基于“五融合五重构”混合式教学的课程改革与实践
——以“环境规划与管理”课程为例
2023-11-07查学芳何守阳
查学芳,何守阳,胡 霞
(贵州大学 a.喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室;b.资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025)
“环境规划与管理”是教育部《高等学校本科环境工程专业规范》中规定的环境类专业核心课程,集政策、理论和技术方法于一体,是环境科学与技术的高度融合。生态环境保护形势的改变对“环境规划与管理”课程的思想理念、技术方法、人才培养等方面都提出了与时俱进的新要求,因此,对该课程进行集成创新、资源整合与融合重构,培养规划与管理能力俱佳的新工科创新性高素质环保人才已成为高校适应现代教育和社会发展亟待解决的问题[1-2]。基于此,结合国内相关院校“环境规划与管理”教学改革实践,聚焦自身教学痛点问题,从课程教学目标、内容、模式、考核评价等方面进行改革,探索了“五融合五重构”混合式教学改革路径,以期为高校本科环境类学科构建提供参考。
一、课程教学痛点问题及成因
(一)课程教学目标重知识,轻能力培养,价值引领不足
最初的课程教学过程侧重讲授理论知识,对学生的实践能力培养不足,导致学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力不足,对环境规划和管理工作的胜任力不强。且有些教师认为专业思想政治就是重点讲授“专业认知”“环境伦理学”等课程,对课程思政重视程度不够,导致部分学生未意识到课程的重要性,缺乏课程自信和责任意识。
(二)课程知识繁杂,内容体系性不强,前沿性和专创融合不足
环境规划与管理是自然科学和社会科学的交叉学科,综合性强,涉及管理学、规划学、化学、经济学、法学、社会学等多学科知识背景,涵盖面广,内容繁多,但学时只有32学时,难以全面覆盖,且该课程要求学生具备较大的知识储备,这对其他专业基础课相关知识掌握不牢靠的部分学生而言,难以深入理解一些重点内容。如部分学生经济学、数学、计算机基础较弱,便难以掌握好环境费用效益分析、环境质量预测模型等内容,很难自由运用多学科知识。同时,教材内容落后于学科发展,几乎没有体现近几年生态文明建设的成效和进展。环境规划与管理的新人工智能、环境信息系统成图建库、智慧化管理等新技术在教材中几乎未涉及,与社会需求脱节,学生难以及时升级和拓展最前沿的知识和创新理论,实践及创新能力培养受阻,达不到新工科创新人才培养目标的要求。
(三)教学活动缺乏系统设计,不能引导学生持续深度学习
在以“教”为中心的传统教学模式中,学生大多处于被动接受新知识的状态,缺乏教学实践活动,导致课程结束后,学生知道环境规划应该做什么,但不知道怎样才能做好[3]。加之课程有些内容晦涩难懂,虽然引入了一些案例,但不够系统、全面,衔接也不够完善。学生课下对案例没有足够的了解和预习准备,也没有较多野外调查经验和直观感受,仅限于上课听教师讲授,不能深刻理解知识点的内涵,运用能力不能得到有效提升,很难发挥教学活动对培养学生创新创业实践能力的作用[4]。
(四)教学资源不够丰富,不利于个性化教学
传统的教学模式虽然包括PPT课件、视频资料等,但无法彻底解决教学模式单一、教师讲授时间长、学生课堂参与度低且缺乏主观能动性和独立思考能力等问题[5]。教师无法针对不同水平、不同层次的学生设计合理的课程内容、教学目标及课程进度。通过阅读教材和听教师讲解已无法满足学生对知识获取层次、途径、方法的多元化需求,不利于个性化教学。
(五)考核评价方式单一,不能激发学生学习的积极性
