線上線下混合式教學模式在“環(huán)境監(jiān)測”課程教學中的研究探索

蔣玉婷 夏偉 潘自平 馮艷斐

茅臺學院資源環(huán)境系 貴州仁懷 564500

一、課程背景

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展對工程應用型本科高校建設的學科布局、專業(yè)建設、課程設置、知識模塊、技術技能標準、師資隊伍配備等方面提出了新的要求。當前，各種資源的消耗量不斷增加，對走可持續(xù)發(fā)展道路對環(huán)境保護工作提出更高的要求，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術、“工業(yè)時代4.0”等為技術的創(chuàng)新提供了新契機。“環(huán)境監(jiān)測”是環(huán)境相關專業(yè)較為重要的一門專業(yè)基礎課程，是環(huán)境學、化學和生態(tài)學等多學科交叉的一門課程，具有較強的實踐性，屬于應用技術型科目，對環(huán)境相關專業(yè)的課程起著基礎支撐的作用。在新工科背景下，培養(yǎng)符合專業(yè)認證標準的本科環(huán)境專業(yè)人才，為區(qū)域經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐是每一位教師的職責。在教學過程中要不斷地改進教學方式，注重教學內(nèi)容的創(chuàng)新，重視環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境相關專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要地位。

環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護各項工作中都是必不可少的一環(huán)，與其他相比，該門課程對學生的綜合能力要求較高，鑒于該門課程的重要性，旨在通過借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術從傳統(tǒng)教學模式向在線學習模式延伸，探索“環(huán)境監(jiān)測”課程線上線下混合教學模式的應用研究情況。

二、“環(huán)境監(jiān)測”課程特點與存在問題

“環(huán)境監(jiān)測”學習內(nèi)容覆蓋面廣，專業(yè)性較強，包含水、大氣和固廢等污染的監(jiān)測技術和方法，立足學校實際，其教學目標是培養(yǎng)應用技術型人才。結合環(huán)境保護行業(yè)技術規(guī)范開展教學，希望學生通過學習水環(huán)境、大氣環(huán)境、固體廢棄物、環(huán)境生物等監(jiān)測方案的制訂、采集、保存樣品、前期處理、檢測方法的選擇和結果的分析的全方位監(jiān)測，掌握環(huán)境污染物的監(jiān)測分析及處理環(huán)境監(jiān)測實踐問題的能力，為學生以后從事環(huán)境保護領域方面的生產(chǎn)管理、技術及研究工作奠定良好的基礎，培養(yǎng)符合國家需求的環(huán)境專業(yè)領域的應用型技術人才。

該門課程開設于第5學期，課時量共計32學時，課時量較少(含實踐教學)，對系統(tǒng)開展理論教學和實踐教學工作提出了要求和挑戰(zhàn)。經(jīng)過純線下理論教學、純線上教學、線上線下混合教學的教學方式，針對“環(huán)境監(jiān)測”這門課程在教學過程中存在的問題進行梳理，主要有以下幾個方面：

(一)理論性較強，學生缺乏興趣

“環(huán)境監(jiān)測”課程涵蓋內(nèi)容多，與多門學科都有交叉，邏輯性及系統(tǒng)性較強，在學習過程中，對學生的專業(yè)知識儲備有較高要求，且需要學生具有較強的抽象能力和扎實的實驗操作技能。由于學校學生的基礎理論知識不夠扎實，導致學生在專業(yè)學習中對專業(yè)理論的理解度不夠，最終導致學生對“環(huán)境監(jiān)測”這門課程缺乏興趣。在課堂理論知識講授過程中，學生也較難跟上理論學習的進度。

(二)純線上效果較差

純線上教學主要采用多媒體教學方式，優(yōu)點是節(jié)約板書，學生可隨時進行重聽、回放，不受時間和空間的限制，然而其缺點也尤為明顯，線上教學老師與學生之間缺乏有效的互動，無法像線下教學那樣直觀地展示板書教學過程，學生即時反饋的情況也難以把握，課堂學習對學生的監(jiān)督力度也同時降低。且線上教學需要學生有較強的自控能力，通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分學生的自控能力表現(xiàn)較差。

(三)教學內(nèi)容多，課時設置不足

“環(huán)境監(jiān)測”這門課程專業(yè)性及綜合性較強，涉及的知識點也相對廣泛。在實際的教學過程中，課堂授課內(nèi)容完全依托于教材，將教材上知識無差別地灌輸給學生，容易出現(xiàn)教學內(nèi)容過多而課時分配不足的情況；而在授課中存在選擇性教授，且沒有對教材中較為陳舊內(nèi)容做出調(diào)整，導致教學沒有充分發(fā)揮出應有的作用，實際教學效果不夠理想。

