測”課程的多輪授課體會和學(xué)生學(xué)情分析，歸納出以下三點授課難題：（1）課程教學(xué)內(nèi)容多，知識零散，不利于學(xué)生消化吸收。（2）抽象知識難以理解。（3）課堂模式為傳統(tǒng)講授式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性較低。如不解決以上授課難題，會導(dǎo)致學(xué)生對知識的掌握僅停留在零散認(rèn)知階段，學(xué)生表面上能熟練掌握理論，但實質(zhì)上沒有真正掌握不同章節(jié)知識間的內(nèi)在聯(lián)系，不能做到融會貫通，不會綜合分析應(yīng)用，不能較好地指導(dǎo)實踐。

二、課程教學(xué)的改革思路

在課程實施中，“環(huán)境監(jiān)測”課程貫穿學(xué)生近四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，教學(xué)設(shè)計與教學(xué)活動均圍繞以學(xué)生為中心來開展。課程建設(shè)流程圖如圖1所示，從認(rèn)識實習(xí)對環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)生感性認(rèn)識，到生產(chǎn)實習(xí)的環(huán)境監(jiān)測崗位實踐，從基于環(huán)境監(jiān)測崗位教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)、教學(xué)方法的改進、實踐環(huán)節(jié)的強化、考核方式的多樣化、思政元素的挖掘等方面，在學(xué)生成果導(dǎo)向教育理念的全過程指導(dǎo)下，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)效果，最終培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會、適應(yīng)未來的綜合能力。

三、課程教學(xué)改革與實踐舉措

（一）培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境監(jiān)測的感性認(rèn)識

在環(huán)境專業(yè)學(xué)生二年級第一學(xué)期開展的認(rèn)識實習(xí)中，安排2～3個環(huán)境監(jiān)測相關(guān)企業(yè)，讓所有學(xué)生到環(huán)境監(jiān)測工作崗位進行實地參觀，使學(xué)生對未來環(huán)境監(jiān)測工作情景有所了解，培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境監(jiān)測的感性認(rèn)識，增加對將要從事的職業(yè)崗位的初級認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“環(huán)境監(jiān)測”課程的興趣。

（二）依據(jù)監(jiān)測崗位典型工作任務(wù)和工作流程，精簡重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

環(huán)境監(jiān)測具有監(jiān)測方法原理復(fù)雜、內(nèi)容更新速度快、實踐性強的特點，但按照40學(xué)時的教學(xué)計劃，較難完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。因此，要在有限時間內(nèi)，根據(jù)課程教學(xué)要求與學(xué)習(xí)目標(biāo)，依據(jù)監(jiān)測崗位典型工作任務(wù)和工作流程，進行教學(xué)內(nèi)容的精簡與重構(gòu)，構(gòu)建“水”“氣”“固”“聲”各環(huán)境要素監(jiān)測為主的模塊化知識體系，各知識模塊分解為基于監(jiān)測程序的典型教學(xué)環(huán)節(jié)。通過對每個知識模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生似親自經(jīng)歷“完整的監(jiān)測崗位工作過程”。通過整合和精簡教學(xué)內(nèi)容，易讓學(xué)生更容易抓住重點，并養(yǎng)成勤于思考的習(xí)慣。

（三）優(yōu)化啟發(fā)式教學(xué)，使抽象知識易于理解

啟發(fā)式教學(xué)是將傳統(tǒng)教學(xué)的“授人以魚”轉(zhuǎn)化為“授人以漁”的一種教學(xué)手段，旨在培養(yǎng)學(xué)生對新知識融會貫通的思維和接受新信息的整合學(xué)習(xí)能力。在抽象的理論知識講解中，采用啟發(fā)式案例分析的教學(xué)手段，能夠讓學(xué)生由淺入深地理解重點知識。如在學(xué)習(xí)水樣采樣點布設(shè)知識點時，面對湍急的河流，學(xué)生一定會想：“弱水三千取哪瓢？”無法想象如何在三維流動的河水中科學(xué)地確定采樣點，取到具有代表性的水樣。在課堂講解中，首先，讓學(xué)生結(jié)合立體幾何的知識，從魔方說起，確定正方體的中心，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)從魔方對角面（或平分面）—對角線—中心點確定正方體中心的實際案例，并用從面—線—點的原則，通過布設(shè)監(jiān)測斷面—采樣垂線—采樣點的方法，確定采樣點。最終，讓學(xué)生真正理解采樣點布設(shè)的原則和方法，也掌握監(jiān)測工作中的一個關(guān)鍵工作要領(lǐng)。

