“金課”標準下環境監測課程教學改革與實踐

王詩生,戴 波,盛廣宏,劉軼鋆,章慧娟,劉 玲

(安徽工業大學 能源與環境學院，安徽 馬鞍山 243002)

2018年6月21日，教育部黨組書記、部長陳寶生在新時代全國高等學校本科教育工作會議上第一次提出“金課”的概念，強調對大學生要合理“增負”，提升大學生的學業挑戰度，合理增加課程難度、拓展課程深度、擴大課程的可選擇性，激發學生的學習動力和專業志趣，真正把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰度的“金課”。同年8月，教育部發布《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》(教高函〔2018〕8號)，要求各高校全面梳理各門課程的教學內容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質量。2018年11月，教育部高教司司長吳巖在廣州舉行的第十一屆“中國大學教學論壇”上首次提出“金課”的“兩性一度”標準，即高階性、創新性和挑戰度。

安徽工業大學歷來重視本科教學，堅持以本為本，全面落實立德樹人的根本任務，大力推進“四個回歸”，不斷深化本科教育教學改革。環境監測課程作為環境工程專業核心課之一，2018年入選安徽省MOOC示范項目，2019年被遴選為校級精品線下開放課程。

一、環境監測課程定位

根據行業專家、用人單位、校友等多方面建議，結合我校人才培養定位確定專業的培養目標(2019版)：培養具有可持續發展理念、良好的職業素養和高度的社會責任感，具備水、氣、固體廢物等污染防治和環境規劃與資源保護等方面的基礎知識，具有進行污染控制工程的設計及運營管理能力，特別是水污染控制理論和技術，具有創新精神和較強的工程實踐能力，能夠從事環境工程設計、技術研發、監測、評價及管理等工作的高級工程技術人才。

基于專業人才培養目標(2019版)和《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》(2018年)，結合專業的辦學特色優化課程體系，其中通識課47學分，學科大類平臺課44.5學分，專業基礎課和專業課43.5學分，實踐課35學分，共170學分。將環境工程原理、環境工程微生物學、環境監測、環境影響評價、環境規劃與管理、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、物理性污染控制工程等九門課指定為核心專業課。前五門為專業基礎課，后四門為專業課。環境監測作為專業基礎課，主要通過對影響環境質量因素的代表值的測定，確定環境質量(或污染程度)及其變化趨勢。環境監測課程為后續水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物處理與處置等專業課的學習奠定堅實的基礎。

二、課程教學目標

基于專業培養目標和畢業要求，環境監測課程制訂了具體的教學目標：要求學生能夠根據環境監測原理制定水、氣、土壤、生物、巖石等環境介質的監測方案，并具備實施環境監測的能力，包括布點、采樣、分析和結果表達等，同時要求學生具備制定污染源監測方案的能力并能實施監測，包括采集、分析和結果表達等；要求學生根據監測結果和環境質量標準，評價環境質量的現狀、污染成因及變化趨勢；要求在實驗實踐中培養學生發現問題、解決問題的能力，書面表達和口頭表達能力，合作共事能力，實際動手能力和創新能力。課程三大教學目標堅持知識、能力、素質有機融合，滿足工程教育認證的一個關鍵要求，即培養學生解決復雜問題的綜合能力和高階思維。

(一)課程教學內容體現“時代性與創新性”

基于“金課”的“創新性”特征，重構課程內容，創新課程教學模式。適當增加生態環境監測的時代要求內容。基于“互聯網+”技術構建線上線下混合式教學模式，線上線下討論、案例分析教學、問題導向式自學，不是簡單判斷對錯，而是培養學生學會探究，能夠把學生的個性特點發揮出來。

環境監測課程理論教學24學時，其中，在線教學10學時，線下教學14學時。具體教學內容及學時安排見表1。表1中不包含實驗教學16學時。

表1 環境監測理論課程教學內容和學時安排

(二)課程教學目標堅持“知識、能力和素質”有機融合

1.知識目標

課程的教學目標相對比較客觀，知識和能力是基礎，在設置教學目標時同樣強調學生的知識目標和能力目標，根據課程教學目標，歸納總結課程的知識目標。例如，課程第二章的知識目標見表2。

表2 課程第二章知識目標

表2中列出了不同知識點的概念性知識和程序性知識分類。程序性知識不同于概念性知識，程序性知識是一套做事的步驟，強調的重點是如何做，而概念性知識則強調概念之間的關系，重點在一定的關系中理解某一概念或原理。對概念性知識的理解是運用程序性知識的前提條件，在學生遇到新穎的問題時，只有當他將新問題識別為某一概念性知識的例證而對其予以理解，才能運用相關的程序性知識。

2.能力目標

能力是“獲取知識、運用知識解決問題、創造(精神或物質)財富的本領、技術、方法”。能力總是與實踐相聯系的。掌握和運用知識技能，達成一個目的所具備的條件和水平，這都是能力的表現。鄭禹提出，大學生應具備基礎能力、發展能力、應用能力，其中基礎能力包括道德能力、學習能力、適應能力，發展能力包括交流能力、合作能力、管理能力、創新能力，應用能力包括實踐能力、就業能力和創業能力。