(四)實驗課程講授難度大

該課程涵蓋內(nèi)容多，設計實驗環(huán)節(jié)時，在理論的講授中，多以監(jiān)測技術規(guī)范和標準進行講解，在相應的實驗課程中，學生需要根據(jù)監(jiān)測需求選取正確的監(jiān)測技術規(guī)范和標準，但在實際的過程中情況多樣，學生對正確的技術規(guī)范和標準的使用一知半解。且由于該課程學時較少，設計實驗環(huán)節(jié)時不能有效對理論學習的水、大氣、固廢等污染的監(jiān)測技術和方法進行全覆蓋。

綜上所述，當前“環(huán)境監(jiān)測”的教學方法難以激發(fā)學生學習的積極性，純線上教學、純線下教學均較難達到教學目的，因此考慮線上線下混合教學模式能有效解決這些問題。

三、線上線下混合教學的優(yōu)點

混合式教學是將線上教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結合起來的一種“線上+線下”的教學，其目的在于將兩種教學形式有機結合。線上教學是整個教學活動的輔助，學生可以利用碎片化時間在課前將教師布置到網(wǎng)上的知識點和視頻學習完，帶著問題去課堂；線下教學基于線上的前期學習，然后在課堂上開展更加深入的教學活動，可以通過小組討論、教師答疑等方式解決學生的疑問，進一步加深對知識的理解和運用?！熬€上+線下”的教學打破了傳統(tǒng)過程中教師單向傳輸理論知識的教學方法，使教師起到引導作用，能使學生充分發(fā)揮其主觀能動性，達到更好的學習效果。

四、“環(huán)境監(jiān)測”課程線上線下教學模式設計

“環(huán)境監(jiān)測”課程線上線下混合式教學模式設計是以“成果導向、以學生為中心、持續(xù)改進”為理念，通過“預期學習產(chǎn)出—教育過程—評估學習產(chǎn)出”的線路，采用教師理論指導、企業(yè)工程師實踐指導的方式，讓學生參與監(jiān)測的全過程，不斷優(yōu)化教學內(nèi)容和教學組織，提高學生的學習興趣和學習效果。

“環(huán)境監(jiān)測”課程線上線下混合教學模式設計方案是將知識體系分為“基本理論、知識延伸、實踐應用”三個層次，將教學模式分為“微課MOOC、理論教學、實踐教學”三種形式，在“網(wǎng)絡覆蓋地、多媒體教室、實訓基地”三種教學場所進行教學組織。

具體呈現(xiàn)形式如下圖：

“基本理論”知識體系學習主要通過網(wǎng)絡教學開展。首先，選擇學生適應的網(wǎng)絡教學平臺。在平臺上，任課教師將“環(huán)境工程”的教學大綱、課件、教學案例、MOOC的在線精品課程等共享給學生；在平臺內(nèi)，學生可以隨時選擇觀看教學資源內(nèi)容，教師可以查詢學生的學習進度和觀看時長。其次，加強題庫建設。要求學生在課堂教學前完成相關習題練習，這有利于任課教師對學生自學后掌握的知識進行評價。最后，在網(wǎng)絡教學平臺上搭建交流平臺。鼓勵學生在平臺上分享觀點或提出疑問，任課教師盡量做到第一時間為其答疑解惑。

“知識延伸”知識體系學習主要是課堂理論教學，任課教師通過查看平臺上學生視頻、資料的學習記錄，掌握學生課前學習進度；通過查看學生的習題完成情況，掌握學生對知識的理解程度。結合環(huán)境類標準的修訂和當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，將水、大氣、固廢等污染監(jiān)測的知識融成一個整體，刪除重復、陳舊的內(nèi)容，優(yōu)化更新教學內(nèi)容和結構，使授課內(nèi)容更好地適應學生培養(yǎng)的需求。在課堂教學中，引導學生在學習過程中找到水、大氣、固廢等污染檢測的知識點之間的聯(lián)系，幫助學生思考和解決問題，促使學生系統(tǒng)地學習專業(yè)知識。

