基于互联网信息技术的环境类专业课程教学模式探析

李桂菊 赵瑞华

摘 要：在互联网时代，教育信息化快速发展，教学模式也要与时俱进，MOOC、SPOC、CDIO 教学模式为环境类专业课程改革提供了创新性的平台。文章旨在以“水污染控制理论与技术”研究生课程为例，利用 MOOC线上资源自主完成课堂所要求的基本知识学习，将适合本校学生的线上SPOC教学模式与线下 CDIO 实践教学模式相结合，设计“线上+线下+实践”一体化专业课程体系，实现理论与实践融合的教学模式，推动研究生教育综合改革，进一步培养学生的创新创业能力和解决复杂工程问题的能力。

关键词：互联网信息技术;研究生教学模式;环境类课程;专业课程

一、引言

当前研究生的教学模式还是以教师主导下的课堂讲授式教学为主，虽然也会采取案例教学法、专题教学法等多种形式，但是存在两个误区：一是研究生利用信息化技术自我摄取知识的能力未得到锻炼，忽略了发现问题、自主设计方案以及解决问题的能力;二是不重视教学，直接进行科研，即用科研取代教学，研究生的科学知识建构欠缺，学习的认知结构不完整，缺乏理论根基。因此，深化研究生教育改革，完善以学生为中心的教育体系，强化创新能力培养，探索形成各具特色的培养模式，成为现阶段高校研究生教育教学改革的一项重要任务。

随着“互联网+”信息技术的快速发展，研究生教学模式正在经历着前所未有的变革。其中，MOOC 与 SPOC 成了教育模式变革的主要方向，对专业性比较强的专业课程采用怎样的模式，以更好地帮助学生建立学习的认知结构，值得教育工作者深入思考。

二、基于 MOOC、SPOC、CDIO 教育模式的研究生课程改革影响

（一）MOOC 大规模开放在线课程教学模式

MOOC （ Massive Open Online Courses） 是大规模开放在线课程，它强调学生的个性化学习，学生在课下通过在线课程自学，完成基础知识学习，通过在线互动解决知识疑点。对于各门专业课，研究生可以在 MOOC 平台上选择相关课程学习，猎取来自世界各地高校、教育机构的知识资源。而事实上部分研究生是从相关专业跨专业考入本专业的，教师可以将教学内容提前告知这些学生，让学生利用课下时间自主学习慕课的内容，并通过互联网查询资料，归纳和消化知识重点。这样教师便有更多的学时帮助学生更深层次地内化和拓展知识，介绍解决复杂工程问题的案例，提高教学效果。这既培养了学生自我摄取知识的能力，又解决了研究生的教学课时十分有限的问题。

（二）SPOC小规模限制性在线课程教学模式

SPOC （ Small Private Online Course，小规模限制性在线课程） 是一种比 MOOC 定位更精准、群体性特征更明显的小范围在线开放课程，由于其更具有针对性，可控性强，因此更适合研究生专业的小班教学以及学生的个性培养。SPOC 课程内容根据本专业学生的学习情况进行设置，实现了以学生为中心，且线上课程内容专业性更强，所以有利于提升研究生解决综合问题的能力。学生可以把线上学习产生的问题带到线下见面课，与教师讨论，完成知识到素质与能力的转变。学生通过关键词演讲、主题讨论、PPT展示等方式，深度培养在大数据时代下对信息的搜集和整合能力、阅读写作能力、表达能力，解决复杂工程问题的能力以及团队合作意识。

（三）CDIO实践性教学模式

CDIO （ Conceive-Design-Implement-Operate，构思—设计—实施—操作） 是基于“做中学”与“基于项目的教育和学习”的实践性教学模式。研究生的能力是在学习知识的基础上经过培养训练和实践形成发展起来的，包括获取知识的能力、分析问题和解决问题的能力等，这也是课程建设最为注重的方面。环境类学科是偏重实践性的学科，将CDIO模式创新应用到教育改革中，可以通过构思、设计、执行与运行四个步骤形成一个完整的实践教学体系并持续优化，培养学生的人际团队能力和工程系统能力。因此研究生教学改革中的CDIO实践性教学模式是不可或缺的。

三、基于互联网信息技术的环境类专业课程教学改革实施

（一）确定教学改革思路

总体教学改革思路是：设计“线上+线下+实践”一体化专业课程体系，实现理论与实践融合的教学模式，推动研究生教育综合改革，进一步培养学生的创新创业能力和解决复杂工程问题的能力。

首先，依据教学目标确定教学内容，发布线上资源自主学习内容和任务，引导学生完成课前知识获取;其次，通过线下见面课拓展研讨，实现课内知识内化，并由学生根据自己的兴趣爱好选择综合性创新性课题，以科研小组为单位对外文文献进行阅读分析，在见面课研讨、教师点评和师生互动讨论中确定实施方案;再次，学生亲自动手实验，完成课后知识拓展与应用。

