基于MOOC的一体化教学实践与探索

郝冬亮 梁偌潼

1.河北环境工程学院，河北 秦皇岛 066102；2.山西省经贸学校，山西 太原 030006

当前的高等教育培养机制在不断完善和改进中，国家已经推行应用型本科的培养机制，对人才的培养方向更加明确和具体。培养具有一定理论基础、较强实践动手能力、创新和创业精神的大学生是地方本科高校的必然发展趋势。

地方本科院校的学生普遍学习基础差，是制约地方本科院校提高教学水平的痛点问题之一。现代课堂教学应该是以学为主、先学后教，课堂应该是“学堂”而非“讲堂”。教师是教学的具体实施者，学生既是讲授目标，同时也是教学的主体，转变教学理念为“以学生为中心”显得十分必要［1-2］。这就要求教师应当从以前的教学主导角色，转变为学生学习引导、支持、服务和帮助的辅助角色。

大型开放式网络课程，即MOOC（massive open online courses）。MOOC对高等教育的影响是双重的，既有机遇也有挑战［3］。2013年，北京大学、清华大学和上海交通大学等国内著名高校陆续引进MOOC［4-5］。2020年新冠肺炎疫情对我国高校正常教学工作造成了极大的影响，为了响应教育部“停课不停教、停课不停学”策略，各高校开展了线上教学工作，为验证混合式教学改革提供了基础。

河北环境工程学院（以下简称“我院”）作为2016年教育部升格的全日制普通应用型本科高校，应用型人才培养是我院的核心工作。目前我院处于转型的重要时期，如何通过本科教学合格评估，面临学院建设资金紧张、生均实验教学设施资源不足等诸多困难，如何开展好现阶段的本科教学是学院发展的关键环节。我院面临实现转型过渡和加快发展的双重压力，面临本科教育思想转变、体制机制健全、管理制度规范、学科专业优化调整、师资队伍建设和本科教育教学体系构建的现实问题。在应用型本科教育上如何站稳生态环保教育领域引领者的地位，深化产教融合、校企合作，建成具有较强支撑作用的高水平应用型高校，是摆在学院每一位教师面前的课题，也是学院发展面临的最大挑战。环境工程实验课程是我院环境工程、环境科学等专业的一门重要的专业基础课，内容涵盖环境污染治理及监测等，综合性和实践性较强，与生产、科研紧密联系。传统课堂，教师授课模式单一，学生人数固定，教学环境封闭。为更好地改善我院应用型教学水平，更好地落实学生应用型人才的培养目标，更好地解决新冠肺炎疫情特殊情况下教学所面临的新困难，以环境工程实验课程为例，开展基于MOOC的线上线下一体化教学改革研究。

一、基于MOOC一体化教学改革的优势

我院是2016年教育部升格的全日制普通应用型本科高校，在学校高速发展过程中，面临在应用型本科教学中存在教学形式单一、应用型教学经验不足、学生学习动力欠缺、生均实验教学设施资源紧张等诸多困难。环境综合实验是我院的国家精品课，国家精品资源共享课，课程包括水、气、声等多项环境要素，分为监测、工艺、自主设计三大模块，共50多个成熟的教学项目，线上资源丰富。依托环境综合实验课程的线上教学资源，通过基于MOOC“辅、网、实”一体化教学模式的研究，探索一套学生主动学习、教师辅助指导，融合理论教学和实习实践为一体，线上线下有机结合的新型应用型本科课程的教学模式。既可满足应用型人才培养的目的，又可以缓解我院当前生均实验教学设施资源紧张的困难。尤其2020年以来，线下教学受新冠肺炎疫情的影响严重，实验教学更是无法顺利开展。通过基于MOOC一体化教学改革，更好地利用网络资源，把线上线下教学、特别是部分实验实践教学有机结合，有效提升学校的教学水平，增强学生应用型能力的培养。