课程改革前采用的是期末考试试卷成绩(70%)+平时成绩(30%)的单一考核方式,且试卷考核基本概念、原理较多,真正反映学生分析问题、解决问题能力的探究型命题较少,忽视了对学生知识运用能力、专创能力的考核与评价。很多学生通过期末突击就可以达到“及格万岁”的目标,缺乏持续学习和挑战难点的动力;且期末考试结果反馈时效性差,不利于教师及时调整教学方案。
二、课程教学改革与实践
(一)课程知识传授与思想政治育人融合,重构多维一体的课程目标
以习近平新时代中国特色社会主义思想及生态文明思想为指导,本着“立德树人、学生中心、成果导向、持续改进”的理念,将知识、技能传授与国家意识、政治认同、人格培养等思想政治育人内容相融合,重构知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观为一体的课程目标,进一步挖掘课程知识点中蕴含的思政元素,建立思政元素库,并寻找融入点和触发点,实现知识传授、能力培养和情感价值观养成的有机融合。如在城市环境管理内容讲授过程中,使学生树立城市环境综合整治意识,以及绿色低碳的生活、消费理念,增强学生的专业责任感、使命感,厚植家国情怀。
(二)各种教学资源融合,重构螺旋递进的内容体系
基于社会人才需求、学生知识基础、实践技能等学情分析,对标课程目标和毕业支撑要求,深度挖掘课程与相关课程、课程内部知识点之间的逻辑关系,构建了课程核心知识点之间的复杂网络关系。结合核心知识网络,紧跟最新环保形势,打破教材原有的基础知识体系,有机融入国家环保战略、新政策、新制度、学科前沿、思政元素、典型案例等,将国内外传统知识与现代知识、基础知识和热点问题相结合,系统组织和整合各章节内容与基础知识点,重构螺旋递进的内容体系,形成四个知识模块:基本理论与技术支撑篇、政策依据与制度体系篇、环境规划篇、环境管理篇,解决课程难度大,学时有限,教学内容体系性、逻辑性不强,前沿性和创新性不足等问题。由于课时有限,各知识点无法面面俱到,重点介绍环境规划与管理的通用方法,在重要知识点的讲授中将最新环境事件、环保动态引入课程,使枯燥的理论方法和政策制度讲授更加具体化、生动化,让学生对知识点逐个突破,建立系统的知识体系。
(三)多种教学方法融合,重构主动参与多元化教学策略
1.植入翻转课堂。选择学生有一定专业知识基础的章节,采用翻转课堂开放式教学。教师课前精心设计讨论主题与预习资源,课下让学生基于课程学习通线上MOOC、网络微课等资源了解相关知识点及应用范围,分组收集资料、讨论,制作PPT,课上通过PPT汇报展示学习成果,其他学生可以提问讨论。教师进行补充解答、点评和总结,同时根据知识模块的重点和难点、学生掌握薄弱的共性问题和难点进行理论和案例讲解,加深学生对知识的理解和掌握。
2.加强开放式实践教学。实践是连接学生与社会的桥梁,理论知识需要借助实践环节才能使学生真正掌握。(1)融入交互式案例教学。教师选择具有教学价值的热点环境问题、最新科研成果、国内外经典案例,将其转化为教学资源,建设各知识模块案例库,并通过案例引入、案例讨论、概括总结等环节有序引入课堂,将基础理论与工程实际相结合,把抽象的知识转化为生动、具体的教学案例。如将“山水林田湖草生态修复,助推贵州生态文明建设”“矿区地质环境综合整治暨矿区村民脱贫攻坚项目规划”“环境创业新趋势”等案例融入课程各知识模块,培养学生分析、解决实际生产问题的能力,逐渐培养学生的创新能力。(2)增设课程设计,提升课程高阶性、创新性和挑战度。课程采用规划模拟方式,利用学校毗邻城市河流水源地的地理优势,让学生通过野外调查,查阅资料、国家政策,访谈等方法,结合GIS软件进行流域水污染问题分析、污染物排放计算与预测、水环境质量模拟与预测、控制单元划分与规划方案制订及比选优化,以及公众参与,分组编制完成《流域水环境保护规划》报告与图库等,并制作PPT,在班级模拟评审会上进行汇报,由学生、教师模拟专家进行提问,评价打分。这种方式可以让学生更多地接触环境规划与管理的具体过程,为将来的毕业设计和承接项目奠定基础。(3)教师、学生走出课堂,到社会、企事业单位去了解感受环境规划与管理的对象和内容,并邀请环保专家、一线工作人员进入课堂现身说法,讲解学科前沿、在工作中遇到的问题和解决办法,开阔学生思路,激发学生的行业热情。
