智慧教学下混合式一流本科课程建设研究与实践

徐 颖 汤家喜 李 静

(辽宁工程技术大学环境科学与工程学院， 辽宁 阜新 123000)

课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养质量。党的十八大之后，教育部出台系列政策，加强本科教育工作，2018年6月21日，陈宝生部长在《新时代全国高等学校本科教育工作》[1]会议上首次提出“金课”建设内容，即“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。”2018年11月24日，在第十一届“中国大学教学论坛”上，教育部高等教育司司长吴岩作了题为“建设中国金课”的报告，提出了“两性一度”的金课(一流课程)建设标准[2]。

为全面提升课程的教学质量，教育部2019年10月发布《关于一流本科课程建设的实施意见》[3]，指出“让课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来，形成中国特色、世界水平的一流本科课程体系，构建更高水平人才培养体系。”

因此，辽宁省2020年一流本科课程建设274项，全面开展本科课程建设，提升本科教学质量。一流本科课程包括线上、线下、线上线下混合式、虚拟仿真、实践五类，线上线下混合式课程适合日常教学，利用智慧教学和互联网平台可以丰富教学手段，拓展教学内容，提高学生学习主动性和学习兴趣，提升课堂教学质量。

一流本科课程建设结合本校和本专业的人才培养目标和毕业进行，课程建设内容包括课程目标、课程内容、课程评价方式、课程资源、课程团队等多方面。本论文结合《环境监测》课程建设过程，对线上线下混合式一流本科课程建设进行探索与实践。课程建设中体现课程目标有效支撑培养目标达成、科学合理设计线上线下教学内容、智慧教学手段与时俱进、教学组织与实施突出学生中心地位[4]。

一、课程目标体现课程要求与学生能力的培养

课程目标符合学校办学定位和人才培养目标，课程目标要有效支撑培养目标的达成，要注重学生知识、能力、素质培养，所以课程目标是课程的核心和课程的灵魂，课程的内容、教学组织与实施、课程的评价等都是围绕课程目标展开的。

环境监测是环境工程专业的重要基础课程，也是专业的核心课程，该课程内容为后续的水污染控制工程、大气污染控制工程等核心课程提供理论基础，因此设计该课程目标要结合这一特点进行设计，课程目标设计了知识目标、能力目标、素质目标。知识目标是学生掌握环境监测的基本理论和基本知识；能力目标是学生具备制定环境监测方案的能力，具有对实际环境监测问题的分析能力，解决复杂环境监测问题能力；素质目标是学生具备行业的职业道德和敬业精神，具有认真、严肃的学习态度，具有良好的沟通能力和团队合作精神，具有工程伦理和生态环境保护意识。

二、利用智慧+互联网平台使课程内容与时俱进，保证课程教学质量

社会在不断发展，技术在不断进步，环保技术也在不断更新与发展。环境监测课程中的环境污染物的采样、样品的预处理和样品的分析方法(标准分析方法和环境标准)都是随着监测技术的进步和环保的标准更新而不断更新。现在，随着我国对生态环境保护力度的加大，对地表水、空气和土壤的污染的治理制定了许多发展规划，设立了重大科研项目，对环境中的各类污染物监测数量和种类在不断增加，采样技术、预处理技术和污染物分析技术在不断提高，如国家推出的“土十条”、《地下水环境监测技术规范》HJ164-2020、地下水污染健康风险评估工作指南、样品预处理和分析技术中的石墨炉消解、ICP-MS分析技术等，不断更新的知识在课堂教学中融入的内容有限，主要可利用互联网雨课堂平台推送给学生新的知识和新的技术，让学生所学的知识技术不落后，紧跟专业及社会的发展脚步。

三、利用现代化智慧教学技术，实现线上线下混合式教学

教学实施过程利用在线慕课平台和雨课堂特色优势，实现线上线下高度融合的教学模式。教学内容分为线上和线下两部分[5]。

1.线上教学内容理论知识丰富，引导学生自主学习

线上教学内容有慕课、学习测试、问题讨论和课程思政等。

慕课主要为授课内容的理论知识部分，每个慕课都有学习目标和学习重点，引导学生自主学习，提升学生学习的挑战度[6]；慕课的推送时间是根据线下教学的进度进行，线下每节课前的2-3天推送给学生慕课，学生自主学习基本理论知识。

