地方工科高校教師泵壓作用的思考與實踐

張軍，白少元，張華

[摘 要] 在我國一流課程建設過程中，地方工科高校出現了學生因課程知識點碎片化加劇和知識梳理能力不足造成的學習困境。發揮教師的泵壓作用，打破課程間的壁壘，實現知識單元的動態傳遞，是解決上述問題的有效方法。基于泵壓作用的理念，桂林理工大學環境專業選擇“水污染控制工程”課程群制定“二研、三備、四分享”的實施方案，并開展相應的教學改革實踐，取得了良好的效果。建議未來進一步增加企業教師和學生參與程度，擴大課程實施范圍，以提升教師泵壓作用的實施效果。

[關鍵詞] 地方高校;一流課程建設;泵壓作用;學習困境

[基金項目] 2021年度廣西研究生教育創新計劃項目“基于研討式教學的‘現代環境生物技術’課程建設研究與實踐”（JGY2021106）;2020年度廣西研究生教育創新計劃項目“‘水處理工程設計與實踐’課程案例庫建設與研討案例式教學研究”（JGY2020093）;2018年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“地方高校給排水科學與工程專業拔尖創新人才選拔與評價機制構建與實踐”（2018JGB199）

[作者簡介] 張 軍（1983—），男，湖北荊州人，博士，桂林理工大學環境科學與工程學院副教授，主要從事固體廢棄物資源化利用研究;白少元（1981—），女，天津武清人，博士，桂林理工大學環境科學與工程學院教授，主要從事水污染控制研究;張 華（1974—），男，甘肅酒泉人，博士，桂林理工大學環境科學與工程學院教授，主要從事水污染控制研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）46-0097-04? ?[收稿日期] 2021-05-07

一、引言

隨著我國經濟和社會的快速發展，我國的高等教育規模也迅速擴大。根據教育部統計，2019年我國在校大學生人數約為4000萬，高等教育毛入學率超過50%。巨大的高等教育規模為中國特色社會主義事業的進一步發展提供了良好的人才保障。但是，僅僅依靠規模優勢，尚不足以保證我國在未來的科技和產業競爭中勝出。為應對第四次工業革命，我國的高等教育必須盡快完成從大向強的轉變，為社會提供更多、更高水平的創新型人才。由于本科教育在高等教育人才培養體系中處于核心地位，一流本科的建設就成為高等教育強國建設的基礎[1]。為此，從2019年起教育部開始實施“雙萬計劃”，通過加深一流本科專業和一流課程為培養創新性本科人才提供支撐。其中，一流本科課程的內涵建設是“雙萬計劃”的重點[2]。作為教學體系的基本單元和基本依據，高質量的本科課程在發展學生的創新思維、培養各項專業能力和樹立社會主義核心價值觀等方面起到關鍵作用[3]。

與部屬高校相比，地方高校特別是地方工科高校的一流課程建設具有更強的緊迫性。地方高校是我國工科教育的主體，也是一流本科專業建設的重要組成部分，承擔了提高我國工科人才整體創新性素質提升的重要功能。但是，與部屬高校相比，地方高校在經費投入強度、教師團隊水平和生源素質等方面都明顯不足，使其人才培養質量在創新性能力方面也與前者存在較大差距。因此，迫切需要通過建設好一流課程，提升地方工科高校人才培養質量，補齊上述短板，為我國工科人才的整體創新性能力提升提供支撐。

盡管一流課程建設具有重要性和緊迫性，但地方工科高校學生在一流課程建設中普遍面臨著學習困境。

二、地方工科高校學生在一流課程建設中的學習困境

一流課程建設的目標和理念對學生的學習強度和學習能力提出了更高的要求。一流課程建設的核心在于“兩性一度”的達成和“以學生為核心”理念的實施。“兩性一度”即高階性、創新性與挑戰度，是一流課程建設的首要目標[4]。所謂高階性，即通過課程增加廣度和深度，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維;創新性則要求教師采用新的教學方法講授前沿的教學內容;挑戰度則要求教師在課程設計中增加更高難度內容和考核評價方式，使學生在學習中充滿征服挑戰的成就感。為達到“兩性一度”的要求，需要教師對課程內容、教學方式、互動形式等進行重構。而學生也必須提高課程投入程度和學習強度，才能達到上述教學目標。“以學生為中心”既是教育部對新時代高等教育理念的要求，也是工程教育認證對我國工科教育提出的實際要求。在以往的“以教師為中心”的教學理念中，教學實踐活動以教師為主導，采用“滿堂灌”的教學方式，學生在教學過程中只能被動接受知識的傳遞，其學習的主動性、創造性和成效都大打折扣。如今，眾多高校和教師意識到這種教學理念的缺陷，開始有意識地轉變成“以學生為中心”的教學理念，逐漸使用啟發式的教學模式，提高學生主動學習在教學活動中的比重。而“以學生為中心”的教學活動中，需要學生在知識學習上具有良好的連貫性和更多的課外時間投入[5]。

