线下一流课程建设探究

李广宇 文少飞 顾成林

摘    要：随着教育部一流本科课程“双万计划”的启动，推进线下一流课程建设是新时代生态文明建设背景下环境科学专业教育教学改革至关重要的一步。文章以佳木斯大学环境科学专业“环境工程原理”课程为例，从课程团队建设、课程目标打造、课程改革与建设、课程教学内容及组织实施、课程考核评价及改革成效等方面介绍了课程建设的具体改革措施，总结现有经验并为今后的持续改进指明课程改革方向。

关键词：线下一流课程;“环境工程原理”课程;课程建设;组织实施

中图分类号：G642      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2023）10-0021-03

一、引言

2019年10月，教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》并全面启动实施一流本科课程“双万计划”。2020年11月，教育部认定首批国家级一流本科课程，包括线上、线下、线上线下混合式、虚拟仿真实验教学、社会实践一流课程5 116门，其中，线下一流课程1 463门[1]。课程是人才培养的核心，课程的质量直接决定了人才的培养质量。

二、线下一流课程建设背景

线下一流课程是在传统课堂教学的基础上，提出了高阶性、创新性、挑战度的更高要求。高阶性渗透于基础知识、技能、素质的不同层面，旨在激发学生求知欲，培养学生学以致用的综合素养和高阶思维;创新性就是要有所突破，将授课内容与科技前沿紧密结合，培养环保技术应用型人才;挑战度是指课程设计和考核对师生双方来说都具有较大挑战性，教学相长[2]。

“环境工程原理”是面向佳木斯大学环境科学专业本科二年级学生开设的专业基础课，自2012年开设至今，在教学实践过程中不断革新，但仍存在学生创新动力不足、专业认同感不强的现象。2018年至今，该课程在成果导向教育（OBE）教学理念的指导下，运用CDIO（Conceive、Design、 Implement and Operate）工程教育模式对课程进行整体设计，突出理工医交叉特色;将BOPPPS（Bridge-in、 Objective、 Pre-assessment、 Participatory Learning、 Post-ass-essment and Summary）教学模式用于教学环节设计，发挥专业课育人功能;运用案例教学法调动学生求知欲，结合网络资源与技术拓宽学生视野，鼓励小组探究，课上汇报交流，实施翻转课堂。同时，学校积极构建企业工程技术人员、研究所科研人员和课程教学团队协同参与的产学研教学模式，积极构建教学实习基地，开展学生进厂实习或邀请工程技术人员进课堂开展讲座、参与讨论等课外扩展教学环节。

三、课程建设

（一）课程团队建设

“环境工程原理”课程团队成员共5人，其中，教授1人，副教授2人，讲师2人，具备较丰富的工科课程授课经验，且涵盖理、工、医学科，突出环境科学专业学科交叉的特色。团队教师在讲授专业知识的同时，又能夠根据课程特点，全方位设计各个教学环节。课程团队教学经验丰富：建设佳木斯大学课程思政示范课程2门;教育部高等教育司指导课题主持1项;黑龙江省高等教育教学改革课题主持2项、参与6项;佳木斯大学教育教学改革课题主持4项、参与多项;发表教研论文20余篇;参与编写教材多部;获黑龙江省“多媒体课件制作”比赛一等奖、佳木斯大学“课程思政课件制作”比赛一等奖、佳木斯大学课程思政“精彩一课”比赛一等奖、“微课”比赛二等奖、优秀高等教育科研成果奖;指导并完成黑龙江省大学生创新科研项目多项，在环境科学专业人才培养模式的改革与创新方面有较为坚实的研究基础。

（二）课程目标打造

“环境工程原理”线下一流课程目标涵盖知识目标、能力目标和育人目标。其中，知识目标包括对流体输送、吸收、吸附、液—液萃取、膜分离技术等单元操作的原理、设备构造、典型工艺流程及具体工程应用形成较系统的认识和理解;能力目标包括掌握各单元典型设备构造、性能和操作，能够根据污染控制需求进行选型和应用，并结合技术和经济特点初步提供相应解决方案和措施，能够用工程思维初步判断和处理实际工程应用中出现的问题及故障;育人目标以CDIO工程教育模式为指引[3]，在各个教学环节注重培养学生的技能水平和专业责任感，提升其科研素养和岗位胜任力，引导学生做坚定的环保者，为切实推进生态文明建设做贡献。

