国家级一流线上线下混合式本科课程的教学改革与实践——以自然灾害概论为例

石 云,张 达,殷 娜,钱建秀,刘巧芹

［1.防灾科技学院生态环境学院,河北三河,065201;2.地震动力学国家重点实验室(中国地震局地质研究所),北京,100029;3.防灾科技学院应急管理学院,河北三河,065021]

一、引言

近年来,在全球气候变暖和地震处于活跃期的背景下,极端自然灾害频发。伴随着城市化进程加快,我国面临的自然灾害风险愈发突出,防灾减灾难度愈发增大。习近平提出了“两个坚持,三个转变”的防灾减灾救灾新理念,为防灾减灾救灾工作提供了基本遵循。［1］联合国《国际减轻自然灾害十年国际行动纲领》中指出:“教育是减轻灾害计划的中心,知识成为减轻灾害成败的关键。”［2］因此,开展学校防灾减灾教育是实现科学防灾减灾的关键。

作为全国唯一系统培养防震减灾专业人才的应用型本科院校,防灾科技学院(以下简称我校)肩负着服务国家防灾减灾战略的重任和使命。我校拥有专业的师资队伍和优质的实践教学资源,致力于为国家和社会培养具备防灾减灾专业知识和技能的高素质人才。2009年,我校开设了国内首门面向全校本科生的防灾减灾通识必修课程——自然灾害概论。通过开展防灾减灾通识教育,我校旨在建立防灾减灾与各专业的发展联系,激发学生的学习兴趣,为实现专业交叉发展奠定基础,帮助学生树立防灾减灾、责任担当的使命。

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。2019年,教育部发布了《关于一流本科课程建设的实施意见》。自此,全国高等院校掀起了研究、建设、实践一流课程的热潮。作为防灾减灾教育的通识课程,自然灾害概论历经11年的课程建设与教学改革,于2020年被认定为“国家级一流线上线下混合式本科课程”。［3］在此基础上,我校自然灾害概论课程团队对教学目标、教学模式、教学内容、教学方法、教学活动、教学考核等进行了持续改革与实践,致力于打造具有高阶性、创新性和挑战度的线上线下混合式课程,为通识类一流线上线下混合式本科课程建设提供有效的借鉴和参考。

二、课程特点与建设思路

自然灾害概论是我校面向所有专业大一学生开设的必修通识课程,共2学分32课时。本课程主要介绍地震、火山、海啸、地质、气象、洪涝等主要自然灾害的发生发展机理,以及各自然灾害之间,自然灾害与生态环境、经济社会发展之间的关系,同时介绍了减轻灾害的监测预报、预防预警、应急救援的主要方法和措施。该课程的教学目标是帮助学生塑造人与自然和谐共处、防灾减灾责任担当的核心价值观,让学生系统认识主要自然灾害的成因及致灾机理,理解并掌握防灾减灾的主要途径和有效措施,提升学生的综合防御和主动应对灾害能力,以及培养学生的科普宣传的团队组织协作能力。

我校大部分新生具有以下特点。第一,在中学阶段通过地理等相关课程学习,学生对灾害成因相关知识有一定了解。由于近年来自然灾害频发,学生对应对灾害措施的学习表现出浓厚兴趣。第二,学生缺乏防灾减灾系统性课程学习。防灾减灾知识体系零散,主要关注灾时的自救逃生,灾前主动应对灾害的知识和能力培养明显不足。第三,大部分学生认为防灾减灾是政府职责,缺乏保家卫国、防灾减灾、主动担当的社会责任意识。

为了有效达成自然灾害概论课程教学目标,课程团队确立本课程的建设思路如下:以防灾减灾高素质人才培养为中心,以课程教学创新为载体,利用现代信息技术,构建线上线下结合、课堂内外贯通、校内校外协同的教学模式,从而实现学生的防灾减灾系统知识构建、主动应灾和科普宣教能力提升、人与自然和谐共处核心价值观塑造,使学生成长为防灾减灾、担当责任的有为青年。

三、改革举措与实践效果

(一)改革举措

国家级一流本科课程的建设基本原则包括提升高阶性、突出创新性、增加挑战度。［4］其中,“提升高阶性”指的是课程目标要坚持知识、能力、素质有机融合,培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。课程内容要强调广度和深度,突破习惯性认知模式,培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。因此,课程需要设置高阶的学习目标和任务,引导学生进行深度思考和探究。“突出创新性”指的是教学内容要体现前沿性与时代性,及时引入学术研究、科技发展前沿成果。教学方法要体现先进性与互动性,大力推进现代信息技术与教学的深度融合,积极引导学生开展探究式和个性化学习。因此,课程需要采用现代信息化的教学方法和工具,激发学生的学习兴趣和创造力。“增加挑战度”指的是课程设计要增加研究性、创新性、综合性内容,加大学生学习投入,科学“增负”,让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。严格的考核考试评价可以增强学生经过刻苦学习后的成就感和素质提高的能力。［4］因此,课程设计需要要求学生面对挑战,扩展知识面,拓宽思维视野,在学习过程中需要克服各种困难和障碍。