与传统教学相比，基于MOOC一体化教学存在以下三方面优势：

（一）变传统的知识灌输为学生的主动学习、教师辅助答疑。应用型人才的培养目标，首先以应用型能力的培养为主。具备运用理论知识，在实际的生产中发现问题，解决问题的能力是应用人才培养的关键。当前我院的实验、实习实践，依然是课程附属的验证性教学为主，学生在学习过程中存在学习目的不明确、学习动力不足的问题。学生仅以完成报告为学习的最终目标，报告抄袭现象严重。理论学习与实验实习实践严重脱节，使得学生学习动力不足，学习兴趣不浓。把传统的理论教学与实验、实习实践有机结合，与企业岗位技能需求相匹配，可更好地展示专业特色、明确专业的就业方向，大大提高学生的学习动力，增加学生的学习兴趣。通过基于MOOC一体化教学改革，开展以项目为驱动的教学，让学生依托MOOC资源，带着分析解决工艺系统具体问题的目的进行基础理论学习和巩固，同时教师就系统工艺的难点知识进行解答、辅助，这样不但可以充分发挥学生自主学习的热情、提高学生的学习质量，还能把理论学习与实践应用能力提升有机结合，从而更好地满足我院应用型人才的培养目标。

（二）线上学习与线下实习实践相结合。基于MOOC一体化教学分为线上线下两个教学环节。两个教学环节相辅相成、互为支撑。线上教学以满足项目开展的基础理论知识学习为主，并辅以部分指标参数的测定动画。基础理论知识学习，旨在复习、巩固、加强学生的专业基础理论。部分指标参数测定动画的学习，目的在于实验技能的预培训，让学生熟悉知道测定的步骤的规范，以减少线下实验的安全风险。

经过线上学习考核合格后，可进入线下实验、实习实践。两个部分学习的合理区分与有机结合，不但提高了学生学习的主动性，使学生理论联系实际，利于培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，而且提高了学生综合运用知识的能力，增强了学生创新能力和就业能力。

（三）变零碎的验证实验教学为工艺系统运维的系统化实习实践，使学生具备岗位要求的职业能力，更好地契合我院应用型人才的培养目标。通过线下工艺系统运维的实操，把理论知识与应用实践有机结合，摆脱了传统实验教学单一验证性的教学模式。不但巩固了专业理论知识，而且把理论知识和生产实践有机结合，更有效地锻炼了学生的应用能力。

MOOC资源以环境类多个专业知识为基础，包括环境监测、环境评价、环境规划、环境管理、污染源控制、环境工程等，这些专业和课程之间又是相互联系的。环境综合实验课程把这些内容进行整合，设计成综合性实验。基于MOOC一体化教学改革再以企业对环保人才的岗位需求进行调整，依托环境综合实验课程，设计成五十多个综合性项目。这样把零碎的验证实验教学为工艺系统运维的系统化实验、实习实践；不但满足了本科教学的需求，还锻炼了学生综合运用知识的能力，增强了学生创新能力和就业能力。

二、基于MOOC一体化教学设计

基于MOOC一体化教学改革，把整个教学分解为线上线下两个阶段的学习。

（一）线上学习。主要依托MOOC课资源，结合国家精品课、国家精品资源共享课——环境综合实验课题组搭建在学习通的环境综合实验课程教学资源，在教师辅导下，充分调动学生主动学习的积极性开展前期理论知识的学习。通过教师的在线辅导、学生之间的讨论、互评，充分发挥学生在学习中的主导作用，最大限度地激发学生学习的兴趣。基于MOOC课的知识点学习、基于学习通上环境综合实验课程的线上题目练习、线上理论考试，是此阶段的主要学习任务点。完成此阶段学习并经此阶段理论考试合格的学生进入线下实验室预约练习阶段；线上理论考试不合格的学生，再次申请进行线上理论学习至线上理论考试合格。

（二）线下实操。主要是巩固前一阶段理论知识学习的成果，并在实验过程中加深对理论知识的理解。并通过具体的水处理工艺的参数测定、调整，训练学生理论知识的综合运用能力，工艺现场发现问题、解决问题的能力。此阶段的学习，仍以学生自主学习为主。教师在此阶段辅助学生解决疑难问题，把理论知识的学习成果、应用融入具体工艺运维问题的分析中，增强学生创新能力和岗位职业能力。

