線下一流課程建設(shè)探究

李廣宇 文少飛 顧成林

摘? ? 要：隨著教育部一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”的啟動(dòng)，推進(jìn)線下一流課程建設(shè)是新時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)背景下環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)改革至關(guān)重要的一步。文章以佳木斯大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)“環(huán)境工程原理”課程為例，從課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)、課程目標(biāo)打造、課程改革與建設(shè)、課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施、課程考核評(píng)價(jià)及改革成效等方面介紹了課程建設(shè)的具體改革措施，總結(jié)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)并為今后的持續(xù)改進(jìn)指明課程改革方向。

關(guān)鍵詞：線下一流課程;“環(huán)境工程原理”課程;課程建設(shè);組織實(shí)施

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2023）10-0021-03

一、引言

2019年10月，教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》并全面啟動(dòng)實(shí)施一流本科課程“雙萬(wàn)計(jì)劃”。2020年11月，教育部認(rèn)定首批國(guó)家級(jí)一流本科課程，包括線上、線下、線上線下混合式、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、社會(huì)實(shí)踐一流課程5 116門(mén)，其中，線下一流課程1 463門(mén)[1]。課程是人才培養(yǎng)的核心，課程的質(zhì)量直接決定了人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

二、線下一流課程建設(shè)背景

線下一流課程是在傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，提出了高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的更高要求。高階性滲透于基礎(chǔ)知識(shí)、技能、素質(zhì)的不同層面，旨在激發(fā)學(xué)生求知欲，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的綜合素養(yǎng)和高階思維;創(chuàng)新性就是要有所突破，將授課內(nèi)容與科技前沿緊密結(jié)合，培養(yǎng)環(huán)保技術(shù)應(yīng)用型人才;挑戰(zhàn)度是指課程設(shè)計(jì)和考核對(duì)師生雙方來(lái)說(shuō)都具有較大挑戰(zhàn)性，教學(xué)相長(zhǎng)[2]。

“環(huán)境工程原理”是面向佳木斯大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科二年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，自2012年開(kāi)設(shè)至今，在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷革新，但仍存在學(xué)生創(chuàng)新動(dòng)力不足、專(zhuān)業(yè)認(rèn)同感不強(qiáng)的現(xiàn)象。2018年至今，該課程在成果導(dǎo)向教育（OBE）教學(xué)理念的指導(dǎo)下，運(yùn)用CDIO（Conceive、Design、 Implement and Operate）工程教育模式對(duì)課程進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，突出理工醫(yī)交叉特色;將BOPPPS（Bridge-in、 Objective、 Pre-assessment、 Participatory Learning、 Post-ass-essment and Summary）教學(xué)模式用于教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，發(fā)揮專(zhuān)業(yè)課育人功能;運(yùn)用案例教學(xué)法調(diào)動(dòng)學(xué)生求知欲，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源與技術(shù)拓寬學(xué)生視野，鼓勵(lì)小組探究，課上匯報(bào)交流，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂。同時(shí)，學(xué)校積極構(gòu)建企業(yè)工程技術(shù)人員、研究所科研人員和課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)協(xié)同參與的產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式，積極構(gòu)建教學(xué)實(shí)習(xí)基地，開(kāi)展學(xué)生進(jìn)廠實(shí)習(xí)或邀請(qǐng)工程技術(shù)人員進(jìn)課堂開(kāi)展講座、參與討論等課外擴(kuò)展教學(xué)環(huán)節(jié)。

三、課程建設(shè)

（一）課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)

“環(huán)境工程原理”課程團(tuán)隊(duì)成員共5人，其中，教授1人，副教授2人，講師2人，具備較豐富的工科課程授課經(jīng)驗(yàn)，且涵蓋理、工、醫(yī)學(xué)科，突出環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)科交叉的特色。團(tuán)隊(duì)教師在講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，又能夠根據(jù)課程特點(diǎn)，全方位設(shè)計(jì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。課程團(tuán)隊(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富：建設(shè)佳木斯大學(xué)課程思政示范課程2門(mén);教育部高等教育司指導(dǎo)課題主持1項(xiàng);黑龍江省高等教育教學(xué)改革課題主持2項(xiàng)、參與6項(xiàng);佳木斯大學(xué)教育教學(xué)改革課題主持4項(xiàng)、參與多項(xiàng);發(fā)表教研論文20余篇;參與編寫(xiě)教材多部;獲黑龍江省“多媒體課件制作”比賽一等獎(jiǎng)、佳木斯大學(xué)“課程思政課件制作”比賽一等獎(jiǎng)、佳木斯大學(xué)課程思政“精彩一課”比賽一等獎(jiǎng)、“微課”比賽二等獎(jiǎng)、優(yōu)秀高等教育科研成果獎(jiǎng);指導(dǎo)并完成黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新科研項(xiàng)目多項(xiàng)，在環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新方面有較為堅(jiān)實(shí)的研究基礎(chǔ)。

