“物理性污染控制工程”混合式教學改革構想

［摘 要］ 結合“物理性污染控制工程”課程的特點，分析采用傳統教學模式存在的問題，提出課程教學模式改革的必要性。基于雨課堂智慧數字工具，以成都信息工程大學“物理性污染控制工程”課程為例，分別從網絡平臺建設、教學方式、考核方式以及思政元素融入等幾方面設計，構建了一種適用于專業性較強課程教學的“線上+線下”混合教學模式，并提出了混合教學模式的具體考核方案，為增強教學效果、增強學生的工程化思維意識、提升其理論聯系實際等能力提供一定的建設性意見。

［關鍵詞］ 物理性污染；“線上+線下”混合式；教學改革

［基金項目］ 2023年度本科教育教學研究與改革項目暨本科教學工程項目“《物理性污染控制工程》線上線下混合式課程建設探索與實踐”（JYJG2023121）

［作者簡介］ 張雪喬（1979—），女，四川成都人，博士，成都信息工程大學資源環境學院副教授，碩士生導師，主要從事物理性污染控制理論與技術、環境材料研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）18-0057-04 ［收稿日期］ 2023-03-07

“物理性污染控制工程”課程作為環境工程專業的核心必修課之一，必須注重對學生自主學習能力、創新應用能力、實踐技術能力等方面的提升，探索新的教育教學方式勢在必行［1-3］。

一、課程特點及教學現狀分析

“物理性污染控制工程”課程體系包括物理性污染的基本概念和污染的特點、評價方法及控制的原理和技術等，該課程內容多、章節獨立、理論性強、公式多、難理解，同時在課程內容上存在與其他專業課內容重疊的情況［4］，加之學時有限，給課程教學帶來了諸多難點。

就成都信息工程大學教學現狀而言，“物理性污染控制工程”課程有48學時，其中教學占40學時，實驗占8學時，教學模式以課堂講授為主。教學現狀主要存在以下幾點問題：（1）教學內容較抽象，且部分內容與其他課程重疊，加之學時限制，導致無法深入理解知識點。（2）該課程知識面廣，理論知識點多，成熟案例分析少，導致學生實踐能力培養受限。（3）缺少有效的師生溝通平臺，造成“教”和“學”分離，教學效果不佳。（4）“物理性污染控制工程”課程主要采用傳統的教學方式，以“注入式”講授為主，學生缺少對課程內容的直觀認識，無法了解實際工程中的技術問題，很大程度上阻礙了學生學習的積極性和自主性，影響了學生工程實踐能力的提升［5-6］。對此，開展“線上+線下”混合式教學模式改革，實現成都信息工程大學環境工程專業培養目標，進一步提升學生的學習能力及創新實踐能力勢在必行。

二、線上線下混合式教學設計

目前，混合式教學作為“線上+線下”兩種教學組織形式的有機結合，已逐漸成為教學研究和實踐的新型教學形態。其教學設計的目的是通過教學形式的有機融合，驅動學生自主學習，發揮其自主學習能力，促進學生深度參與學習和探討，提升其應用工程知識和實踐能力，將知識與技能應用于復雜環境工程設計，培養學生創新意識和深度學習的能力。教學設計的關鍵是以學生為主體，以教師為主導，厘清“教”與“學”的關系，明確教師和學生的權利和責任［7-8］，轉變學生學習方式和教師教學方法。所構建的混合教學模式應基于課程教學目標的逆向教學設計［9］，將“線上教學、課堂講授、拓展訓練和實踐”有機融合，開展教學活動。現以成都信息工程大學為例，分別從教學平臺建設、教學方式、考核方式以及思政融入等幾方面提出混合式教學改革和實踐的思路。

（一）教學平臺建設

課程教學選用雨課堂教學平臺，首先，篩選出適合課程學時和學習目標的優質線上教學資源，進行系統整合，同時將“物理性污染控制工程”課程的電子教材、課件、輔導用書、優質學習視頻以及文件資料匯總至教學平臺，形成學習“資料庫”。其次，建立“試題庫”，主要分為三種類型題庫：一是“章節習題庫”；二是“試題庫”，主要是根據各章需要了解、理解、掌握、運用的知識點等不同層次而形成的“試題庫”；三是“環保職業試題庫”，該題庫具有拓展性和專業性強等特點，可滿足具有不同學習能力和需求的學生進行分層學習。具體教學平臺建設內容設計見表1。