基于MOOC一体化教学改革在环境综合实验课程中的应用研究，重点在“辅、网、实”三个教学环节。

1.辅，即教师身份以辅助学生自学，答疑辅导为主

在本次教学改革中，改变教师在传统教学中进行的知识“灌输”模式，以学生在自主习中提出学习内容为主，教师采用多媒体教学方式简介环境污染治理相关的理论知识、企业生产要求及规范、处理工艺及操作要点为辅。变学生被动接受知识为学生主动研究分析，把“枯燥”的传统教学转变为学生对知识的探求，把单纯的知识“灌输”转变为职业能力的提升。

2.网，即通过网络（爱课程、学习通）进行前期基础知识的学习

学生通过登录MOOC课网站、学习通课程，进入线上实验、实习、实训。MOOC课程能够提供较为真实的实验环境、实验流程及实验、实习、实训任务等。学生学习不再受限于有限的空间、时间，通过线上学习，学生可以进行提问、讨论，并与教师互动交流。网络教学平台涵盖环境污染治理及监测的14个项目的操作和考核相关内容。学生通过在线自主学习的形式了解水、气、声等14个项目的处理工艺及监测操作。学生通过MOOC、学习通，完成实验、实习、实训任务并在线生成实验报告及实验成绩，基于步骤规范、行为规范、安全评价等项目内容对学生操作进行考核。考核通过者，进入下一阶段的线下实习实践。

3.实，即一线工艺系统的实习实践

在线上课程的学习并经考核合格的基础上，学生在水处理中心进行实习、实践。依托中心多套中试规模的水处理装置，针对各个水处理工艺的生产与管理、工艺原理与方法、运行管理等方面，设计近10项综合性考核项目（各项实习实践的任务指标）。以中心水处理装置为依托，学生具体负责水处理装置的运行维护。依据实际运行周期进行轮岗，以促进学生对水污染治理工艺及监测的全面了解。通过线下的实习实践，构建学生的专业知识、专业技能、转换能力、评判和接受能力、承受压力能力及解决问题能力，切实做到学生应用型能力的训练和提升。

三、基于MOOC一体化教学改革的考核

教学改革既包括学生考核的改革，也包括教师教学的考核；既有线上基础理论知识的考核，也包括发现问题、分析问题、解决问题的综合应用能力的线下考核；既能满足本科教学要求、训练学生的岗位技能，又培养学生创新能力和就业能力。

（一）教师教学的考核

改变传统教学单一学时的评价模式，同时综合工艺研究、实践应用、答疑分析等多个层面的综合评价。除了要求教师具备传统的教学能力，还需要具备较高的综合素质、企业实践经验等。这就要求教师具备双师能力，既有丰富的理论知识和教学经验，又充分了解一线企业的对人才技能的需求。教师每2～3年，至少要在企业实践锻炼6～12个月，以掌握生产一线的具体需求，不断调整教学内容，完善教学计划。

（二）学生学习的考核

包括“理论知识+职业能力”双重考核。MOOC一体化教学模式下，要求学生不仅掌握基础理论知识，还需要培养综合分析能力、协同合作能力。通过前期在线资源的学习互动，完成理论知识的掌握；通过线下的实习实践，强化动手能力及协同合作和综合分析能力。针对各个水处理工艺的生产与管理、工艺原理与方法、运行管理等方面，设计近10项综合性考核项目（各项实习实践的任务指标）。丰富的教学形式和多样化的过程考核是此次教改研究的重点，是提高学生学习兴趣、分析问题和解决问题的关键。

四、总结

教师、教材、教法“三教”改革，深化应用型本科知识技能的融合，使专业教学紧跟产业需求。此次教学研究以学生自主学习加教师辅导答疑、线上线下混合式教学、实习实践大融合的方式开展，既激活了学生自主、主动学习的动力；又培养了学生分析和解决实际问题的能力，提高了教学质量；还增强了学生创新能力和就业能力，凸显了学院的核心竞争力。