基于建设原则的指引,本课程的教学改革主要包括科学定位教学目标、改进教学模式、优化教学内容、改进教学设计、改变教学方法、完善教学考核等,具体举措如下。

1.科学定位教学目标

课程团队确立的自然灾害概论课程教学目标是培养具有核心价值观、系统知识、主动应灾能力的防灾减灾、责任担当有为青年。在教学过程中,充分利用贯穿课程的思政教育和校园的特色文化,塑造学生的核心价值观;在教学内容中,从灾害种类、减灾体系、交叉专业等多角度出发,让学生建立系统的防灾减灾知识体系;在教学活动中,借助实验教学、校园活动、课外社会服务等丰富的实践活动,提升学生主动应对灾害的能力。这一目标不仅满足了社会对公民的要求,也满足了行业对所属高校的需求。培养的学生不仅具有防灾减灾能力,而且能够心怀家国、勇于担当,成为我国防灾减灾科普宣教事业发展的中坚力量。

2.改革教学模式

课程深度融合现代信息技术,改革并构建基于线上线下混合式教学的“参与、探究、解释、拓展、评价”深度学习教学模式。第一,参与层面:借助雨课堂等智慧教学工具和SPOC、MOOC等在线课程平台,提高学生的学习参与度,同时通过提升线上教学资源的时效性、趣味性、互动性,提高学生学习自主度。第二,探究层面:设计更具研究性、辩论性的教学环节,吸引学生更主动参与教学探究过程,提升学生的交流、协作、思辨等综合能力素质。第三,解释层面:建立教学内容与不同专业的关联,提升课程内容的学术研究性,锻炼学生的科学思维能力。第四,拓展层面:通过大学生创新创业训练计划、应急演练、暑期社会实践等不同形式的第二课堂,提升学生的实践能力。第五,评价层面:注重多元性考核,包括过程性考核和终结性考核相结合,增加学习的广度和深度考核。

3.优化教学内容

课程选用的教材是由北京师范大学出版社出版,陈颙、史培军主编的《自然灾害》(第4版)。［5］课程教学内容以教材作为基础,紧扣大纲,紧贴专业,同时紧跟时事动态,充分发挥防灾科技学院作为地震行业高校的优势,将具有前沿性、时代性和创新性的防灾技术和减灾案例融入教学内容,扩展教学内容的广度和深度,旨在以鲜活的知识激发学生的学习兴趣,以实时的灾害案例培养学生深入分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。例如,自然灾害防治九大工程是全面提升我国自然灾害综合防治能力的重要措施,这一系统工程与各专业关系密切,教师可结合各专业的特点,有侧重地介绍九大工程,以此鼓励各专业学生牢固掌握本领,积极投身防灾减灾现代化事业。

4.改进教学设计

课程充分利用现代信息技术,改进了教学设计,通过开展丰富多样的教学活动,实时了解学生的学习状态,并及时做出教学调整。例如,课前,学生利用SPOC平台开展线上课程自学,并在讨论区与教师和同学进行疑点讨论;教师通过线上平台测题数据和讨论区热点,及时发现学生学习的薄弱环节,并据此设计课堂教学内容。课中,教师利用雨课堂开展全员随堂练习,根据雨课堂答题反馈和弹幕信息,及时调整课堂教学进度;同时,通过开展学生PPT讲解和小组汇报,提升学生的语言表达和组织协调能力;通过分组讨论、学生互评、自由提问等,鼓励学生敢于批判,勇于提出创新想法,并对实际问题作出合理的自我判断;通过实验教学加深学生对理论知识的深刻认识。课后,师生利用钉钉交流平台开展一对一深入讨论,利用雨课堂的课程教学回放视频巩固知识,利用SPOC课程平台开展拓展内容研学等。总之,科学设置教学过程,合理利用现代信息技术,积极开展丰富的教学活动,这不仅能够有效调动学生的积极性,更重要的是能够提升学生的综合素质,培养学生解决复杂实际问题的综合能力和创新精神。

5.改变教学方法

课程采用“两转变一拓展”的教学方法。一是从传统教师主讲转变为师生互讲。例如,每章知识体系采用学生主讲教师点评的方式;每章教学疑点、错点、重点、难点采用小组讨论教师引导方式,通过师生互讲,帮助学生系统构建知识体系,深入理解知识要点。二是从讲授式转变为探究式。每节课设置讨论主题,并适时采用案例式、辩论式、研讨式、访谈式、情景式等多种方式,引导学生开展探究式学习,注重学生系统性、批判性、创新性思维的培养。三是从理论和实验教学拓展至课后社会实践活动。例如,除了理论教学,还可利用灾害仿真实验室,开展建筑物抗震设计实验教学,让学生直观认识建筑物抗震设计原理和减灾效果,鼓励和指导学生课后开展防灾减灾科普宣传教育等社会实践,提升学生主动应对灾害的能力。

