“三全育人”背景下环境工程专业课混合教学模式探索

何艳洁 郭翔宇 郝玉翠

唐山学院新材料与化学工程学院 河北唐山 063000

1 概述

在线教学又称线上教育，是一种基于网络的教育学习行为。学习者可以结合自身情况和学习特点，自主选择学习时间和地点。学生在教师引导下自主开展学习，将传统的以“教师讲授为主”的教学模式转向以“学生自主学习为主”的教学模式。随着信息科技和互联网技术的飞速发展，这种教育方式逐渐在高校教育教学中得以应用。近些年，高校教学工作面临严峻挑战，特别是在高校“全员育人、全程育人、全方位育人”方针背景下，环境工程专业课教学如何在有限的学时中实现智育和德育双重培养目标，高质量完成立德树人根本任务，这需要施教者探索更高效、更积极的教学模式。期间通过线上教学的方式进行专业课讲授，积累了线上教学的丰富经验，确保了专业课教学的顺利进行。但是，仅仅依靠线上教学的方式无法满足高等学校培养学生的总目标要求，因为这种教学模式不能实现教师和学生面对面的沟通，更不利于实验教学和实习、实训的正常开展。而在线教学的缺陷恰恰是传统高等教育面授教学的最大优势。因此，借助线上教学过程积累的经验，通过探索高等学校专业课线上线下混合教学模式，推进现代信息技术与教育教学深度融合，充分发挥学生学习的主体作用和教师教学的主导作用。

本文以“环境工程微生物学”课程教学为例，该课程是环境工程本科专业一门重要的专业基础课，包含了微生物学基础、微生物的生理、遗传与变异及微生物生态与环境工程中微生物的作用等相关内容，涉及知识繁多，涵盖学科交叉内容，具有较强的专业性、实践性和应用性。在本课程教学过程中，应不断探索更高效的教学模式。与传统线下教学相比，线上线下混合式教学在知识个性化摄取与学科领域拓展上具有一定优势，是未来“智能+”时代的重要发展方向。

2 环境工程专业课传统教学存在问题分析

传统面授课程教学过程中存在一些亟待解决的问题：一是理论教学课时有限，课堂内容无法丰富、全面的展开，教学内容中理论知识多而具体实例较少，学生对于课程知识的实际应用认识不足[1]，无法深入理解微生物在环境工程领域发挥的作用，课程教学无法很好地完成德育培养的目标；二是传统面授课堂更多的是以教师讲授为主，学生学习的主体作用无法得到充分发挥，不能很好地满足不同学习情况的学生在知识摄取过程中的个性化需求；三是传统面授课程使学生的学习任务集中在课上，多数学生没有积极主动地进行课前预习和课后复习，课下碎片化时间利用效率较低。

3 混合教学模式的改革内容探索

在课程中采取线上线下混合式的教学模式首先要充分理解此种教学模式的深刻内涵，它是一种能够培养学生学习主观能动性的教学模式，但在教学过程中仍要充分发挥教师的“领进门”作用，课堂面授依然是教学的“主阵地”，不能本末倒置，只进行课堂从线下到线上的简单搬移。应充分挖掘并运用丰富的线上教学资源和自制的具有针对性的教学资料包来辅助线下教学，实现线上教学与线下课堂的自然融合，确保对学生的专业培养与德育培养。

3.1 前期调研

在进行理论教学和实验教学过程设计之前，应详细了解学生的意见，通过问卷调查、访谈等形式收集本专业学生对线上线下混合教学模式的反馈意见。此外，还可深入收集本课程组教师及本专业教师的意见。通过前期调研，我们了解到参与问卷的本专业学生近70%愿意通过线上线下相结合的方式进行课程学习，仅有9%的学生不愿意结合线上进行学习。进一步了解得知，持反对意见的学生认为传统课堂面授能有更好的学习效果，同时担心因手机网络不稳定或突发网络问题影响学习过程。大部分学生认为线上优质教学视频内容过多且缺乏针对性，建议结合实际情况合理安排视频教学内容。

结合上述反馈问题，可引导施教者跳出课堂传统教学的单一层面，充分分析学习者的个性化需求，深度挖掘适用于地方本科院校环境工程专业学生的混合教学的教学方法与教学资源，构建环境工程专业课程多渠道、灵活式且针对性强的教学模式。