（二）教學方式設計

根據課程內容以及知識結構特點，將整體內容分為三部分，通過線上線下兩種形式予以教學，具體實施方式為：第一部分內容針對與專業其他主干課重疊的內容，可采取“線上自學”形式完成，主要體現形式是“打卡”；第二部分內容為物理性污染中涉及的電磁輻射污染﹑放射性污染﹑熱污染及光污染，學生先通過線上學習“資料庫”中的課件、學習視頻等完成物理性污染基本概念和簡介的自學，然后教師線下引導和組織學生進行分組討論，課堂展示，實現翻轉課堂教學，充分調動每名學生的主動性和積極性，主要教學方式是“線上自學+線下討論+教師引導”；第三部分內容則是課程中的核心，也是課程的重點和難點，即噪聲與振動污染及其控制，這部分內容是該課程的核心內容，涉及計算、案例分析、工程設計以及實驗等環節，因此，在教學方式設計上采用“線上預習+線下講授+線上復習、答疑”的教學方式，同時輔以作業和小測進行章節鞏固和檢測，增加案例分析和工程設計的講解，通過課后練習和實驗進行實踐和創新能力的培養，須在教學平臺上完成打卡、作業和小測，線下須完成章節作業、實驗以及工程設計方案的擬定等。此外，搭建的網絡平臺作為師生溝通的平臺，授課教師可通過平臺數據統計直觀且及時地了解學情，掌握學生的學習難點和盲點，進而合理分配學時，詳細、深入地進一步講授這部分內容，這有利于學生掌握知識要點、難點，強化基本公式，為學生理論聯系實際、解決復雜環境工程問題提供有力保障；同時，授課教師在教學過程中引入案例分析和工程設計以及實驗等環節，其中案例分析側重對噪聲和振動污染控制技術的應用案例分析，適當引入新技術、新方法，拓寬學生視野，如輕軌的防振和降噪措施分析等；工程設計可以“教室環境噪聲測定及其污染控制”為例，讓學生根據已學知識進行工程方案設計；對于實驗環節，可分為基本實驗和提高型實驗兩種實驗類型，如教室內環境噪聲的主觀評價方案（基本實驗）、校園噪聲與振動污染調查（提高型實驗），進而培養學生的主動性和創新能力，提高學習的自覺性和積極性。

（三）考核方式設計

課程考核是課程教學后評價的重要環節，建立科學合理的考核體系是“教”“學”評價的關鍵。鑒于混合式教學模式改革，“物理性污染控制工程”課程的考核體系也應做相應調整，以確保教學改革后的課程評價體系更加完善和合理。2018版考核體系中，平時成績與考試成績各占40%與60%，其中平時成績主要涉及平時表現（占10%）、作業（占10%）和實驗（占20%），平時表現主要由考勤和討論環節構成（各占5%）。修訂改革后的2022版考核方式仍由平時成績與考試成績組成，鑒于“線上+線下”混合教學模式改革，課程組對評定細則、完成形式以及占比進行調整。平時成績和考試成績各占50%，強化過程考核，弱化結課卷面考核。過程化考核和考試成績均涵蓋線上和線下兩個環節，過程化考核增加了線上打卡（簽到）、線上作業，考試環節增加了線上小測，將線上教學評價內容完全融入整個教學過程，建立科學合理的混合式教學評價體系，是進一步優化和改進混合式教學體系的基礎。此外，由于線上“教”“學”師生溝通平臺的建立，不再是教師提前擬定線下分組討論內容，而是根據學生學情分析反饋信息得出。主要通過分組討論，討論內容提前一周給出，組內分工，組員可完成資料收集，制作PPT或視頻以及課堂展示等任務，討論時間10～15分鐘，教師進行指導和課后總結，使學生成為學習的主體，實現翻轉課堂教學。課程考核方式設計見表2。

（四）思政融入設計

思政元素的融入，可培養學生的工匠精神［10］。課程組應根據“物理性污染控制工程”的課程特點，選擇有代表性的、能引起學生共鳴的課程思政內容，如時事政治、法律法規、歷史事件、科技前沿報道等［11-13］。在講解知識點的過程中，注重家國情懷以及使命擔當的思想教育，激發學生的使命感與創新精神。在教學手段上，充分借助線上平臺的教學視頻、微課以及學習資料，讓學生在生動、形象的學習過程中，深刻領悟學習的重要性；另外，盡可能收集學生熟悉、親切的典型素材，這樣學生的印象更加深刻；最后，還可以選取一些課程知識點與思政聯系緊密的社會話題作為討論主題，或在討論后總結環節引入思政元素，引導學生進行思政分析，養成思政分析的習慣和能力。