（二）課程目標(biāo)打造

“環(huán)境工程原理”線下一流課程目標(biāo)涵蓋知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和育人目標(biāo)。其中，知識(shí)目標(biāo)包括對(duì)流體輸送、吸收、吸附、液—液萃取、膜分離技術(shù)等單元操作的原理、設(shè)備構(gòu)造、典型工藝流程及具體工程應(yīng)用形成較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解;能力目標(biāo)包括掌握各單元典型設(shè)備構(gòu)造、性能和操作，能夠根據(jù)污染控制需求進(jìn)行選型和應(yīng)用，并結(jié)合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)初步提供相應(yīng)解決方案和措施，能夠用工程思維初步判斷和處理實(shí)際工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題及故障;育人目標(biāo)以CDIO工程教育模式為指引[3]，在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生的技能水平和專(zhuān)業(yè)責(zé)任感，提升其科研素養(yǎng)和崗位勝任力，引導(dǎo)學(xué)生做堅(jiān)定的環(huán)保者，為切實(shí)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)做貢獻(xiàn)。

（三）課程改革與建設(shè)

課程與教學(xué)改革要解決的重點(diǎn)問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面（圖1）。首先，重構(gòu)課程內(nèi)容，去粗取精，打造高階課程。重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配，增加技能講座、工程技術(shù)人員交流、翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)驗(yàn)探究等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)具有較強(qiáng)動(dòng)手能力和嚴(yán)密工科思維的環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才。其次，先進(jìn)理念指導(dǎo)，授業(yè)育人，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。運(yùn)用OBE理念在BOPPPS教學(xué)模式中全過(guò)程深度融合思想政治教育;運(yùn)用智慧樹(shù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)師生線上聯(lián)通，引入國(guó)家精品課程、最新環(huán)保法規(guī)、工程建設(shè)規(guī)范等;構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機(jī)制，鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、車(chē)間，將教學(xué)與課堂進(jìn)行時(shí)空對(duì)接，學(xué)以致用，在處理實(shí)際問(wèn)題中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和時(shí)代使命感。最后，嚴(yán)格考評(píng)機(jī)制，師生反饋，實(shí)現(xiàn)過(guò)程挑戰(zhàn)。積極開(kāi)展探究式與個(gè)性化學(xué)習(xí)，建立項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、主題探究式、論文式、報(bào)告答辯式、課程導(dǎo)師制等多樣化的綜合考評(píng)機(jī)制，師生定期反饋學(xué)習(xí)成果，因材施教，提升學(xué)生綜合素質(zhì)和教師教學(xué)能力。

“環(huán)境工程原理”課程以課堂教學(xué)為主，輔以智慧樹(shù)、網(wǎng)易公開(kāi)課、微信公眾號(hào)、期刊數(shù)據(jù)庫(kù)等平臺(tái)，為學(xué)生提供國(guó)家級(jí)精品資源，共享課程的相關(guān)視頻、工程設(shè)備演示動(dòng)圖及視頻講解、相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展等資源。課程團(tuán)隊(duì)充分利用佳木斯大學(xué)公共資源，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解并提升其實(shí)踐能力，如藥學(xué)院的“黑龍江省高校生物藥制劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、公共衛(wèi)生學(xué)院的“公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)中心”、機(jī)械學(xué)院的“熱能實(shí)驗(yàn)室”、佳木斯大學(xué)科技園的研究?jī)?nèi)容與吸收、吸附、生物處理技術(shù)、膜分離章節(jié)相吻合;理學(xué)院的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)室的研究?jī)?nèi)容與流體流動(dòng)、液—液萃取、生物處理技術(shù)章節(jié)緊密聯(lián)系。此外，佳木斯大學(xué)為學(xué)生提供相關(guān)實(shí)習(xí)實(shí)踐基地（佳木斯市生態(tài)環(huán)境局、華測(cè)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司），配備企業(yè)導(dǎo)師顧問(wèn)，參觀沉降、萃取等相關(guān)工藝流程，并答疑解惑，在實(shí)踐效果方面與劉明菲等所開(kāi)展的“案例行動(dòng)學(xué)習(xí)法”課程教學(xué)設(shè)計(jì)較為相近[4]。因此，教師在講授課程相關(guān)內(nèi)容時(shí)可以結(jié)合院校共享資源、實(shí)習(xí)實(shí)踐基地的實(shí)戰(zhàn)演練，讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)化理論知識(shí)。