“實踐教學”知識體系學習主要是現(xiàn)場教學，在“MOOC微課、理論教學”兩部分學習中穿插實踐教學，培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新能力，增加對理論知識的理解和掌握。一種是融入任務驅(qū)動教學模式，教學過程中采用雙導師制，理論導師進行理論知識指導教學，實踐導師(企業(yè)工程師)發(fā)布監(jiān)測任務和負責過程把控，重點培養(yǎng)學生在監(jiān)測數(shù)據(jù)收集、整理、評價和分析等方面的能力。將學生進行分組后設置不同的任務，發(fā)揮學生的主觀能動性，由學生根據(jù)任務設計實驗方案和執(zhí)行，包括監(jiān)測方案的設計、布點優(yōu)化、樣品采集及預處理、運輸及分析測定等內(nèi)容。在實踐過程中，教師參與討論和指導，引入案例教學，引導學生完成任務，及時解決過程中遇到的問題。任務完成后，學生撰寫分析報告，不同小組之間進行分享、討論、評價。另一種是構建校企合作平臺，將學生的校內(nèi)學習和企業(yè)鍛煉有機融合在一起，使學生走進監(jiān)測單位或企業(yè)現(xiàn)場進行學習或跟崗鍛煉，學習結束后，撰寫學習報告，和其他同學進行分享和交流。

五、“環(huán)境監(jiān)測”課程線上線下混合式教學模式的效果分析

課程考核是用于衡量和評價“教與學”兩方面是否達到教學目標的一種手段，也是評價和改進課程教學的基本途徑。教學評價聚焦在學習成果上，強調(diào)達成學習成果的內(nèi)涵和個人的學習進步。通過學生課堂觀察、實踐表現(xiàn)、理論考察等方面，對學生的學習效果進行評價。

根據(jù)網(wǎng)絡平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，學生任務點的完成率平均達到80%以上，線上測試題的準確率達60%，學生的自主性和積極性得到了有效的調(diào)動。在課堂上，線上任務點完成較好的學生課堂表現(xiàn)活躍，能較快地理解和吸收講授的理論知識，課堂效率提升明顯。

由于課時限制，任務型實踐課僅設計了校園大氣二氧化硫的測定和赤水河監(jiān)測斷面調(diào)查、水樣采集和保存兩個實踐內(nèi)容，選擇任務型實踐課開設后，學生普遍反映學習興趣顯著提高。任務型實踐課采用的評價從方案、報告、知識掌握度方面進行綜合評價，根據(jù)每個學生能達到的教育要求程度，賦予從不熟練到優(yōu)秀的等級。通過任務型教學，加強了師生互動，有效地促進了學生自主學習，同時促使學生主動思考理論知識的應用場景和方式，充分調(diào)動了學生對該門課程的積極性，針對學生的評價中發(fā)現(xiàn)，在任務型教學分組中起主導帶隊的學生更易獲得優(yōu)秀評價。

線上線下混合教學模式開設后，學生理論考試成績優(yōu)秀、良好人數(shù)較之前有顯著的提高。根據(jù)不同層次學習總結發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡平臺學習自主性強的學生在課堂表現(xiàn)、實踐課的表現(xiàn)較為活躍，對知識的理解和吸收更熟練，基礎更為扎實，在選擇性開展的跟崗實踐中，帶隊教師(企業(yè)工程師)的反饋評價也較為優(yōu)秀。

結語

線上線下混合式教學模式在提高學生學習的積極性、主動性和學習效果的同時，也促使教師能充分利用網(wǎng)絡教學平臺的評價功能，幫助其不斷優(yōu)化原有的教學計劃和過程?！拔⒄nMOOC、理論教學、實踐教學”教學方式充分利用網(wǎng)絡平臺資源，結合傳統(tǒng)課堂教學，融入實踐教學，將“以教師、教材”為中心的課堂教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生主動學習為中心的教學模式，著重培養(yǎng)學生良好的思維和學習習慣，促進學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力的提升。未來還將繼續(xù)探索線上線下的混合教學模式在“環(huán)境監(jiān)測”這門課程中的應用，在教學過程中結合當?shù)氐沫h(huán)境和發(fā)展現(xiàn)狀，不斷完善教學內(nèi)容，不斷優(yōu)選實踐教學項目，在實踐中去檢驗教學成果，保證實踐教學的應用型和有效性，在應用中不斷完善和提高，全面提升教學效果和教學質(zhì)量，培養(yǎng)出滿足社會需求的高素質(zhì)、高水平的環(huán)境監(jiān)測技術人才。