学习测试是根据每章的重点内容制作的章节测试题，每章学习结束后推送测试题到雨课堂平台，学生通过测试了解自己对知识的理解和掌握程度，及时补充自己的不足之处。

问题讨论是把学习过程中的热点问题或争议问题推送到雨课堂的讨论区，学生可自由发表观点，提出自己的想法，教师可进行点评。

课程思政是把课程思政内容做成PPT推送给学生，并提出一些思考问题，如社会的环保事件、新闻等，通过该项活动引导学生关注社会热点问题，培养学生社会责任感。

2.线下教学拓展学生的知识领域，培养学生综合实践能力

线下教学精心设计教学过程，有课堂教学、课后作业、综合训练、现场实践等教学活动。

(1)课堂教学过程主要包括前测、参与式学习、后测、总结等环节[7]。

前测(Pre-assessment)。前测的作用是了解学生对线上自主学习的内容掌握情况，调整课堂教学的难易与进度，让学生更好理解和掌握理论知识。采用雨课堂推送单选题、多选题、填空、简答等试题，或者开放式问题，通过点名提问应答方式。

参与式学习(Participatory Learning)。参与式学习的目的在于让学生在课堂上主动学习、深入思考、强化印象[8]。主要以学生为中心，遵循OBE的教学理念，采取师生、生生互动的方式进行，如问答、讨论、案例、演示等，如松花江污染事件案例分析，空气样品采集的视频等也可以使用雨课堂教学工具开展互动答题、弹幕、投稿等来激发学生参与积极性。

后测(Post-assessment)。后测的目的在于验收学生学习成果，检测是否达成学习目标。后测与前测是相互对应，但对检测内容进行了升级，是知识点的总结和知识的应用。采用知识点测试、综合问题的研讨等形成开展，如结合地表水监测方案制订的知识点，设计细河地表水监测断面的设置和采样点的设置的讨论题。

总结(Summary)。总结是对教师对课程教学内容的重点回顾、知识点总结，布置课后思考、课后作业以及后续课程的预告，如布置综合训练项目、课程实践内容等[9]。

(2)综合训练项目是根据章节重要理论知识设计的能力训练项目。学生通过该项目不仅复习了理论知识，还能够加深对知识的理解和应用能力的培养。

表1 综合训练项目一览表

四、利用智慧教学手段实现教学活动的多元化，提升课程的难度和课堂的活跃度

智慧教学环境逐渐打破了教师的“教”和学生的“学”的时空界限，利用移动智能终端，教师可以随时发布学习任务，学生可以随时随地做出响应，师生、生生互动交流更加容易便捷，使课堂的教学拓展和延伸[10]，教学也不仅仅限制在课堂，如环境监测课程利用雨课堂平台的慕课、线上测试、线上问题讨论等方式，使教学更加人性化，引导学生自主学习，提高学生学习难度和学生自主学习能力。智慧教学可以实现的多种教学方式使课堂教学的活跃度增加，随机点名回答问题、随时推送测试题、学生发弹幕发表观点等，这些手段提高了课程的活跃性，提高课堂教学效率，提升学生的学习效果[9]。教师也可以通过智慧教学平台随时了解学生学习情况，智慧教学平台可以帮助教师捕捉到教学过程的数据，从而帮助教师更好分析教学过程，不断提高教学质量。

