周 箏，邱 誠(chéng)，白 楊，李強(qiáng)林,景 江

(成都工業(yè)學(xué)院 材料與環(huán)境工程學(xué)院，成都 611730)

工程教育專業(yè)認(rèn)證要求秉持“學(xué)生中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向(OBE) ”和“持續(xù)改進(jìn)”的核心理念，堅(jiān)持知識(shí)、能力、素質(zhì)有機(jī)融合，在課程建設(shè)中不斷地對(duì)教學(xué)活動(dòng)工作持續(xù)改進(jìn)[1]。教育改革的核心環(huán)節(jié)是課程改革，課程改革的核心環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)[2]?！碍h(huán)境監(jiān)測(cè)”課程是高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)核心必修課程，是知識(shí)面廣、應(yīng)用性強(qiáng)的綜合性課程，同時(shí)也是面向就業(yè)崗位的課程。在教學(xué)過(guò)程中，如何提升學(xué)生課堂積極性和參與度，如何形成個(gè)性化學(xué)習(xí)成果，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極創(chuàng)新的目的，是當(dāng)下“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程改革面臨的重要問(wèn)題[3-4]。我校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程組針對(duì)上述問(wèn)題做了一些探索和實(shí)踐。

1 優(yōu)化課程教學(xué)體系

課程組從師生實(shí)際出發(fā)，尊重教學(xué)規(guī)律，在2017級(jí)環(huán)境專業(yè)學(xué)生中開(kāi)展了課程滿意度調(diào)查和成績(jī)分析。結(jié)果顯示，學(xué)習(xí)自主選擇性和互動(dòng)學(xué)習(xí)經(jīng)歷上滿意率不到80%，見(jiàn)圖1；平時(shí)成績(jī)良好的比例明顯過(guò)大，得分較易，見(jiàn)圖2。針對(duì)以上問(wèn)題，課程組通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)并實(shí)施科學(xué)合理的課程教學(xué)體系，提高學(xué)生參與度，提升課程挑戰(zhàn)度，形成個(gè)性化學(xué)習(xí)成果，達(dá)到有效提升學(xué)習(xí)效果的目的。

圖1 課程滿意度

圖2 成績(jī)分析

1)多環(huán)節(jié)延伸：通過(guò)課堂講授、實(shí)驗(yàn)練習(xí)、實(shí)踐指導(dǎo)、競(jìng)賽培訓(xùn)、社會(huì)服務(wù)多環(huán)節(jié)將教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)要點(diǎn)融入教學(xué)體系之中。以環(huán)境監(jiān)測(cè)協(xié)會(huì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)會(huì)為主搭建學(xué)生學(xué)習(xí)共同體模式和以開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃為主搭建師生學(xué)習(xí)共同體模式，突出課堂內(nèi)外轉(zhuǎn)化延伸。

2)多層次分階：將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置3個(gè)層次進(jìn)階模塊，對(duì)應(yīng)基本能力、應(yīng)用能力和研究創(chuàng)新能力，見(jiàn)表1，其中研究創(chuàng)新能力模塊可供學(xué)生個(gè)性學(xué)習(xí)需要。通過(guò)設(shè)計(jì)分層進(jìn)階模塊，提升課程提升“高階性”和“挑戰(zhàn)度”。

表1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分層進(jìn)階表

3)多方面融合：將思政教育與專業(yè)教育相互融合，用環(huán)保政策解讀、環(huán)?？茖W(xué)家故事、精選典型案例等作為授課內(nèi)容，傳授價(jià)值觀，體現(xiàn)家國(guó)情懷和職業(yè)擔(dān)當(dāng)。將競(jìng)賽案例、科研課題與課堂教學(xué)相互融合，將學(xué)生真題真做真實(shí)踐與社會(huì)服務(wù)相互融合。

2 夯實(shí)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 明確課程目標(biāo)

按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，本課程要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)定、分析、收集、整理和評(píng)價(jià)等方面獨(dú)立工作能力，進(jìn)一步培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)、發(fā)展新方法和新技術(shù)的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

課程講授以監(jiān)測(cè)方案制訂、采樣技術(shù)、常見(jiàn)和重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)測(cè)定為重點(diǎn)講解內(nèi)容，將與其他先修課程重復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行刪減，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效整合。加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)，從課前準(zhǔn)備、課中實(shí)施、課后任務(wù)3個(gè)方面系統(tǒng)性構(gòu)建課堂教學(xué)，在有限的課時(shí)上解決重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。

2.3 改革教學(xué)方式

1)采用案例式、項(xiàng)目式教學(xué)，體現(xiàn)時(shí)代性和實(shí)踐性?！碍h(huán)境監(jiān)測(cè)”課程具有時(shí)代感強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，可選擇有代表性的案例或某些社會(huì)事實(shí)素材，使學(xué)生帶著使命感、責(zé)任感進(jìn)入課堂。