3.2 教学过程设计

围绕专业培养目标、学习者学情，对课程进行“单元化”教学内容整理，对应各知识单元逐一进行知识点细化整理，确定各章、节的教学重点、难点模块，构成知识关系结构图[2]，针对重点章节绘制学习思维导图，充分发挥思维导图对学生学习的引导作用。以经典微生物学案例引入课程，以微生物生理、生化相关问题为基础，以有机化学、分析化学、环境生态学等相关基础理论为铺垫，以大量思维导图、动画展示，以准确、精练、通俗易懂的语言讲授[3]，并将最新科研动态、研究发现与研究成果融入课程内容，注意及时更新拓展。此外，在完成智育培养目标的同时，注重发挥专业课德育培养的潜在育人功能，与环境工程紧密相关的思政元素可单独制作教学视频和教学案例，潜移默化融入课堂讨论与案例分析中，实现专业课对学生的价值引领功能。

对原有的课程教学过程进行重新编排，甄选优质线上教学平台。搜集整理线上优质教学资源、动画视频、虚拟仿真实验视频，同时针对本校环境工程专业学生具体学情录制相适宜的单元知识点讲解视频、实验教学微视频、实验操作及注意事项说明、实验安全教育视频等，构成本课程微视频资料库，并上传到线上学习平台，进行学习内容设置。视频资料主要用于学生课前预习和课后复习使用。设置必要的课前预习、课后复习“任务点”，学生在线上进行预习并完成“任务点”后可获得课程积分，确保学生课前有预习，能够带着问题进行线下课堂学习。

线下课堂教学是实现教学目标的主要过程，要进一步寻求更适宜的教学方法，以教学效果为准绳，根据教学内容和学生特点，灵活运用多种教学方法。在授课过程中，可采用讨论、案例分析、学生辩论等方式进行，通过引入相关案例和工程实践，扩充课堂教学的内容，进一步印证和强化学生课前自学的内容。可用于微生物学教学的案例较多，可挑选学生耳熟能详、重点关注、社会热点案例，通过将这些案例与课程建立联系，相关的知识点及潜在德育教学元素更易于被学生接受[4]。课堂教学时间多用于重点知识的深入讲解、实际案例讲解和难点问题解答。构建课程主题讨论题库、习题库以及测验题库上传至线上学习平台，充分利用学生碎片时间完成课堂测试以及相关的调研、讨论、价值引领等任务。结合线上教学平台完成学生出勤率统计、问题讨论以及随堂线上测验，由于线上测验可以设置打乱题目顺序和选项顺序，能有效保证学生独立完成测验，进而真实反映每位学生对该章节所学内容的掌握情况。

针对课内实验教学，结合环境工程专业学生的学习情况和知识能力水平，对实验内容进行优化，实验教学过程中同样包含了大量的潜在德育教学元素。实验教学的目的不仅在于提高学生的实操能力，更重要的是培养学生严谨的科学实验态度和实验设计与创新能力。通过团队协作，录制实验过程的讲解微视频，每段视频时间控制在10分钟以内，包括实验安全教育、实验原理的阐述、常规仪器设备的使用介绍、实验步骤的讲解和实验注意事项的提示。学生在进入实验室之前通过观看教师自制视频了解实验室的仪器设备及实验过程，减少后续实验过程中可能出现的基本操作问题。此外，对以往学生的实验结果进行总结，特别是菌种培养失败、有特殊杂菌混入及培养基污染等结果进行展示与原因分析，让学生在自己操作的过程中更加注意规范性和无菌的概念。要进一步发挥实验报告的作用，要求学生在进入实验室开始实操之前要完成实验报告中实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤的撰写，切实保证实验前的预习过程。在线下实验过程中，学生要独立动手完成整个实验操作过程，教师针对不同学生的操作情况进行个性化指导及实验操作问题分析[5]。实验结束，要对实验过程中的关键操作步骤及注意事项进行总结，对实验结果进行分析。