（四）強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的綜合實踐水平

為了提高學(xué)生利用環(huán)境監(jiān)測知識解決復(fù)雜環(huán)境問題的能力，突破傳統(tǒng)的“照方抓藥”式化學(xué)實驗教學(xué)方法的局限性，“環(huán)境監(jiān)測”實驗項目摒棄了傳統(tǒng)單一的項目化實驗教學(xué)，全部調(diào)整為綜合性和設(shè)計性實驗，開展包括環(huán)境監(jiān)測所有主要工作任務(wù)、貫穿環(huán)境監(jiān)測全過程的監(jiān)測實驗。帶領(lǐng)學(xué)生走出實驗室，通過開展校園醉心湖水環(huán)境質(zhì)量和校園空氣質(zhì)量監(jiān)測項目，讓學(xué)生系統(tǒng)掌握環(huán)境監(jiān)測的一般過程和主要工作任務(wù)，親自經(jīng)歷“完整的監(jiān)測崗位工作過程”，讓實踐教學(xué)環(huán)節(jié)真正成為加深理論知識理解、理論教學(xué)的歸宿。

（五）注重評價方式的靈活性

以學(xué)習(xí)目標(biāo)達成為產(chǎn)出，在教學(xué)中全過程關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并通過循序漸進的考核內(nèi)容，全面客觀地反映學(xué)生學(xué)習(xí)業(yè)績，從而引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，不斷探索，提高自身綜合運用知識的能力和創(chuàng)新能力。在課程考核中，摒棄傳統(tǒng)的終結(jié)性評價模式，采用平時成績（40%）+期末考試（60%）的過程性考核方式。在課堂教學(xué)中，采用學(xué)習(xí)通平臺預(yù)習(xí)任務(wù)下達+問題、隨堂練習(xí)、課堂互動、一分鐘隨筆、課后作業(yè)+互評、階段性考核等多元化評價模式，注重線上線下相結(jié)合的過程性評價，實現(xiàn)從學(xué)期初到學(xué)期末全過程關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時，注重課堂評價對課堂教學(xué)質(zhì)量的提升，在課堂教學(xué)中，利用學(xué)習(xí)通平臺進行在線課堂提取練習(xí)、交錯式學(xué)習(xí)、專念練習(xí)等，采用選擇性反應(yīng)式評價、論述式評價、表現(xiàn)性評價和交流式評價提升課堂教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生更好成長。

（六）重視生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)

“環(huán)境監(jiān)測”課程是具有實踐性的專業(yè)核心課程，學(xué)生通過參加一線的監(jiān)測工作，夯實了環(huán)境監(jiān)測理論知識。為了進一步提高學(xué)生的實踐能力，環(huán)境專業(yè)與營口市多個環(huán)保企業(yè)建立合作關(guān)系，建立的多個校外實習(xí)基地為學(xué)生提供了全面的生產(chǎn)實習(xí)平臺。學(xué)生通過前往監(jiān)測崗位的頂崗生產(chǎn)實踐，能夠深入了解前沿監(jiān)測技術(shù)、最新的監(jiān)測法律法規(guī)等信息。利用進企業(yè)實習(xí)的機會，學(xué)生能夠更多地接觸到實際的監(jiān)測工作，熟知監(jiān)測流程和指標(biāo)、掌握監(jiān)測儀器、學(xué)習(xí)操作技巧。生產(chǎn)實習(xí)課程，不但可以幫助學(xué)生將環(huán)境監(jiān)測理論知識與實踐緊密結(jié)合，還有助于縮短學(xué)生畢業(yè)后進入工作崗位的適應(yīng)期，使學(xué)生快速地融入工作崗位。通過生產(chǎn)實習(xí)，學(xué)生與實習(xí)企業(yè)建立了緊密的聯(lián)系，畢業(yè)后部分學(xué)生直接與企業(yè)簽訂就業(yè)協(xié)議，成為環(huán)境監(jiān)測環(huán)保工作人員。