2)采用合作式、互動(dòng)式教學(xué)，體現(xiàn)啟發(fā)性和協(xié)作性。老師給予學(xué)生一定的基礎(chǔ)知識(shí)和事實(shí)素材后，啟發(fā)學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造性和能動(dòng)性。學(xué)生在教師的指導(dǎo)和幫助下形成學(xué)習(xí)小組，經(jīng)分工協(xié)作和充分討論后形成學(xué)習(xí)成果并進(jìn)行展示。

2.4 整合課程資源

整合課程資源，有效運(yùn)用數(shù)字化教學(xué)工具和線上資源，開(kāi)展線下課堂教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)線上線下相互呼應(yīng)，課程資源成為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)完善試題資源庫(kù)、授課視頻庫(kù)和實(shí)踐項(xiàng)目庫(kù)，學(xué)生通過(guò)隨時(shí)查看強(qiáng)化對(duì)課程知識(shí)的掌握。對(duì)于部分前處理過(guò)程操作復(fù)雜、危險(xiǎn)或周期比較長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，為保證教學(xué)內(nèi)容的全面性和完整性采用虛擬仿真軟件教學(xué)提升教學(xué)效果[5]。

3 改革成績(jī)考核方式

成績(jī)?cè)u(píng)定以期末成績(jī)和平時(shí)成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)?yōu)槌銮凇⒄n堂展示、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程學(xué)習(xí)成果4個(gè)部分構(gòu)成，見(jiàn)圖3。改變傳統(tǒng)作業(yè)形式，推行以沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的學(xué)習(xí)成果作為課程平時(shí)成績(jī)的重要組成，體現(xiàn)開(kāi)放性的學(xué)習(xí)效果。采用這種考核方式避免一次考試的片面性和學(xué)生簡(jiǎn)單的應(yīng)試性[6]，使學(xué)生更加重視平時(shí)知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)過(guò)程，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和參與感。

圖3 “環(huán)境監(jiān)測(cè)”考核評(píng)定構(gòu)成

4 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)案例分析

夯實(shí)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，是提升學(xué)生課堂積極性和參與度、形成個(gè)性化學(xué)習(xí)成果、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)，是教師積極探索教書治學(xué)的有效途徑。以第二章水質(zhì)監(jiān)測(cè)中“水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案制定”和“水中總磷測(cè)定”2個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，整合形成“某磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案制定”課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。重點(diǎn)是應(yīng)急監(jiān)測(cè)方案制訂、總磷測(cè)定方法，難點(diǎn)是不同消解方式的適用性、不同規(guī)格比色皿的適用性、應(yīng)急監(jiān)測(cè)過(guò)程的時(shí)間管理。

4.1 課前準(zhǔn)備，做好“學(xué)生中心”引導(dǎo)教學(xué)

本次課程前，教師選擇好適合的案例、做好資源整理和相關(guān)條件選項(xiàng)列舉、提前做好小組分組、準(zhǔn)備課堂氛圍營(yíng)造小工具如點(diǎn)贊標(biāo)志牌和吐槽標(biāo)志牌等。學(xué)生先進(jìn)行引導(dǎo)式教學(xué)，除了需要熟悉課本中對(duì)應(yīng)的知識(shí)外，還要提前查找資料做好準(zhǔn)備，可在“中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)”等網(wǎng)站和相關(guān)微信公眾號(hào)等平臺(tái)上查找標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法和注意事項(xiàng)等，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

4.2 課中實(shí)施，設(shè)計(jì)“產(chǎn)出導(dǎo)向”課堂環(huán)節(jié)

4.2.1 實(shí)施方法

采用案例式教學(xué)法和合作式教學(xué)法，提高教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。通過(guò)突發(fā)水污染事件所涉問(wèn)題引入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)小組研討、成果展示和小組互評(píng)來(lái)攻克教學(xué)重難點(diǎn)，通過(guò)學(xué)習(xí)成果展示來(lái)檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果。

4.2.2 實(shí)施步驟

精心設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，從知識(shí)回顧、提出要求、案例引入、任務(wù)發(fā)布、資源配置、解釋說(shuō)明、完成任務(wù)、展示互評(píng)、教師總結(jié)9個(gè)步驟實(shí)施課堂教學(xué)，見(jiàn)圖4，以互動(dòng)學(xué)習(xí)形成成果，體現(xiàn)出“產(chǎn)出導(dǎo)向”的設(shè)計(jì)理念。

圖4 課堂教學(xué)實(shí)施步驟

1)知識(shí)回顧：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧常用水樣消解方法、總磷測(cè)定方法，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)本次課程需要的基礎(chǔ)知識(shí)。

2)提出要求：6人一組形成學(xué)習(xí)合作小組，通過(guò)小組研討，共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，要求各小組形成學(xué)習(xí)成果，并展示互評(píng)。