一流課程建設提高了學生學習活動的標準和要求，在目前地方工科高校課程知識點碎片化教學體系下，就造成了學生的學習困境。由于工科人才培養目的是分析和解決復雜工程問題，為了從多角度分析和解決這些復雜工程問題，必須將其知識點碎片化，然后再對具有相似理論和實踐方法體系的知識進行重構，形成多門獨立的課程。因此，工科教學體系具有課程知識點碎片化的特征。以環境工程專業中的水環境質量調查和評價的知識為例，所涉及的水樣采樣布點、樣品采集和運輸方法主要在環境監測課程中學習;水樣分析的原理、方法和數據處理在環境分析實驗課程中學習;所得水樣數據的環境影響評價則在環境影響評價課程中學習。如果學生不能主動將碎片化的知識體系進行梳理和拼接，就難以在學習過程中形成相對完整、邏輯性強的知識圖譜[6]。對于部屬高校的學生而言，其培養環節中有較多的研究性實踐環節，且學生本身具有較強的思考和主動學習能力，更能適應一流課程建設的高要求和以學生為中心的教學模式。地方工科高校的人才培養通常定位為高端應用型本科人才或者應用型本科人才，其培養環節實習實踐活動的比重更大，理論知識課程課時相對較低，課時的壓縮也導致了教學體系中課程知識點碎片化的現象更為嚴重。然而，地方工科高校學生在知識梳理和拼接能力方面與部屬高校的學生相比存在不足。因此，課程知識點碎片化加劇和知識梳理能力不足共同作用，造成地方工科高校學生在一流課程建設過程中出現了普遍的學習困境。

如何發揮教師的教學引導作用，使學生走出課程知識點碎片化造成的學習困境，就成為地方工科高校在一流課程建設過程中需要解決的關鍵問題之一。

三、發揮教師泵壓作用紓解學生學習困境

（一）教師泵壓作用的理念和實現路徑

發揮教師的泵壓作用，打破課程間的壁壘，實現知識單元的動態傳遞，是學生走出課程知識點碎片化造成的學習困境的有效方法。難以對碎片化的課程知識點進行有效梳理和拼接形成有效的知識圖譜，是地方高校工科學生在一流課程建設中產生學習困境的主要原因。對此，就需要充分發揮教師在教學活動中的主動性和創造性，通過泵壓作用幫助學生逐步培養高效梳理和拼接碎片化知識點、構建自身專業知識圖譜的能力和思維習慣。所謂泵壓作用，指的是教師組合作打破課程間的壁壘，將課程群內相互關聯的知識點強力推送給學生，使其在學生的課程群學習過程中不斷傳遞、延伸，幫助學生逐步完成碎片化知識點的梳理和拼接。

泵壓作用的實現可按照三步法進行，分別為集體教研、團隊備課、協同實施。第一步是課程群內教師組開展集體教研活動，圍繞專業面對的復雜工程問題梳理課程群的知識點，通過反復梳理知識點之間的邏輯關系，使原先碎片化的課程知識點重新產生邏輯聯系形成知識圖譜，構成本課程群的知識脈絡，并凝練出課程間的主要知識節點及傳遞方式;第二步是單門課程的教師團隊討論碰撞，通過團隊備課，在本課程范圍內識別出課程群知識脈絡的次要知識節點和具體教學方式;第三步是在教學活動中，教師按照前兩步梳理出的知識節點、傳遞方式和教學方式進行課堂教學實踐，結合“發散性與收斂性思維訓練法”對學生進行碎片化知識體系梳理和拼接的思維訓練[7]。在實踐過程中，根據實施效果，教師在課程組內進行課程資源、教學方法和效果評價等方面的深度共享和交流，強化泵壓作用的實施效果。理論上，通過發揮教師的泵壓作用，可以有效紓解地方工科高校學生在一流課程建設過程中的學習困境。

（二）教師泵壓作用理念的實施

為驗證教師“泵壓作用”理念在實際教學活動中的效果，筆者所在課程組在桂林理工大學環境專業“水污染控制工程”課程群開展了教學實踐。桂林理工大學為廣西省屬高校，該校的環境專業已經入選了國家級一流本科建設專業，其中“水污染控制工程”為國家級一流本科建設課程。因此，選擇在該課程群開展教師“泵壓作用”理念的教學實踐在工科地方高校中具有典型性和代表性。“水污染控制工程”課程群涉及“環境工程導論”“環境工程認識實習”“環境監測”“環境微生物學”“環境工程CAD”“水污染控制工程”“水污染控制工程課程設計”等七門課程。其中，前六門課程主要的知識點在于水污染控制工程基本原理、設備和圖紙繪制方法，最后一門課的知識點在于水污染控制工程設計規范的理解和應用。在傳統的教學方法中，由于缺乏教師的泵壓作用，學生往往不能將前六門的內容融會貫通，沒有建立起水污染控制工程設計所需的知識圖譜。因此，在進行“水污染控制工程”課程設計的學習時，僅僅是孤立地按照所提供的案例進行模仿式地計算、繪圖，缺乏對工程設計規范的深度理解和應用，不能熟練應用基本原理、繪圖技巧和規范要求開展設計，所形成的設計計算說明書經常出現錯誤、疏漏，設計圖紙的規范性也不甚理想。

