新工科背景下以成果為導向的課程教學改革與實踐

［摘 要］ 基于“環境監測”在高校環境科學與工程領域中的重要作用，結合新工科建設中高等教學對學生綜合素質培養的要求，以學生學習成果為導向，明確學習目標，重構教學內容，優化教學方法，強化實踐環節，靈活評價模式，注重實習環節，將“環境監測”課程貫穿大學學習的全過程，深化學生對環境監測及環境學科的認識，切實提高學生利用環境監測知識解決復雜環境工程問題的能力，為后續專業課程的學習奠定良好的基礎。

［關鍵詞］ 新工科；成果導向；“輕教學”；教學改革

［基金項目］ 2022年度營口理工學院教育教學改革項目“新工科背景下以成果為導向的《環境監測》課程教學改革與實踐”（JG2022014）；2022年度教育部產學合作協同育人第二批立項項目“新工科背景下基于產教融合的環境類應用型人才培養模式研究”（220904807232253）

［作者簡介］ 李昌麗（1981—），女，內蒙古赤峰人，碩士，營口理工學院化學與環境工程學院副院長，副教授，主要從事環境學、環境監測研究；冷杰雯（1992—），女，遼寧營口人，碩士，營口理工學院化學與環境工程學院實驗師，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，營口理工學院化學與環境工程學院副教授，主要從事生物基化學品轉化研究。

［中圖分類號］ G642.3 ［文獻標識碼］ 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以來，各級政府、高校和相關企業都在積極探索如何推進新工科建設［1］。綜合“復旦共識”“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容，新工科是在新的歷史環境下應新經濟之呼喚應運而生的，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產出導向、學生中心，在人才培養中，根據培養目標和全體學生畢業要求的達成進行教學內容安排及教學資源的合理配置，專業性教學設計和教學實施以學生接受教育后所得的學習成果為導向［4-5］。如何以未來工程人才、應用型人才所需的素質能力為目標，建立以成果為導向的培養要求，是當前在轉型背景下，高等學校教育應重點考慮和亟須解決的問題［6］。課程在學校教育中具有核心地位，是人才培養藍圖的具體體現，是實現教育目的與培養目標的基礎，新工科背景下開展以成果為導向的課程教學改革刻不容緩［7］。

“環境監測”是環境類本科生的專業核心課程，包含40學時理論和24學時實驗，具有綜合性、實踐性、時代性和創新性，在學科課程體系中占有重要的地位，是“環境影響評價”“水污染控制工程”“大氣污染控制工程”等后續課程的基礎課。學生在“環境監測”課程中獲得的學習成果，對其后續專業課程的學習和未來環境相關工作能力的提高至關重要。

一、課程教學中的“痛點”問題

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

二、課程教學的改革思路

在課程實施中，“環境監測”課程貫穿學生近四年的大學學習，教學設計與教學活動均圍繞以學生為中心來開展。課程建設流程圖如圖1所示，從認識實習對環境監測產生感性認識，到生產實習的環境監測崗位實踐，從基于環境監測崗位教學內容的重構、教學方法的改進、實踐環節的強化、考核方式的多樣化、思政元素的挖掘等方面，在學生成果導向教育理念的全過程指導下，關注學生學習效果，最終培養學生適應社會、適應未來的綜合能力。

三、課程教學改革與實踐舉措

（一）培養學生對環境監測的感性認識

在環境專業學生二年級第一學期開展的認識實習中，安排2～3個環境監測相關企業，讓所有學生到環境監測工作崗位進行實地參觀，使學生對未來環境監測工作情景有所了解，培養學生對環境監測的感性認識，增加對將要從事的職業崗位的初級認識，激發學生學習“環境監測”課程的興趣。

（二）依據監測崗位典型工作任務和工作流程，精簡重構教學內容

環境監測具有監測方法原理復雜、內容更新速度快、實踐性強的特點，但按照40學時的教學計劃，較難完成相應的教學任務。因此，要在有限時間內，根據課程教學要求與學習目標，依據監測崗位典型工作任務和工作流程，進行教學內容的精簡與重構，構建“水”“氣”“固”“聲”各環境要素監測為主的模塊化知識體系，各知識模塊分解為基于監測程序的典型教學環節。通過對每個知識模塊的學習，學生似親自經歷“完整的監測崗位工作過程”。通過整合和精簡教學內容，易讓學生更容易抓住重點，并養成勤于思考的習慣。

（三）優化啟發式教學，使抽象知識易于理解

啟發式教學是將傳統教學的“授人以魚”轉化為“授人以漁”的一種教學手段，旨在培養學生對新知識融會貫通的思維和接受新信息的整合學習能力。在抽象的理論知識講解中，采用啟發式案例分析的教學手段，能夠讓學生由淺入深地理解重點知識。如在學習水樣采樣點布設知識點時，面對湍急的河流，學生一定會想：“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，讓學生結合立體幾何的知識，從魔方說起，確定正方體的中心，啟發學生根據從魔方對角面（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，通過布設監測斷面—采樣垂線—采樣點的方法，確定采樣點。最終，讓學生真正理解采樣點布設的原則和方法，也掌握監測工作中的一個關鍵工作要領。

（四）強化實踐教學環節，提高學生的綜合實踐水平

為了提高學生利用環境監測知識解決復雜環境問題的能力，突破傳統的“照方抓藥”式化學實驗教學方法的局限性，“環境監測”實驗項目摒棄了傳統單一的項目化實驗教學，全部調整為綜合性和設計性實驗，開展包括環境監測所有主要工作任務、貫穿環境監測全過程的監測實驗。帶領學生走出實驗室，通過開展校園醉心湖水環境質量和校園空氣質量監測項目，讓學生系統掌握環境監測的一般過程和主要工作任務，親自經歷“完整的監測崗位工作過程”，讓實踐教學環節真正成為加深理論知識理解、理論教學的歸宿。