3)案例引入：1輛運(yùn)輸磷酸的貨車在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生交通事故，導(dǎo)致所載濃磷酸發(fā)生泄漏，并流入某河。距離某河事故發(fā)生點(diǎn)下游10 km有自來(lái)水取水口，15 km處有漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)。

4)任務(wù)發(fā)布：為了預(yù)測(cè)某河下游水質(zhì)，評(píng)估突發(fā)事件對(duì)環(huán)境影響，要對(duì)某河進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)。小組成員通過(guò)研討，形成磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案并進(jìn)行展示和互評(píng)。

5)資源配置：教師以多媒體圖片形式提供備選資源，具體是不同類型的消解儀器、消解劑、光度計(jì)、比色皿等，在設(shè)計(jì)備選資源時(shí)故意設(shè)“坑”，一旦選取不當(dāng)，可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。

6)解釋說(shuō)明：對(duì)任務(wù)要求、資源限定和環(huán)境條件等問(wèn)題進(jìn)行解釋說(shuō)明，注意教師解答問(wèn)題的技巧，應(yīng)起到引導(dǎo)作用，不應(yīng)直接告訴答案。

7)完成任務(wù)：學(xué)生分工合作、小組研討、制訂方案。組長(zhǎng)1人，全面把控研討進(jìn)度，調(diào)動(dòng)成員積極性；技術(shù)骨干3人，提出方案、整理方案、完善方案；PPT制作1人；成果展示1人；組內(nèi)所有成員均可對(duì)方案提出意見(jiàn)和建議。

8)展示互評(píng)：各組形成磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案學(xué)習(xí)成果，由組員以PPT匯報(bào)為主進(jìn)行成果展示，詳細(xì)說(shuō)明監(jiān)測(cè)方案以及選擇資源的理由。其他組可對(duì)該組同學(xué)提出“點(diǎn)贊”或“吐槽”進(jìn)行評(píng)價(jià)，被評(píng)小組可接受批評(píng)或者據(jù)理力爭(zhēng)，產(chǎn)生觀點(diǎn)交鋒。教師控制好課堂全局，做好引導(dǎo)。

9)教師總結(jié)：在互評(píng)結(jié)束后，教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，對(duì)學(xué)習(xí)成果展示和小組互評(píng)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

4.3 課后任務(wù)，進(jìn)行“持續(xù)改進(jìn)”方案完善

4.3.1 實(shí)驗(yàn)操作，方案驗(yàn)證

經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)成果展示、批評(píng)和質(zhì)疑過(guò)程，各學(xué)習(xí)小組對(duì)磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行修訂，并利用環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)一步驗(yàn)證。

4.3.2 完善方案，形成成果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)磷酸泄漏事件水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行完善，形成最終學(xué)習(xí)成果，提交作為平時(shí)成績(jī)。后續(xù)進(jìn)一步提煉，部分學(xué)習(xí)成果可以作為學(xué)科競(jìng)賽、專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)。

5 改革成效

實(shí)施教學(xué)改革后，學(xué)生能夠“把頭抬起來(lái)，坐到前排來(lái)，腦筋動(dòng)起來(lái)，課后忙起來(lái)”。學(xué)習(xí)小組課程作業(yè)形成個(gè)性化學(xué)習(xí)成果，學(xué)習(xí)成果經(jīng)過(guò)打磨和挖掘可以成為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽和專利申請(qǐng)的課題來(lái)源，見(jiàn)表2、表3；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽和專利成果又轉(zhuǎn)化成課程教學(xué)案例，課程建設(shè)與學(xué)習(xí)成果互為支撐，構(gòu)成課堂內(nèi)外良性循環(huán)。學(xué)生參與度明顯提升后，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣得到調(diào)動(dòng)，2021年度環(huán)境專業(yè)學(xué)生在“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”、學(xué)科競(jìng)賽中獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)65人次，省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目立項(xiàng)38人次，“互聯(lián)網(wǎng)+”網(wǎng)上申報(bào)參與率100%，學(xué)生獲得多項(xiàng)專利，形成了良好的學(xué)習(xí)創(chuàng)新氛圍。

表2 依托課程學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化的部分大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

表3 依托課程學(xué)習(xí)成果轉(zhuǎn)化的部分專利

通過(guò)實(shí)施“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程改革，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，體現(xiàn)學(xué)生主體地位，運(yùn)用案例式教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)，課外課內(nèi)相結(jié)合，豐富了教學(xué)資源，多角度綜合考核學(xué)習(xí)效果。學(xué)生興趣得到激發(fā)，加深對(duì)知識(shí)的理解，促使學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，產(chǎn)出個(gè)性化學(xué)習(xí)成果。課程組會(huì)以持續(xù)改進(jìn)的理念，在實(shí)踐中不斷的提高和完善，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、批判精神和家國(guó)情懷的培養(yǎng)，[7]在課程改革實(shí)踐中做好教書育人工作。