3.专创密切融合。课程结合学校开设的创新性实验项目、SRT项目和教师环境规划与管理咨询服务类项目,围绕突出环境问题开设创新性实验项目,鼓励部分有兴趣、有潜质的学生在教师的协助下进行科学研究,根据实际情况帮助学生转化成果并推广或参加全国“挑战杯”“互联网+”等创业大赛,鼓励学生校园创业,培养具有创新创业意识和精神的新工科创新型人才。
4.增加教学活动的趣味性和多样性。(1)通过课堂回顾性、前瞻性和总结性提问等方式,建立有效的师生互动机制,不仅可以营造轻松快乐的教学氛围,还可以有效地巩固课程知识,帮助学生较好地把握教师讲课思路与方向。(2)采用辩论式教学方法,围绕矿渣污染防治、环境执法等热点问题,引导学生分组进行辩论赛,教师担当评论员,在思辨中提高学生对课程知识的理解。(3)通过对分易平台进行考勤打卡、问题抢答,计入平时成绩,增强课堂趣味性。
(四)现代智慧教学融合,重构“线上+线下”的学习空间
在数字化时代背景下,更具互动性、智能化和个性化的教学方式与技术将加快发展[6]。课程针对个性化教学要求,融合现代智慧教学手段,建设了较为系统的线上线下混合式教学资源和一套信息化管理体系进行及时实施、监测与评价。针对基础知识和部分课堂延伸知识点,学生可采用线上学习通平台进行自主学习,课程线上资源包括教学大纲、教师自主制作的PPT、教学视频、慕课、微课、科研文献库、技术规范库、环境信息数据库以及检测题、讨论题、试题库,并及时更新,同时利用对分易平台作为辅助教学管理工具,让手机变成学习工具,如签到、抢答、测验、课堂活动评价、提交作业等,并进行数据统计挖掘。针对课程重点和难点,采用线下课堂重点讲解的方式。线下建设丰富的思政元素库、案例库、辅助教学资料库;同时借助校内外实习基地和学校开放实验室,保障学生进行探究性研究。线上线下混合式教学方法延伸了课堂空间与内涵,实现了在线教学与课堂教学的深度融合,有效提高了学生自主学习的效率,满足了学生的个性化学习要求,使学生获得了更好的学习体验,解决了持续学习和挑战难点动力不足的问题。
(五)学教评融合,重构全过程的考核评价体系
建立分层次、分阶段、多样化的过程性与结果性多维度全过程考核体系,并设置详细的评价量规,不仅可以提高学生分析问题和解决问题的能力,还可促进教师全方位学习,提升教学能力,促进教学相长。课程基于OBE理念,以评价学生综合运用环境规划与管理专业知识能力为关键,增加了平时成绩占比(调整为60%),期末考试试题注重考核学生的思辨能力与实践元素融合能力,并与课程目标及毕业要求指标点相对应。考核过程及分值占比为:平时考勤(5%)+课设规划报告(35%)+翻转课堂(5%)+线上学习及测验(15%)+期末考试试卷成绩(40%),其中翻转课堂、课设规划报告成绩采用“师生+生生”互评的方式。课程结束后,教师对试卷质量及学生答卷情况、课设规划报告、线上测验结果进行课程目标达成情况分析,再结合与学生交流、教师发放《“环境规划与管理”课程学生评学表》及学校教务系统课程评价反馈情况,对学生学习态度、知识掌握程度、综合运用能力和创新性等学习成果达成度进行多维度科学、客观的整体评价[7],综合得出课程教学效果、存在问题,并提出改进措施,以便提高下一轮教学效果。
结语
综上,在新工科建设和中国高等教育全面体制创新的时代背景下,课程紧紧围绕社会需求,把握课程发展趋势、明确教学目标、创新教学理念、重构教学内容、优化课程设计、提升教学技巧,实施全过程考核机制,形成了“五融合五重构”的混合式教学模式。不仅可以持续更新教师知识体系,有效提升教学效率,还能促使学生更加自主、个性化地开展研究性学习,提高学生运用知识和解决问题的能力,增强其社会实践能力和就业竞争力。