為此，基于泵壓作用的理念和實現路徑，我們在教師教學活動層面制定了“二研、三備、四分享”的實施方案，并開展相應的教學改革實踐。“二研、三備、四分享”的實施方案，即：研讀人才培養方案、研讀教學大綱;備知識穿插點、備重點教學案例、備案例中知識點的講授側重點;分享教學思想、分享授課資源、分享評價標準、分享反饋機制。具體實踐過程如下：（1）在原有課程群集體備課基礎上，開展了多次課程群內的教研會議，圍繞水污染控制工程設計的復雜工程問題，按照“理論—實踐—設計”為知識主體脈絡，研讀人才培養方案和教學大綱，重新對水污染控制工程課程群內上下游知識點進行梳理，將原有零散的知識點構建成網絡狀的知識圖譜，并確定各課程間需傳遞的主要知識節點，如“環境工程CAD”“水污染控制工程”課程設計之間的主要知識節點為水處理工程構筑物的圖紙要素、三視圖畫法和字體、標注等規范;（2）在課程組教師團隊內部，開展團隊備課，將細分的主要、次要知識節點變成可實施的教學案例，并厘清講授的側重點，如我校“環境工程CAD”課程選用的關鍵教學案例之一為氧化溝工藝構筑物平剖面圖，既能體現知識節點的內容，又能與后續“水污染控制工程”的課程設計題目相銜接;（3）圍繞知識節點和關鍵教學案例，開展各課程課堂教學實踐活動，并采用“五省吾思”等方法對學生進行碎片化知識點梳理和知識圖譜構建方面的思維訓練;（4）在上述三個環節的實施過程中，通過教學沙龍、集體聽課、專題講座等多種形式，在課程群的教師組內進行教學思想、授課資源、評價標準和反饋機制的深度分享和交流，并形成正向反饋機制。經過兩輪教學實踐，學生普遍反映對知識點的掌握有較大程度的提高，能在知識節點學習的基礎上初步形成水污染控制工程設計的知識圖譜，并獨立開展水污染控制工程課程設計，學生的設計計算說明書的準確性和圖紙成果規范程度得到了很大提升，部分學生的成果已經接近畢業設計的圖紙深度和規范要求。

四、結語

通過“二研、三備、四分享”的方案對教師的泵壓作用理念進行教學實踐，可顯著紓解一流課程建設過程中地方工科高校學生出現的學習困境，對于我國地方高校一流課程和一流專業的建設提供了良好的支撐作用。但是，在實施過程中，發現還存在三個方面的問題，需要進一步解決和完善。一是，僅依靠教師開展泵壓作用的實施仍存在局限，比如知識節點的識別和典型案例的制作可能與工程實踐存在一定的偏差。因此有必要在實施過程中引入企業教師，使其更符合復雜工程問題的實際情況。二是，學生僅在教學活動環節參與，對泵壓作用的認識存在不足，削弱了實施效果，有必要在教師教研或者備課的環節適度讓學生參與，提高其積極性和學習效果。三是，僅依靠一個課程群的泵壓作用實施，對學生的訓練仍不夠充分，有必要在專業范圍內開展推廣，進一步提升實施效果。因此，筆者建議，在未來的教學研究和實踐過程中，應繼續思考如何擴大企業教師、學生參與程度和課程實施范圍，使教師泵壓作用更好地支撐地方工科高校一流課程建設。

參考文獻

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[5]周敏，王莉芳.“新工科”背景下融合MOOC和翻轉課堂的教學模式探索與實踐——以西北工業大學《計算機編碼與密碼學》課程為例[J].高教學刊，2021（1）：1-6.

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[7]譚娟.基于一流本科課程建設的大學生創造性思維培養策略研究[J].陜西教育（高教），2020（12）：55-56.

Reflection and Practice on Pumping Function of Teachers in Local Engineering Colleges

ZHANG Jun， BAI Shao-yuan， ZHANG Hua

（College of Environmental Science and Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541006， China）

Abstract： In the process of building first-class courses in our country， students in local engineering colleges and universities face the learning difficulties caused by the intensification of the fragmentation of course knowledge points and the lack of knowledge combing ability. The effective method to solve the above problems is to give full play to the pumping function of teachers and break down the barriers among the courses， so as to realize the dynamic transmission among knowledge units. Based on the idea of pumping function， the environmental major of Guilin University of Technology chose the course group of “water pollution control engineering” to make the implementation plan of “two research， three preparation and four sharing”， carried out the corresponding teaching reform， and achieved some good results. It is suggested to further encourage the participation of enterprise teachers and students and expand the scope of course implementation in the future， so as to improve the implementation effect of teachers’ pumping function.

Key words： local colleges and universities; first-class course construction; pumping function; learning difficulties