“金课”标准下环境监测课程教学改革与实践

2021-05-17王诗生盛广宏刘轶鋆章慧娟

安徽工业大学学报（社会科学版） 2021年1期

王诗生,戴波,盛广宏,刘轶鋆,章慧娟,刘玲

(安徽工业大学能源与环境学院，安徽马鞍山 243002)

2018年6月21日，教育部党组书记、部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上第一次提出“金课”的概念，强调对大学生要合理“增负”，提升大学生的学业挑战度，合理增加课程难度、拓展课程深度、扩大课程的可选择性，激发学生的学习动力和专业志趣，真正把“水课”变成有深度、有难度、有挑战度的“金课”。同年8月，教育部发布《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》(教高函〔2018〕8号)，要求各高校全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”、打造“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量。2018年11月，教育部高教司司长吴岩在广州举行的第十一届“中国大学教学论坛”上首次提出“金课”的“两性一度”标准，即高阶性、创新性和挑战度。

安徽工业大学历来重视本科教学，坚持以本为本，全面落实立德树人的根本任务，大力推进“四个回归”，不断深化本科教育教学改革。环境监测课程作为环境工程专业核心课之一，2018年入选安徽省MOOC示范项目，2019年被遴选为校级精品线下开放课程。

一、环境监测课程定位

根据行业专家、用人单位、校友等多方面建议，结合我校人才培养定位确定专业的培养目标(2019版)：培养具有可持续发展理念、良好的职业素养和高度的社会责任感，具备水、气、固体废物等污染防治和环境规划与资源保护等方面的基础知识，具有进行污染控制工程的设计及运营管理能力，特别是水污染控制理论和技术，具有创新精神和较强的工程实践能力，能够从事环境工程设计、技术研发、监测、评价及管理等工作的高级工程技术人才。

基于专业人才培养目标(2019版)和《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》(2018年)，结合专业的办学特色优化课程体系，其中通识课47学分，学科大类平台课44.5学分，专业基础课和专业课43.5学分，实践课35学分，共170学分。将环境工程原理、环境工程微生物学、环境监测、环境影响评价、环境规划与管理、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程等九门课指定为核心专业课。前五门为专业基础课，后四门为专业课。环境监测作为专业基础课，主要通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。环境监测课程为后续水污染控制工程、大气污染控制工程和固体废物处理与处置等专业课的学习奠定坚实的基础。

二、课程教学目标

基于专业培养目标和毕业要求，环境监测课程制订了具体的教学目标：要求学生能够根据环境监测原理制定水、气、土壤、生物、岩石等环境介质的监测方案，并具备实施环境监测的能力，包括布点、采样、分析和结果表达等，同时要求学生具备制定污染源监测方案的能力并能实施监测，包括采集、分析和结果表达等；要求学生根据监测结果和环境质量标准，评价环境质量的现状、污染成因及变化趋势；要求在实验实践中培养学生发现问题、解决问题的能力，书面表达和口头表达能力，合作共事能力，实际动手能力和创新能力。课程三大教学目标坚持知识、能力、素质有机融合，满足工程教育认证的一个关键要求，即培养学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维。

(一)课程教学内容体现“时代性与创新性”

基于“金课”的“创新性”特征，重构课程内容，创新课程教学模式。适当增加生态环境监测的时代要求内容。基于“互联网+”技术构建线上线下混合式教学模式，线上线下讨论、案例分析教学、问题导向式自学，不是简单判断对错，而是培养学生学会探究，能够把学生的个性特点发挥出来。

环境监测课程理论教学24学时，其中，在线教学10学时，线下教学14学时。具体教学内容及学时安排见表1。表1中不包含实验教学16学时。

表1 环境监测理论课程教学内容和学时安排

(二)课程教学目标坚持“知识、能力和素质”有机融合

1.知识目标

课程的教学目标相对比较客观，知识和能力是基础，在设置教学目标时同样强调学生的知识目标和能力目标，根据课程教学目标，归纳总结课程的知识目标。例如，课程第二章的知识目标见表2。

表2 课程第二章知识目标

表2中列出了不同知识点的概念性知识和程序性知识分类。程序性知识不同于概念性知识，程序性知识是一套做事的步骤，强调的重点是如何做，而概念性知识则强调概念之间的关系，重点在一定的关系中理解某一概念或原理。对概念性知识的理解是运用程序性知识的前提条件，在学生遇到新颖的问题时，只有当他将新问题识别为某一概念性知识的例证而对其予以理解，才能运用相关的程序性知识。

2.能力目标

能力是“获取知识、运用知识解决问题、创造(精神或物质)财富的本领、技术、方法”。能力总是与实践相联系的。掌握和运用知识技能，达成一个目的所具备的条件和水平，这都是能力的表现。郑禹提出，大学生应具备基础能力、发展能力、应用能力，其中基础能力包括道德能力、学习能力、适应能力，发展能力包括交流能力、合作能力、管理能力、创新能力，应用能力包括实践能力、就业能力和创业能力。