（四）課程教學(xué)內(nèi)容及組織實(shí)施

“環(huán)境工程原理”課程包括流體流動(dòng)、流體輸送機(jī)械、沉降與過(guò)濾、吸收、吸附、液—液萃取、膜分離技術(shù)及其他傳質(zhì)分離技術(shù)，共8個(gè)章節(jié)[5]?；贑DIO工程教育模式，經(jīng)課程團(tuán)隊(duì)研討，確定以下專(zhuān)題模塊供學(xué)生分組完成，并配備團(tuán)隊(duì)教師給予相應(yīng)指導(dǎo)：（1）雷諾實(shí)驗(yàn)演示（實(shí)驗(yàn)室視頻錄制;流體流動(dòng)）;（2）石灰/石灰石濕式洗滌法煙氣脫硫技術(shù)（吸收）;（3）流化床吸附處理有色廢水;（4）混合澄清器的制作（萃取）;（5）超濾技術(shù)處理食堂廚余滲濾液及含油污水的探究;（6）微濾法在醫(yī)藥行業(yè)過(guò)濾除菌中的應(yīng)用;（7）塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)模型制作;（8）采用離子交換樹(shù)脂法凈化含氮磷污水。

基于BOPPPS教學(xué)模式，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，并融入思政元素。（1）課前：教師將課程相關(guān)學(xué)習(xí)資料上傳至智慧樹(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái);細(xì)化學(xué)習(xí)目標(biāo)，標(biāo)注自學(xué)部分和學(xué)習(xí)難點(diǎn);發(fā)布任務(wù)清單;學(xué)習(xí)內(nèi)容以工程案例或社會(huì)熱點(diǎn)話(huà)題、生活場(chǎng)景等學(xué)生易于接受和理解的形式導(dǎo)入，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位查閱資料，解決遇到的疑難問(wèn)題，并在課上交流展示。（2）課中：教師通過(guò)前測(cè)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行課堂講授;定期開(kāi)展小組專(zhuān)題匯報(bào);通過(guò)后測(cè)查找不足，制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案;課堂總結(jié)展示優(yōu)秀學(xué)習(xí)成果，自查學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度;定期開(kāi)展階段性測(cè)試。（3）課后：教師針對(duì)課堂作業(yè)和課后討論實(shí)踐部分，提供相關(guān)學(xué)習(xí)參考資料，助力學(xué)生對(duì)高階知識(shí)和技能的深刻理解和把握;適時(shí)開(kāi)展教學(xué)反思、根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，定期查看網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)反饋。（4）思政設(shè)計(jì)：教師以“前世今生系列”定期推送工藝流程的發(fā)展史，將人物勵(lì)志故事、生態(tài)文明建設(shè)等與課堂融合，激發(fā)學(xué)生專(zhuān)業(yè)使命感。

（五）課程考核、評(píng)價(jià)及改革成效

課程綜合成績(jī)?cè)u(píng)定方式包括形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性考核。前者包括考勤（10%）、參與度（10%）、作業(yè)（20%）;后者包括小組專(zhuān)題匯報(bào)（16%）、研究報(bào)告（14%）、章節(jié)測(cè)試（16%）和期末考試（14%）。其中，小組專(zhuān)題匯報(bào)和研究報(bào)告，以及章節(jié)測(cè)試和期末考試中無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案試題均由團(tuán)隊(duì)教師分工考核評(píng)分;其他環(huán)節(jié)考核依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)評(píng)分。

課程評(píng)價(jià)包括學(xué)生評(píng)價(jià)、系主任或教學(xué)院長(zhǎng)評(píng)價(jià)、教務(wù)處評(píng)價(jià)3個(gè)部分。3個(gè)評(píng)價(jià)結(jié)果為1次A，2次B。通過(guò)學(xué)生反饋，教研室集體備課交流，教學(xué)督導(dǎo)深入課堂實(shí)時(shí)指導(dǎo)，不斷改革課堂教學(xué)，獲得學(xué)生、教師、實(shí)習(xí)單位一致好評(píng)?！碍h(huán)境工程原理”課程獲批佳木斯大學(xué)首批線下一流課程，并參選申報(bào)省級(jí)線下一流課程。

四、教學(xué)效果與反思

以佳木斯大學(xué)2016—2019級(jí)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生為主要試驗(yàn)對(duì)象，“環(huán)境工程原理”課程成績(jī)情況如表1所示。實(shí)施課程教學(xué)改革以來(lái)，及格率均為100%，最高成績(jī)均為優(yōu)秀，學(xué)生平均成績(jī)和最低成績(jī)均有所提高，尤其是2019級(jí)學(xué)生最低成績(jī)較之前有所提高，能夠明顯看出課程教學(xué)改革對(duì)于提升課堂教學(xué)效果有顯著作用。