3.3 课程考核的优化

在课程考核中，要更注重对学生进行学习的过程评价，结合学生线上线下的学习情况综合评定。具体评价内容包括课前预习完成情况；课程签到情况(出勤)；课中各单元线上测验的答题情况；课上专题讨论、小组汇报与课下线上讨论等情况及课内实验的预习情况；实验操作完成情况等。在学习过程中，学生的学习状态可以从线上的学习积分和线下传统的评分两方面综合反映，应将二者相结合作为学生的平时成绩，可适当提高平时成绩的占比，由30%调整到40%～50%，切实保证考核结果能全面反映整个教学过程学生的学习效果。

根据学生的学习效果测评情况，对教学实施过程中遇到的问题进行探讨与反思，提出改进措施，完善“三全育人”背景下环境工程专业课混合教学模式的教学改革内容。

3.4 教学反思与改进措施

(1)在进行课程线上线下混合教学模式探索过程中应针对随时出现的问题进行解学反思。

首先，针对庞杂的微生物学知识体系进行适用于地方本科院校环境工程专业学生学习的知识单元划分和知识点筛选工作。目前线上教学视频较多，但多数侧重科普讲解或是仅适用于某一高校专业课整节课的教学视频，并不是系统化的知识点讲解的微视频，也缺乏一定的德育培养功能。如何将知识点进行整理、录制适宜的教学微视频、将各个知识点视频进行有效应用都是需要教师仔细研究并解决的问题。

其次，课上教学过程与课下学生学习的任务安排及衔接问题不容忽视。授课教师在熟练运用网络教学资源和线上教学平台辅助线下教学方面能力稍有不足。若仅仅是将课上传统面授和课下学生线上学习进行简单叠加，而没有设计好整个教学过程中线下线上的有机衔接，则混合教学模式的实际效果无法得到体现。

最后，在完成线上学习任务的过程中，学生自主进行线上预习与复习的积极性有待提升。学生对混合教学模式认识不足，仅仅认为增加了学习任务量，而没有充分意识到课堂讲解向课堂讨论与答疑的转变，更没有意识到学习过程中自身角色的转变。应重点解决学生被动接受知识而不是主动学习、主动思考的问题。

(2)对效果反馈和存在问题的分析与反思，进一步寻求改进措施，有助于科学完善线上线下混合教学模式的研究内容。

应深入挖掘课程的深度和广度，学习资料不仅仅局限于教材，针对课程核心目标、学习者学情，对课程模块进行“知识选择”，对章节知识点进行划分，构建此门课程的学习内容，将最新科研的研究成果和发现融入课程内容，录制高质量教学微视频。在课程实施的过程中，通过循序渐进的学习引导，帮助学生进行思维体系的构建。

合理规划课程教学过程及教学方式，课上以难点讲解、疑点解答、热点讨论为主，结合学习通进行线上签到、投票、随堂测验等以提高课上时间利用效率；课下学生借助微视频等进行课前预习与课后复习，以充分掌握课程基础知识与拓展内容。同时建立线上师生交流平台，学生可针对自身学习中遇到的问题与老师沟通，教师可及时进行针对性指导。线上平台的交流也拓展了教师对学生的关怀途径，拉近了师生的距离，有助于教师对学生的思想政治引领。通过线上、线下教学过程的有机结合，构建真正意义的混合育人模式。

精心设计和构思各个教学环节，筛选学生普遍关心的热点案例、经典教学视频、各类代表性微生物图片等资料素材。以大量模式图、动画等进行展示，以精准、条理清晰、通俗易懂的语言进行讲解，力争将抽象的理论知识直观、形象、生动、深入浅出地传递给学生，尽量增加授课内容的启发性、趣味性及实用性，以提高学生主动学习、主动思考的热情。

结语

在“三全育人”背景下，将信息科技和互联网技术充分运用于环境工程专业课理论教学和实验教学的过程中，将传统面授与线上教学有机结合，将讲授式的教学转变为学生可随时观看的微视频，强化课前预习与课后反馈，构建新型线上线下混合教学模式，使学生能够不受时间和空间的限制，充分利用碎片化时间灵活开展学习；使教师能够充分发挥引导作用，拓展教学内容，将课程理论与工程实践深度融合，充分体现“以学生为中心”的教育理念。通过对环境工程专业课线上线下混合教学模式的探索和实践，为混合式教学模式在地方本科院校各类专业课中的推广积累丰富的经验，为大学生课程学习主观能动性的培养提供全新的教学方式。