（三）课程改革与建设

课程与教学改革要解决的重点问题包括以下几个方面（图1）。首先，重构课程内容，去粗取精，打造高阶课程。重构课程教学内容和学时分配，增加技能讲座、工程技术人员交流、翻转课堂、实验探究等环节，培养具有较强动手能力和严密工科思维的环境科学专业应用型人才。其次，先进理念指导，授业育人，培养创新思维。运用OBE理念在BOPPPS教学模式中全过程深度融合思想政治教育;运用智慧树平台实现师生线上联通，引入国家精品课程、最新环保法规、工程建设规范等;构建产学研协同育人机制，鼓励学生走进实验室、车间，将教学与课堂进行时空对接，学以致用，在处理实际问题中培养创新思维和时代使命感。最后，严格考评机制，师生反馈，实现过程挑战。积极开展探究式与个性化学习，建立项目式学习、主题探究式、论文式、报告答辩式、课程导师制等多样化的综合考评机制，师生定期反馈学习成果，因材施教，提升学生综合素质和教师教学能力。

“环境工程原理”课程以课堂教学为主，辅以智慧树、网易公开课、微信公众号、期刊数据库等平台，为学生提供国家级精品资源，共享课程的相关视频、工程设备演示动图及视频讲解、相关领域的最新研究进展等资源。课程团队充分利用佳木斯大学公共资源，强化学生对课程内容的理解并提升其实践能力，如药学院的“黑龙江省高校生物药制剂重点实验室”、公共卫生学院的“公共卫生实验中心”、机械学院的“热能实验室”、佳木斯大学科技园的研究内容与吸收、吸附、生物处理技术、膜分离章节相吻合;理学院的环境监测实验室、环境化学实验室、环境微生物实验室的研究内容与流体流动、液—液萃取、生物处理技术章节紧密联系。此外，佳木斯大学为学生提供相关实习实践基地（佳木斯市生态环境局、华测检测认证集团股份有限公司），配备企业导师顾问，参观沉降、萃取等相关工艺流程，并答疑解惑，在实践效果方面与刘明菲等所开展的“案例行动学习法”课程教学设计较为相近[4]。因此，教师在讲授课程相关内容时可以结合院校共享资源、实习实践基地的实战演练，让学生在实践教学过程中强化理论知识。

（四）课程教学内容及组织实施

“环境工程原理”课程包括流体流动、流体输送机械、沉降与过滤、吸收、吸附、液—液萃取、膜分离技术及其他传质分离技术，共8个章节[5]。基于CDIO工程教育模式，经课程团队研讨，确定以下专题模块供学生分组完成，并配备团队教师给予相应指导：（1）雷诺实验演示（实验室视频录制;流体流动）;（2）石灰/石灰石湿式洗涤法烟气脱硫技术（吸收）;（3）流化床吸附处理有色废水;（4）混合澄清器的制作（萃取）;（5）超滤技术处理食堂厨余渗滤液及含油污水的探究;（6）微滤法在医药行业过滤除菌中的应用;（7）塔式生物滤池、生物转盘模型制作;（8）采用离子交换树脂法净化含氮磷污水。

基于BOPPPS教学模式，设计教学环节，并融入思政元素。（1）课前：教师将课程相关学习资料上传至智慧树网络教学平台;细化学习目标，标注自学部分和学习难点;发布任务清单;学习内容以工程案例或社会热点话题、生活场景等学生易于接受和理解的形式导入，同时，鼓励学生以小组为单位查阅资料，解决遇到的疑难问题，并在课上交流展示。（2）课中：教师通过前测掌握学生学习难点和薄弱环节，进行课堂讲授;定期开展小组专题汇报;通过后测查找不足，制定个性化学习方案;课堂总结展示优秀学习成果，自查学习目标达成度;定期开展阶段性测试。（3）课后：教师针对课堂作业和课后讨论实践部分，提供相关学习参考资料，助力学生对高阶知识和技能的深刻理解和把握;适时开展教学反思、根据实际情况实时调整教学计划，定期查看网络教学平台数据反馈。（4）思政设计：教师以“前世今生系列”定期推送工艺流程的发展史，将人物励志故事、生态文明建设等与课堂融合，激发学生专业使命感。

（五）课程考核、评价及改革成效

课程综合成绩评定方式包括形成性评价和终结性考核。前者包括考勤（10%）、参与度（10%）、作业（20%）;后者包括小组专题汇报（16%）、研究报告（14%）、章节测试（16%）和期末考试（14%）。其中，小组专题汇报和研究报告，以及章节测试和期末考试中无标准答案试题均由团队教师分工考核评分;其他环节考核依托网络教学平台反馈数据评分。