（二）课前知识获取

依據教学目标确定教学内容，发布线上资源自主学习内容和任务，目前学堂在线、中国大学慕课、智慧树教育平台、超星平台等已经免费开放很多环境类课程，要求学生在学堂在线平台上学习清华大学黄霞教授和左剑恶教授开设的“水处理工程”，在中国大学慕课平台上学习湖北理工学院张丽莉教授开设的“水污染控制工程”。这两门课程与 “水污染控制理论与技术”研究生课程相关度很高，学生可以利用 MOOC和SPOC线上资源自主完成课堂所要求的基本知识学习。进行课前自学并通过视频弹题、章节讨论题、章节自测题进行检验，在论坛上讨论，完成线上课前知识获取。

（三）课内知识内化

根据学生学习进度，定期安排见面课。教师先通过问题导向，引导学生展示学习成果;然后教师讲解学生理解不到位的知识并进行点评;再通过案例导向教学法进行知识拓展，师生互动，聚焦当前热点问题，并通过科研融入教学进行创新引领。

比如，教师通过介绍农村生活污水分散处理技术在天津产业化应用项目的科研内容，让学生更好地理解硝化反硝化脱氮的原理，改进工艺及技术集成，实现课内知识内化;解决一个具体的水环境问题，需要学生具备收集资料、阅读中外文文献、确定研究方案、对方案进行可行性分析、进一步通过实验验证优化方案的能力。为此，按照5人一组，给出7组目前社会需求的环境技术问题，并为学生提供必读的几篇外文文献，让学生根据自己的兴趣爱好自由组合，大量收集资料阅读，初步确定研究思路和实施方案;以组为单位进行汇报，在见面课上进行师生研讨，对该方案进行可行性分析，完成CDIO 教学模式中构思和设计的两个步骤。

（四）課后知识拓展与应用

前期学生利用平台上的教学资源获取专业知识，是利用自己的业余时间完成的。一方面，这能提高学生自我摄取知识的能力;另一方面，节省下来的学时可以让学生“做中学”，完成 CDIO实践性教学模式中的实施和操作的后两个步骤。学生根据拓展实验任务，利用开放实验室，进一步对见面课确定的方案进行验证，检验和修复自己的论点，完善科学论证。这样使研究生经历“理解知识—思辨问题—明晰道理—参与实践—勇于创新—反思结果—回归理论”的整个过程，以此不断提高自身的思考与实践能力。实验完成后要求进行小组展示汇报，以进一步培养学生的团队精神和合作意识。

（五）课程考核改革

本课程采用过程性考核办法，不仅有线上的章节测试、期末考试，而且还有见面课出勤、发言等表现分，更为重要的是强调了学生进行课程学习的进度也要在成绩中有所体现。具体考核成绩比例分配如下：

在线学习成绩15%（在线学习进度5%，问答互动10%）;

章节测试成绩10%;

见面课成绩25%（考勤5%，课程学习展示汇报10%;实践方案展示汇报10%）;

实践环节成绩20%（出勤10%，成果展示10%），

期末考试成绩30%。

教师应改革学生考核评价方式，特别是考试方式，加大过程考核，注重评价方式多样性，重视评价内容的全面性，以突出评价主体的多元性，实现人才的多样化评价体系。

四、结语

在打造金课、淘汰水课的新形势下，充分利用信息化技术对研究生课程教学模式进行改革势在必行。研究生有能力利用 MOOC线上资源自主完成课堂所要求的基本知识学习，将适合本校学生的线上SPOC教学模式与线下 CDIO 实践教学模式相融合，通过设计“线上+线下+实践”一体化专业课程体系，在课堂实施“课程准入”“课程自学”“课中讨论”“课程实践”“课程评价”五个阶段，实现理论与实践相融合的教学模式。将课堂与课外结合、线上和线下结合、教师教和学生学结合，使阅读与讨论成为主要的教学方法，让学生在“做”中“学”，以达到理想的教学效果，适应新的人才培养目标的要求。

参考文献：

[1]苏 云，杨璞开.基于MOOC、SPOC、CDIO教育模式的市场营销专业课程改革研究[J].高等理科教育，2019（2）：113-119，87.

[2]黄 华，张文靖. 基于 CDIO 理念的市场营销教学方法创新研究[J].高等财经教育研究，2017，20（4）： 40-45.

[3]李 锋，郭小芳，张贞凯.基于MOOC的研究生课程混合式教学模式研究与实践[J].煤炭高等教育，2017，35（3）：64-67.

[4]王凤秋，玄琳琳.“翻转课堂”与高校研究生教学模式改革[J].黑龙江高教研究，2017，273（1）：153-155.

[5]刘 华.借鉴国外经验改革研究生教学模式[J].实验技术与管理，2017，34（5）：158-160.

[6]崔泽园，赵 瑞.基于互联网信息技术的研究生教学模式探析[J].教育理论与实践，2017，37（6）：6-8.