能力不能通過講授獲得，一定要通過“做”來獲取。課程按照從簡單到復雜、由單一到綜合的項目設計理念，共設 7個線下專題討論會。例如，課程第二章設定的專題討論“馬鞍山市慈湖河水質監測方案的制定”，包括分組、方案設計、匯報交流、成果展示等步驟，重點培養學生的寫作能力、交流溝通能力、學習能力、管理能力等，具體見表3。

表3 專題討論的能力目標

3.素質目標

素質是一個人身心品質和外部言行的綜合，它既包含了知識的多少，又包含了能力的大小，還包含身心健康程度、道德水平高低等。可以將大學生的素質分為思想道德素質、科學文藝素質、專業素質、身心素質。在綜合設計性實驗中，會涉及到布點、采樣、保存、預處理、分析測試、結果表達，每個環節的微小誤差都會影響實驗數據的準確度和精密度。如果監測的數據不可靠，那么提出的污染控制對策就是無稽之談。讓學生明白有效監測數據來之不易，進而引導學生樹立“求真務實”的科學精神和“精益求精”的工匠精神。

精選在線案例教學。在線案例引入《關于山西省臨汾市國控環境空氣自動監測數據造假案有關情況的通報》(環辦監測函〔2018〕894號)、《關于西安環境質量監測數據造假案有關情況的通報》(環辦監測函〔2017〕1092號)。上述兩個案例中參與監測數據造假的人都受到相應的處罰，生動詮釋了“法無授權不可為，法定職責必須為”。通過案例引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。

三、教學活動設計

教學活動應與教學目標相對應，而在課程高階的教學目標要求之下，教學活動的設計更強調技能和態度，而不是傳統的記憶和理解。

首先明確教學目標，再將教學目標的知識、能力、素質三個部分拆開，這樣就可以完成教學活動的設計。

例1 教學目標：要求學生掌握水體污染監測方案的制定。

知識：水體污染監測的定義和分類。

能力：不同水體污染監測方案的制定。

素質：分析辨別不同水體監測方案的異同點，為什么？

例2 教學目標：要求學生掌握有機污染物的表征指標。

知識：解釋不同的表征指標的內涵。

能力：能用不同綜合指標表征有機污染物的含量。

素質：不同綜合指標在數量上是否有一定的關系，為什么？

四、線上線下混合式教學模式改革

圍繞我校環境工程專業人才培養目標，探索慕課建設和翻轉課堂等互聯網技術支持下的線上線下混合式教學模式改革，其主要目的是培養學生基于互聯網的自主學習能力，充分調動學生學習的積極性和主動性，鼓勵學生獨立思考，培養學生的創新意識，最大限度地發揮學生的潛能，實現人才培養質量的提高。

(一)重視課程思政，彰顯育人目標

落實立德樹人的根本任務。以育人為根本目的，從側重“教書”轉為側重“育人”，強調從課程目標、內容、組織等多方面全過程融入育人價值。

課程第一章引入“生態環境監測體系和監測能力現代化”內容。生態環境監測體系和監測能力現代化是國家治理體系和治理能力現代化重要組成部分。柏仇勇等回顧了中國生態環境監測40年改革發展與成效，“改革開放40年來，我國生態環境監測事業從無到有、從小到大、從弱到強，生態環境監測管理體系、網絡體系、業務體系和技術體系逐步建立與健全，陸海統籌、天地一體、上下聯動、信息共享的生態環境監測體系初步形成，為生態文明建設和環境管理提供了有力的支撐。”生態環境監測體系和監測能力現代化不是一朝一夕建成的，是在黨的領導下全國各族人民辛勤勞動的結晶。通過課程學習增強學生的使命感、責任感。

(二)構建線上線下學習與評估體系

“531+N”法與線上學習的融合。線上學習是以學生為主體，教師為主導的自主學習過程。為幫助學生有效完成這一主動學習，采用“531+N”學習，即每個教學視頻(或音頻)完成后，要求學生“做5道選擇題、歸納3個關鍵詞、參加1個線上討論、提出N個待解決的疑惑” ，并在線下學習開始前將具體內容通過平臺提交。

“1215”法與線下學習的融合。線下學習是“釋疑解惑、專題討論、提問PK”的師生互動的“高階”教學活動。專題討論課按實際學習人數進行“1人匯報、 2人完善分享、1組提問PK”的教學活動，采用“生講生評、生講師評、生疑生答、生疑師答、師疑生答”5種形式進行學習成果展示，從而不斷拓展課程深度，引導學生在顯性知識的基礎上，獲取更多的隱性知識，進而培養學生以專業為基礎的創新性思維、批判性思維，提高溝通能力、團隊合作能力等。

隨著“互聯網+課程”的持續深度融合發展，教學評價方法、評價指標體系也在不斷深化改革，由單一線下考核轉變成為線上、線下考核相結合。

考核指標包括在線作業(5%)、在線提問(5%)、線下作業(5%)、線下討論(15%)、實踐實驗(20%)、階段性測驗(10%)和期末考試(40%)。

五、結語

基于“金課”的“兩性一度”標準，不斷深化環境監測課程教學改革，采用預習預警、搶答討論、階段測試等線上評價與小組匯報、課堂提問、課程考試等線下評價相結合的評價方式，提高課程教學質量，最終落實立德樹人根本任務，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者與接班人。