結語

“物理性污染控制工程”課程內容的設置安排、知識結構體系的構建、考核結果的要求與成熟的專業課有一定的差距。本文深入分析了“物理性污染控制工程”課程特點，結合成都信息工程大學課程設置、教學現狀和問題，提出“線上+線下”混合教學改革的必要性和設計思路，提出了教學改革的構想。例如，利用雨課堂網絡教學平臺進行線上課程平臺建設，配合線下教學實現學時合理分配，做到難點知識重點講，重點知識細致講；搭建師生溝通網絡平臺，利用“資料庫”豐富學生學習資源，建設“試題庫”，及時鞏固知識點，強化過程學習；在傳統教學模式基礎上，引入翻轉課堂，將學生作為“主體”，實現學生“主動學、愿意學、學得好”；“線上+線下”混合式教學是積極推進“互聯網+教育”發展，促進信息技術與教育教學深度融合，發展更加公平、更有質量的教學模式，有利于應用型本科院校人才培養目標的達成，能促進成都信息工程大學教學改革的創新和實踐。

參考文獻

［1］丁鳳，吳騰宴.《環境物理性污染控制工程》課程教學內容與方法的改革與探索［J］.廣東化工，2020，47（21）：202-217．

［2］王憲澤.“物理性污染控制工程”課程教學改革新思路［J］.科教文匯，2021（2）：93-94.

［3］蔡永兵，李飛躍，范行軍，等.基于提升應用型人才培養質量的“物理性污染控制工程”課程教學改革研究［J］.教育現代化，2019，6（89）：31-32．

［4］陳杰瑢.物理性污染控制［M］.北京：高等教育出版社，2007：30-40.

［5］邱斌，孫德智.案例式教學在“物理性污染控制工程”課程教學中的應用［J］.中國林業教育，2017，35（5）：49-52.

［6］鄧輝，孫萍，黨艷艷，等.基于工程教育認證的“物理性污染控制工程”教學改革與思考［J］.教育現代化，2020，7（35）：97-99.

［7］馮曉英，王瑞雪.“互聯網+”時代核心目標導向的混合式學習設計模式［J］.中國遠程教育，2019（7）：19-26+92-93.

［8］顧通達.主體教育與以學習者為中心的教學設計思想［J］.教學研究，2012（4）：298-299+302-304.

［9］張丹鳳，劉通，吳麗紅，等.戰“疫”時代應用型本科院校“物理性污染控制工程”課程OMO教學模式研究［J］.遼寧科技學院學報，2022，24（2）：67-70．

［10］唐曉旻，王星敏，賀有周.《物理性污染控制技術與工程》課程思政教學探索與實踐［J］.綠色科技，2022，7（24）：244-246.

［11］喬志偉，張玉濤，張煒亮，等.“環境工程微生物學”課程思政實踐舉措［J］.微生物學通報，2022（2）：1-3.

［12］楊金美，耿啟金，劉瑩，等.環境專業多層次融合思政體系的建立［J］.高教學刊，2021，7（S1）：155-157+161.

［13］張惇文，伍榮偉.課程思政教育理念在高校環境工程專業教學中的滲透與融入研究［J］.環境工程，2021，39（12）：299.

Exploration and Practice of Blended Teaching in the Course of Physical Pollution Control Engineering： Taking Chengdu University of Information Technology as an Example

ZHANG Xue-qiao， LIU Sheng-yu， YANG Yi-jin， LIN Zhi

（College of Environment and Resources， Chengdu University of Information Technology， Chengdu， Sichuan 610225， China）

Abstract： This paper analyzes the problems existing in the traditional teaching mode combined with the characteristics of the course Physical Pollution Control Engineering， and puts forward the necessity of the reform of the course teaching mode. Based on the intelligent digital tools such as Rain Classroom， taking the Physical Pollution Control Engineering course of Chengdu University of Information Technology as an example， a blended teaching mode of “online + offline” suitable for professional courses is designed and constructed from the network platform construction， teaching methods， assessment methods and the integration of ideological and political elements and so on. The specific assessment scheme of blended teaching mode is put forward. This paper provides some constructive suggestions to improve the teaching effect， enhance the students’ engineering thinking awareness and the ability of combining theory with practice.

Key words： physical pollution; “online and offline” blended teaching; teaching reform