“環(huán)境工程原理”線下一流課程建設(shè)的特點(diǎn)總結(jié)如下。首先，優(yōu)質(zhì)課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)，交叉學(xué)科人才培養(yǎng)。團(tuán)隊(duì)成員基于CDIO工程教育模式，積極優(yōu)化課程設(shè)計(jì)，開(kāi)展教學(xué)效果評(píng)價(jià)、反饋與改進(jìn);強(qiáng)化“宏觀現(xiàn)象—微觀機(jī)理—數(shù)學(xué)表達(dá)”學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng);注重融合課程思政元素;嘗試產(chǎn)學(xué)研合作人才培養(yǎng)模式;體現(xiàn)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)理工醫(yī)交叉特色。其次，課程內(nèi)容設(shè)計(jì)優(yōu)化，專(zhuān)業(yè)課程兼具育人?；贐OPPPS教學(xué)模式設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，精簡(jiǎn)具有課程特色的教學(xué)內(nèi)容，避免課程內(nèi)容交叉造成的學(xué)時(shí)浪費(fèi);在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)融入思政元素，實(shí)現(xiàn)“三全育人”。最后，教學(xué)方法多元化，產(chǎn)教學(xué)研成果導(dǎo)向。采用自主學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂、結(jié)構(gòu)框架式對(duì)比學(xué)習(xí)法相結(jié)合，板書(shū)與多媒體信息技術(shù)有效結(jié)合，以及“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模式、案例教學(xué)法、科研反哺教學(xué)等教學(xué)方法，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機(jī)制，將教學(xué)與課堂進(jìn)行時(shí)空對(duì)接，在處理實(shí)際問(wèn)題中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和時(shí)代使命感。

“環(huán)境工程原理”課程改革創(chuàng)新之處在于以工程案例開(kāi)展問(wèn)題探究式教學(xué)，結(jié)合企業(yè)需求培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才;理論知識(shí)與最新科學(xué)技術(shù)發(fā)展相聯(lián)系，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維的研究型人才;多樣化課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制的建立，構(gòu)建以學(xué)生為中心的因材施教課堂;發(fā)揮專(zhuān)業(yè)課的育人作用，培養(yǎng)具有家國(guó)情懷的新時(shí)代接班人。

五、結(jié)束語(yǔ)

“環(huán)境工程原理”課程改革取得了階段性成果，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也得到了大幅提升，但仍存在不足之處。尤其是需要進(jìn)一步解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與學(xué)生接受能力不適應(yīng)的問(wèn)題。如清華大學(xué)胡洪營(yíng)團(tuán)隊(duì)的國(guó)家精品課對(duì)于佳木斯大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生來(lái)說(shuō)，由于學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致學(xué)習(xí)難度較大，效果一般，甚至出現(xiàn)畏難情緒。在今后的課程建設(shè)中，環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)應(yīng)持續(xù)優(yōu)化課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用先進(jìn)教學(xué)理念和方法指導(dǎo)教學(xué)改革與實(shí)踐;持續(xù)優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)、豐富教學(xué)資源，做好教學(xué)反思;持續(xù)改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，更好地發(fā)揮專(zhuān)業(yè)課育人作用;探索和優(yōu)化產(chǎn)學(xué)研教學(xué)形式，不斷培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型理工科人才。

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收稿日期：2023-02-21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 修回日期：2023-03-03

作者簡(jiǎn)介：李廣宇（1991—），女，黑龍江北安人，佳木斯大學(xué)理學(xué)院講師，研究方向?yàn)榄h(huán)境修復(fù)技術(shù)。

基金項(xiàng)目：黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“基于核心素養(yǎng)的高師地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)研學(xué)實(shí)踐課程建設(shè)研究”（SJGY20190661）;黑龍江省青少年學(xué)習(xí)與發(fā)展學(xué)會(huì)“十四五”科學(xué)研究規(guī)劃課題“融合地理信息技術(shù)的高中地理研學(xué)旅行方案設(shè)計(jì)”（QXF01KT220022）;佳木斯大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“‘新工科背景下基于‘線上+線下BOPPPS教學(xué)模式培養(yǎng)環(huán)境學(xué)科應(yīng)用型人才的課程思政探索與實(shí)踐”（ZYRZ2021-09）、“‘新醫(yī)科背景下基于CDIO工程教育模式培養(yǎng)預(yù)防醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型人才過(guò)程中的課程思政建設(shè)研究”（2021JY1-03）