五、智慧教学可以促进多途径融入课程思政内容，提升学生素质

2020年教育部颁布“高等学校课程思政建设指导纲要”中指出“课程思政建设是全面提高人才培养质量的重要任务”，因此，深挖专业课程的课程思政元素，将“立德树人”根本任务与专业知识传授和能力训练有机结合起来，培养学生树立远大理想，形成正确的世界观和价值观。课程思政在教学过程可以利用智慧教学手段多途径融入，努力做到“润物细无声”[11]。如利用智慧教学平台推送环保新闻、网络视频资料、纪录片等，利用智慧终端开展网络热点问题讨论、回答相关课程思政问题、提交课程思政论文，同时在智慧平台上可以记录课程思政开展的相关数据，评价学生完成的情况，智慧教学比单一的课堂教学融入课程思政的内容更加多样、手段更加丰富，使学生更加容易接受到课程思政内容，在一系列教学任务中使学生素质得到提升。部分课程思政元素见表2。

表2 部分课程内容的思政元素

六、智慧教学采用的多元评价法，全面提升课程学习的难度

智慧教学下的教学评价过程在评价方式、评价内容、评价角色等方面都是全方位、多元化的。智慧教学可以实现对每位学生的学习过程中的各个环节给出精确的评估反馈，如环境监测课程线上学习过程有观看视频、回答问题、单元测试、观看课件等，智慧教学主要是产生学生线上学习行为的数据，获得学习成效评价的数据。线下课堂教学也有效利用智慧教学移动终端发起课程教学活动，如一键签到、投票、发弹幕、随机回答问题、发布课堂任务等，这些教学过程在智慧教学平台都能获得学习效果评价的数据，线上线下的学习效果评价数据就是该课程全过程评价的依据，利用智慧平台对学习过程的评价较为公平公正，防止主观因素对评价结果的影响。在一流课程的建设中会设计课后教学活动，如课后作业、综合训练、现场实践等，设计考核标准，严格考核内容，教师和学生共同参与考核。线上线下混合式教利用智慧教学手段的应用人机评价相结合方式，使得教学评价较之传统课堂教学评价更加科学、公平、公开，同时也增加课程学习的难度，做到以考辅教，以考促学，促进学生主动学习、深度学习，增加课程学习的挑战性。具体考核内容详见表3。

表3 环境监测课程成绩评价方式

七、智慧教学手段解决一流课程建设的主要问题

1.智慧教学手段创新了教学环境，使线上线下教学高度融合，提升课程学习效果。

环境监测课程依托学堂在线平台和雨课堂智慧教学平台，实现了线上线下教学的高度融合[12]。利用雨课堂的慕课、章节测试、问题讨论、知识拓展等，实现线上学习；利用雨课堂智慧教学智能终端使线下的教学和线上教学内容有效衔接，并使线下课堂教学的手段丰富多彩，课堂的活跃度提到较大提高。通过设计线上的问题讨论和线下翻转课堂、综合训练等教学活动，不断加深学生对知识的理解，增强学生对知识的应用创新能力的培养。

2.智慧教学实现了课程过程评价内容和形式的多元化，增加课程学习的挑战度

智慧教学手段实现了多途径全过程课程评价，线上线下智慧教学平台的评价数据不仅使学生学习效果考核的依据，还是教师提升教学质量的数据来源。智慧教学平台提供了多种形式的评价方法，如视频、测试、讨论等，同时教师可以在智慧教学平台上设计研究性、创新性、综合性内容的考核内容，使课程学习具有一定的难度，加大学生学习投入，让学生体验到的学习挑战性，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。

3.智慧教学手段实现课程思政教学内容和融入方法的创新

利用智慧教学平台丰富了专业课程的课程思政内容，如环保事件、励志故事、时事新闻、纪录片等，同时增加了课程思政元素的融入途径，解决单一的课堂教学中课程思政融入方法，使学生能够全国方位接受素质教育，在学习过程中不断提升学生素质和素养。

智慧教学手段对打造“让课程优起来、让课程难起来、让课堂活起来、让学生忙起来”的一流本科课程起到了关键性作用，丰富了教学资源，改变了传统的教学方法，全面提升学生自主学习的能力和学习动力。通过对环境监测课程2019年和2020年的学生学习成绩的对比，学生学习的优良率从7.14%上升到54.5%，两年内学生完成大创项目3项，暑假开展多项公益环保活动，促进高水平人才培养，也促进专业建设质量提升。