课程评价包括学生评价、系主任或教学院长评价、教务处评价3个部分。3个评价结果为1次A，2次B。通过学生反馈，教研室集体备课交流，教学督导深入课堂实时指导，不断改革课堂教学，获得学生、教师、实习单位一致好评。“环境工程原理”课程获批佳木斯大学首批线下一流课程，并参选申报省级线下一流课程。

四、教学效果与反思

以佳木斯大学2016—2019级环境科学专业本科生为主要试验对象，“环境工程原理”课程成绩情况如表1所示。实施课程教学改革以来，及格率均为100%，最高成绩均为优秀，学生平均成绩和最低成绩均有所提高，尤其是2019级学生最低成绩较之前有所提高，能够明显看出课程教学改革对于提升课堂教学效果有显著作用。

“环境工程原理”线下一流课程建设的特点总结如下。首先，优质课程团队建设，交叉学科人才培养。团队成员基于CDIO工程教育模式，积极优化课程设计，开展教学效果评价、反馈与改进;强化“宏观现象—微观机理—数学表达”学习方法的培养;注重融合课程思政元素;尝试产学研合作人才培养模式;体现环境科学专业理工医交叉特色。其次，课程内容设计优化，专业课程兼具育人。基于BOPPPS教学模式设计教学环节，精简具有课程特色的教学内容，避免课程内容交叉造成的学时浪费;在各个教学环节融入思政元素，实现“三全育人”。最后，教学方法多元化，产教学研成果导向。采用自主学习与翻转课堂、结构框架式对比学习法相结合，板书与多媒体信息技术有效结合，以及“互联网+”教学模式、案例教学法、科研反哺教学等教学方法，构建产学研协同育人机制，将教学与课堂进行时空对接，在处理实际问题中培养学生的创新思维和时代使命感。

“环境工程原理”课程改革创新之处在于以工程案例开展问题探究式教学，结合企业需求培养工程应用型人才;理论知识与最新科学技术发展相联系，培养具有创新思维的研究型人才;多样化课程考核评价机制的建立，构建以学生为中心的因材施教课堂;发挥专业课的育人作用，培养具有家国情怀的新时代接班人。

五、结束语

“环境工程原理”课程改革取得了阶段性成果，学生的学习效果也得到了大幅提升，但仍存在不足之处。尤其是需要进一步解决现有网络教学资源与学生接受能力不适应的问题。如清华大学胡洪营团队的国家精品课对于佳木斯大学环境科学专业本科生来说，由于学生知识储备不足，导致学习难度较大，效果一般，甚至出现畏难情绪。在今后的课程建设中，环境科学专业应持续优化课程教学团队，运用先进教学理念和方法指导教学改革与实践;持续优化课程教学设计、丰富教学资源，做好教学反思;持续改进教学评价机制，更好地发挥专业课育人作用;探索和优化产学研教学形式，不断培养创新型和应用型理工科人才。

参考文献：

[1]  王红雨，方小庆.谁在实施一流课程？研究型大学首批国家级线下一流课程授课教师群体分析[J].中国大学教学，2022（11）：80.

[2]  周黎明，赵悦，任振兴，等.线下一流课程建设过程中的探索与思考：以“电工学”课程为例[J].教育教学论坛，2023（4）：117.

[3]  李永华，林家儒.面向电子信息类的新工科专业教育体系研究[J].中国现代教育装备，2019（15）：105.

[4]  刘明菲，周凯，代芳.基于案例行动学习法的混合式课程教学改革探索：以“营销管理与策划”课程为例[J].黑龙江教育（理论与实践），2021，75（12）：77-78.

[5]  张柏钦，王文选.环境工程原理[M].2版.北京：化学工业出版社，2008：4-6.

收稿日期：2023-02-21                                                          修回日期：2023-03-03

作者簡介：李广宇（1991—），女，黑龙江北安人，佳木斯大学理学院讲师，研究方向为环境修复技术。

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目“基于核心素养的高师地理科学专业研学实践课程建设研究”（SJGY20190661）;黑龙江省青少年学习与发展学会“十四五”科学研究规划课题“融合地理信息技术的高中地理研学旅行方案设计”（QXF01KT220022）;佳木斯大学教育教学改革研究项目“‘新工科背景下基于‘线上+线下BOPPPS教学模式培养环境学科应用型人才的课程思政探索与实践”（ZYRZ2021-09）、“‘新医科背景下基于CDIO工程教育模式培养预防医学创新型人才过程中的课程思政建设研究”（2021JY1-03）