（五）注重評價方式的靈活性

以學習目標達成為產出，在教學中全過程關注學生的學習狀態，并通過循序漸進的考核內容，全面客觀地反映學生學習業績，從而引導學生自主學習，不斷探索，提高自身綜合運用知識的能力和創新能力。在課程考核中，摒棄傳統的終結性評價模式，采用平時成績（40%）+期末考試（60%）的過程性考核方式。在課堂教學中，采用學習通平臺預習任務下達+問題、隨堂練習、課堂互動、一分鐘隨筆、課后作業+互評、階段性考核等多元化評價模式，注重線上線下相結合的過程性評價，實現從學期初到學期末全過程關注學生的學習情況。同時，注重課堂評價對課堂教學質量的提升，在課堂教學中，利用學習通平臺進行在線課堂提取練習、交錯式學習、專念練習等，采用選擇性反應式評價、論述式評價、表現性評價和交流式評價提升課堂教學質量，促進學生更好成長。

（六）重視生產實習環節

“環境監測”課程是具有實踐性的專業核心課程，學生通過參加一線的監測工作，夯實了環境監測理論知識。為了進一步提高學生的實踐能力，環境專業與營口市多個環保企業建立合作關系，建立的多個校外實習基地為學生提供了全面的生產實習平臺。學生通過前往監測崗位的頂崗生產實踐，能夠深入了解前沿監測技術、最新的監測法律法規等信息。利用進企業實習的機會，學生能夠更多地接觸到實際的監測工作，熟知監測流程和指標、掌握監測儀器、學習操作技巧。生產實習課程，不但可以幫助學生將環境監測理論知識與實踐緊密結合，還有助于縮短學生畢業后進入工作崗位的適應期，使學生快速地融入工作崗位。通過生產實習，學生與實習企業建立了緊密的聯系，畢業后部分學生直接與企業簽訂就業協議，成為環境監測環保工作人員。

（七）強化課程思政，做到潤物無聲

通過天津港爆炸的現場應急監測、松花江污染的事故監測、新冠病毒氣溶膠傳播途徑的確定等實例，讓學生體會監測工作與生活息息相關，并認識到監測工作需要科學嚴謹、實事求是等科學精神，將蘊含在環境監測中的德育元素融入課程知識模塊中，強化顯性思政，細化隱性思政，實現環境監測與德育融合，將德育滲透、貫穿教育教學全過程，構建全課程育人格局。在課堂教學中，結合社會、生活實際，將思政故事融入課堂中，對學生進行思政教育，積極引導當代學生樹立正確的價值觀、文化觀，為中國特色社會主義事業培養合格的建設者和可靠的接班人提供潤物無聲的保障。

四、課程教學改革取得的成果

（一）學生學習效果顯著提升

在課堂教學中，充分運用課堂提取練習、交錯式學習等“輕教學”的教學策略和引導式的教學理念，通過提問舊知識，引導學生獨立思考，建立新舊知識間的聯系，調動學生的主觀能動性，讓學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，把知識學活，即不僅學會，還要學會用，使學生的思維處于活躍狀態，并在教師的引導下不斷閃現出智慧的火花。在2022—2023學年第一學期課堂提取練習中，學生的答題正確率大于80%，95%以上的學生能夠按時完成課后作業，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，基本達到預期目標。培養的學生參加了第四屆全國大學生市政環境類創新實踐能力大賽，參賽實驗項目為“水中高錳酸鹽指數的測定”，獲東北賽區化驗賽三等獎1項。

（二）教師教學能力得到提升

近三年，團隊教師主持參與教研科研項目10余項，其中獲得省級教學成果一等獎1項，校級教學成果三等獎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）學生評價反饋較好

通過麥克思教學質量管理平臺調查學生的評價反饋，發現2022—2023學年第一學期（本學期）主講教師的總得分為97.65，教學獲得學生的高度認可。

結語

“環境監測”課程經過幾年“學生中心、成果導向”的教學改革實踐，實現了從傳統課堂向智慧課堂、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變。在今后的教學過程中，高校要充分利用現代化信息技術，引導活躍度不高、參與感不強的學生，調動其自主學習的積極性，為后續課程的學習奠定良好的基礎。

參考文獻

［1］孫新波，李繼蔚.基于“PBL+翻轉課堂”的混合式教學設計實踐［J］.教育教學論壇，2022（39）：89-92.

［2］白曉龍，花海蓉，姚進一，等.產教融合背景下“環境監測”課程教學改革與實踐［J］.職業技術，2022，21（3）：20-25.

［3］王鋒文，張思遠，宋福忠，等.基于OBE理念的研究生課程教學改革與探索：以現代環境分析測試技術為例［J］.高等理科教育，2022（2）：48-53.

［4］王丹丹.基于工程教育認證的環境工程人才培養模式改革的探討［J］.課程教學研究，2019（4）：56-57.

［5］岳正波，李平，王進，等.以學生能力培養為核心的環境監測課程改革與實踐［J］.大學教育，2019（10）：85-87.

［6］呂新廣，張元標，林勤保，等.新工科背景下以成果為導向的包裝工程專業教學改革與實踐［J］.包裝工程，2019，40（S1）：103-107.

［7］高萬芹.社會工作倫理課程教學改革研究：以武漢科技大學社會工作倫理課程教改為例［J］.教育教學論壇，2019（45）：124-125.

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; “light teaching”; teaching reform