6.完善考核评价

课程考核的目的是通过评价反馈,帮助学生及时了解学习中存在的不足,助力其自我发展能力的提升。本课程采取过程性考核(50%)和终结性考核(50%)相结合的方式,全面评价学生的学习过程和学习效果。具体而言,过程性考核包括25%的线上成绩和25%的课堂成绩。其中,线上成绩包括10%的自学完成度、10%的自测正确度和5%的讨论参与度,课堂成绩包括5%的出勤率、5%的课堂讨论、5%的实验报告和10%的课堂练习。学生可以随时在SPOC平台和雨课堂等在线平台查阅过程性考核成绩,便于及时发现学习中的问题并调整学习状态。此外,为了扩展学生学习的广度和深度,增加了5%的自选拓展考核,形式包括课程论文、实践报告、灾害评选、宣传海报等,目的是让不同专业、不同兴趣爱好的学生充分发挥所长,开展对灾害知识的运用。终结性考核主要采取传统的期末集中考试,综合考查学生运用知识深入理解实际问题并开展系统分析的能力,此项考核占总成绩的50%。过程性考核和终结性考核的结合使用,可以更全面地评价学生的学习成效和能力水平,更好地指导学生学习成长,提升其自我发展能力。

(二)实践效果

本课程的教学效果得到了学生的高度认可。学生评教结果显示,课程改革以来,学生对自然灾害概论课程的满意度始终在90分以上,在通识课程教学满意度中排前列。线上线下混合式教学课程问卷调查结果显示,相较于传统授课课程,我校86%的学生更愿意本课程采用线上线下混合式教学方式。

通过课程学习,学生掌握了扎实的防灾减灾综合知识,积极参加各类防灾减灾科普竞赛,比如由中国地震局指导、中国灾害防御协会主办的全国防震减灾科普大赛,由北京地震局主办的北京市防震减灾科普大赛,以及由北京市地震局、北京市民防局、中国灾害防御协会联合主办的“城市与减灾”杯防灾减灾作品大赛等,并多次荣获奖项。学生制作的《如何选配应急包?》入选首届全国防震减灾科普展播精品。［6］

学生利用寒暑假深入全国的基层开展防灾减灾科普宣传的社会实践活动。14年来,学生组建了1096支社会实践小分队,足迹遍及全国30多个省(区、市),累计行程100万余公里,深入农村和社区等基层,开展防灾减灾理念、知识技能宣教和减灾技术推广等活动,累计受众多达100万余人。多家主流新闻媒体,如《中国青年报》、《中国应急报》、新华网、新浪河北网和社会实践当地电视台等多次报道了学生深入基层的防灾减灾科普宣传活动。

本课程教学成效获得了教育部的认可,2020年被认定为首批国家级一流线上线下混合式本科课程［3］,2022年入选国家高等智慧教育平台,通过在教育部在线教育研究中心的学堂在线平台上面向社会开放,为我国全民防灾减灾科普素质提升提供了优质教学资源支撑。

总之,通过本课程的教学,学生成为国家防灾减灾科普志愿队伍的有生力量,为推动社会公众防灾减灾意识与能力的增强作出了独特贡献。

四、教学创新与教学反思

(一)教学创新

本课程构建了融通支撑协同育人模式,通过线上线下教学衔接,第一、第二课堂融合,校内外协同育人,支撑不同专业的学生充分发挥所学所长,积极参与不同形式的防灾减灾实践活动,促进其防灾减灾综合素质提升,激发学生投身防灾减灾事业、服务社会、报效国家的责任感和使命感。

(二)教学反思

教学不只是传递知识,更重要的是培养能独立思考、有正确价值判断、忠诚报国的人。因此,教师需要通过思政教育与课程教学的紧密融合,升华学生的爱国情感,助力其成为勇担社会责任的新时代青年。同时,灵活多样、互动良好的教学方式方法有助于学生综合能力提升和个性化成长发展,因此,教师需要通过现代信息技术与课程教学深度融合,助力学生培养和提升自主学习、个性化发展的能力。总之,教学的品质应该是求慢而不求快、是求难而不求易［7］、是求精而不求多,因此,教师需要通过持续开展课程教学改革与创新,提高教学质量,帮助学生实现自我价值和社会价值。

五、结语

在国家级一流线上线下混合式本科课程建设的背景下,自然灾害概论课程以“提升高阶性、突出创新性、增加挑战度”为建设原则,持续开展教学改革与实践。在培养目标方面,不仅注重知识能力的提升,更关注核心价值观塑造;在教学模式方面,构建了基于线上线下混合式教学的“参与、探究、解释、拓展、评价”深度学习教学模式;在教学内容方面,以鲜活的案例和前沿的技术拓展内容的广度和深度;在教学设计方面,通过丰富多样的教学活动促进不同层次学生综合素质的提升;在教学方法方面,教师从主讲转变为引导,学生更多地参与和实践,提升了学习自主性;在考核评价方面,将过程性考核和终结性考核有效结合,旨在更全面地评价学生的学习成效和能力水平,同时帮助学生及时发现学习过程中的问题,引导其更好地实现自主学习成长。通过教学改革,学生不仅高度认可课程教学效果,还能运用所学服务基层民众。因此,本课程的建设与改革为帮助学生实现自我价值和社会价值作出了有益的贡献,也为通识类一流课程的建设提供了借鉴和参考。