（七）強化課程思政，做到潤物無聲

通過天津港爆炸的現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測、松花江污染的事故監(jiān)測、新冠病毒氣溶膠傳播途徑的確定等實例，讓學(xué)生體會監(jiān)測工作與生活息息相關(guān)，并認(rèn)識到監(jiān)測工作需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是等科學(xué)精神，將蘊含在環(huán)境監(jiān)測中的德育元素融入課程知識模塊中，強化顯性思政，細(xì)化隱性思政，實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與德育融合，將德育滲透、貫穿教育教學(xué)全過程，構(gòu)建全課程育人格局。在課堂教學(xué)中，結(jié)合社會、生活實際，將思政故事融入課堂中，對學(xué)生進行思政教育，積極引導(dǎo)當(dāng)代學(xué)生樹立正確的價值觀、文化觀，為中國特色社會主義事業(yè)培養(yǎng)合格的建設(shè)者和可靠的接班人提供潤物無聲的保障。

四、課程教學(xué)改革取得的成果

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯著提升

在課堂教學(xué)中，充分運用課堂提取練習(xí)、交錯式學(xué)習(xí)等“輕教學(xué)”的教學(xué)策略和引導(dǎo)式的教學(xué)理念，通過提問舊知識，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，建立新舊知識間的聯(lián)系，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生能夠從舊知識中感悟新知識，做到新舊知識融會貫通，提高舉一反三、分析問題和解決問題的能力，把知識學(xué)活，即不僅學(xué)會，還要學(xué)會用，使學(xué)生的思維處于活躍狀態(tài)，并在教師的引導(dǎo)下不斷閃現(xiàn)出智慧的火花。在2022—2023學(xué)年第一學(xué)期課堂提取練習(xí)中，學(xué)生的答題正確率大于80%，95%以上的學(xué)生能夠按時完成課后作業(yè)，且成績平均分大于90分。通過多種考核和評價方式，90%以上的學(xué)生能夠突破重點及難點，平時考核能達到90分以上，基本達到預(yù)期目標(biāo)。培養(yǎng)的學(xué)生參加了第四屆全國大學(xué)生市政環(huán)境類創(chuàng)新實踐能力大賽，參賽實驗項目為“水中高錳酸鹽指數(shù)的測定”，獲東北賽區(qū)化驗賽三等獎1項。

（二）教師教學(xué)能力得到提升

近三年，團隊教師主持參與教研科研項目10余項，其中獲得省級教學(xué)成果一等獎1項，校級教學(xué)成果三等獎1項，校級教案評比一等獎1項，校級說課比賽三等獎1項。

（三）學(xué)生評價反饋較好

通過麥克思教學(xué)質(zhì)量管理平臺調(diào)查學(xué)生的評價反饋，發(fā)現(xiàn)2022—2023學(xué)年第一學(xué)期（本學(xué)期）主講教師的總得分為97.65，教學(xué)獲得學(xué)生的高度認(rèn)可。

結(jié)語

“環(huán)境監(jiān)測”課程經(jīng)過幾年“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向”的教學(xué)改革實踐，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)課堂向智慧課堂、知識課堂向能力課堂、灌輸課堂向自主課堂、封閉課堂向開放課堂的轉(zhuǎn)變。在今后的教學(xué)過程中，高校要充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，引導(dǎo)活躍度不高、參與感不強的學(xué)生，調(diào)動其自主學(xué)習(xí)的積極性，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

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Result-oriented Curriculum Teaching Reform and Practice under the Background of New Engineering Education： Taking Environmental Monitoring as an Example

LI Chang-li， LENG Jie-wen， JIANG Li-li

（College of Chemistry and Environmental Engineering， Yingkou Institute of Technology， Yingkou， Liaoning 115014， China）

Abstract： Based on the important role of Environmental Monitoring in the field of environmental science and engineering in colleges and universities， combined with the requirements of higher teaching on the cultivation of students’ comprehensive quality in the construction of new engineering， guided by students’ learning outcomes， the study objectives are clarified， teaching contents are restructured， teaching methods are optimized， practice links are strengthened， evaluation modes are flexible， and practice links are emphasized. The course of environmental monitoring will run through the whole process of university study， deepen students’ understanding of environmental monitoring and environmental discipline， effectively improve students’ ability to use environmental monitoring knowledge to solve complex environmental engineering problems， and lay a good foundation for the study of subsequent professional courses.

Key words： new engineering education; result-oriented; “l(fā)ight teaching”; teaching reform