能力不能通过讲授获得，一定要通过“做”来获取。课程按照从简单到复杂、由单一到综合的项目设计理念，共设 7个线下专题讨论会。例如，课程第二章设定的专题讨论“马鞍山市慈湖河水质监测方案的制定”，包括分组、方案设计、汇报交流、成果展示等步骤，重点培养学生的写作能力、交流沟通能力、学习能力、管理能力等，具体见表3。

表3 专题讨论的能力目标

3.素质目标

素质是一个人身心品质和外部言行的综合，它既包含了知识的多少，又包含了能力的大小，还包含身心健康程度、道德水平高低等。可以将大学生的素质分为思想道德素质、科学文艺素质、专业素质、身心素质。在综合设计性实验中，会涉及到布点、采样、保存、预处理、分析测试、结果表达，每个环节的微小误差都会影响实验数据的准确度和精密度。如果监测的数据不可靠，那么提出的污染控制对策就是无稽之谈。让学生明白有效监测数据来之不易，进而引导学生树立“求真务实”的科学精神和“精益求精”的工匠精神。

精选在线案例教学。在线案例引入《关于山西省临汾市国控环境空气自动监测数据造假案有关情况的通报》(环办监测函〔2018〕894号)、《关于西安环境质量监测数据造假案有关情况的通报》(环办监测函〔2017〕1092号)。上述两个案例中参与监测数据造假的人都受到相应的处罚，生动诠释了“法无授权不可为，法定职责必须为”。通过案例引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

三、教学活动设计

教学活动应与教学目标相对应，而在课程高阶的教学目标要求之下，教学活动的设计更强调技能和态度，而不是传统的记忆和理解。

首先明确教学目标，再将教学目标的知识、能力、素质三个部分拆开，这样就可以完成教学活动的设计。

例1 教学目标：要求学生掌握水体污染监测方案的制定。

知识：水体污染监测的定义和分类。

能力：不同水体污染监测方案的制定。

素质：分析辨别不同水体监测方案的异同点，为什么？

例2 教学目标：要求学生掌握有机污染物的表征指标。

知识：解释不同的表征指标的内涵。

能力：能用不同综合指标表征有机污染物的含量。

素质：不同综合指标在数量上是否有一定的关系，为什么？

四、线上线下混合式教学模式改革

围绕我校环境工程专业人才培养目标，探索慕课建设和翻转课堂等互联网技术支持下的线上线下混合式教学模式改革，其主要目的是培养学生基于互联网的自主学习能力，充分调动学生学习的积极性和主动性，鼓励学生独立思考，培养学生的创新意识，最大限度地发挥学生的潜能，实现人才培养质量的提高。

(一)重视课程思政，彰显育人目标

落实立德树人的根本任务。以育人为根本目的，从侧重“教书”转为侧重“育人”，强调从课程目标、内容、组织等多方面全过程融入育人价值。

课程第一章引入“生态环境监测体系和监测能力现代化”内容。生态环境监测体系和监测能力现代化是国家治理体系和治理能力现代化重要组成部分。柏仇勇等回顾了中国生态环境监测40年改革发展与成效，“改革开放40年来，我国生态环境监测事业从无到有、从小到大、从弱到强，生态环境监测管理体系、网络体系、业务体系和技术体系逐步建立与健全，陆海统筹、天地一体、上下联动、信息共享的生态环境监测体系初步形成，为生态文明建设和环境管理提供了有力的支撑。”生态环境监测体系和监测能力现代化不是一朝一夕建成的，是在党的领导下全国各族人民辛勤劳动的结晶。通过课程学习增强学生的使命感、责任感。

(二)构建线上线下学习与评估体系

“531+N”法与线上学习的融合。线上学习是以学生为主体，教师为主导的自主学习过程。为帮助学生有效完成这一主动学习，采用“531+N”学习，即每个教学视频(或音频)完成后，要求学生“做5道选择题、归纳3个关键词、参加1个线上讨论、提出N个待解决的疑惑” ，并在线下学习开始前将具体内容通过平台提交。

“1215”法与线下学习的融合。线下学习是“释疑解惑、专题讨论、提问PK”的师生互动的“高阶”教学活动。专题讨论课按实际学习人数进行“1人汇报、 2人完善分享、1组提问PK”的教学活动，采用“生讲生评、生讲师评、生疑生答、生疑师答、师疑生答”5种形式进行学习成果展示，从而不断拓展课程深度，引导学生在显性知识的基础上，获取更多的隐性知识，进而培养学生以专业为基础的创新性思维、批判性思维，提高沟通能力、团队合作能力等。

随着“互联网+课程”的持续深度融合发展，教学评价方法、评价指标体系也在不断深化改革，由单一线下考核转变成为线上、线下考核相结合。

考核指标包括在线作业(5%)、在线提问(5%)、线下作业(5%)、线下讨论(15%)、实践实验(20%)、阶段性测验(10%)和期末考试(40%)。