環(huán)境毒理學“線上線下混合式”教學方法改革與實踐

（上海理工大學環(huán)境與建筑學院 上海 200093）

《環(huán)境毒理學》是環(huán)境工程專業(yè)本科低年級學生非常重要的一門專業(yè)基礎課程，也是一門需綜合運用毒理學、生物、化學、物理學等基礎學科理論知識的交叉課程。該門課程主要研究環(huán)境污染物對人體和人群，以及相關生物的損壞作用和機理的學科。不僅要研究環(huán)境污染物對人類個體的損害作用及規(guī)律，而且要研究其對人群甚至對人類社會的損害作用及其防治對策。近年來，我國經(jīng)濟長期高速增長導致的環(huán)境問題日益凸顯，高毒性難降解的各種污染物不斷地進入水體、大氣及土壤環(huán)境介質(zhì)中，人們的健康受到潛在的威脅。因此，開設環(huán)境毒理學課程具有重要的意義，能為后續(xù)高年級專業(yè)課程開展打下堅實的基礎。

上海理工大學環(huán)境工程專業(yè)獲批2019年度首批一流本科專業(yè)建設“雙萬計劃”建設點，同時立足于我校培養(yǎng)“厚基礎、強實踐的工程型、創(chuàng)新性、國際化高素質(zhì)人才”的定位和高水平地方大學建設目標，環(huán)境工程專業(yè)各種專業(yè)基礎及核心課程的教學改革與實踐工作均有條不紊地進行。通過相關教改創(chuàng)新工作，本專業(yè)任課教師的教學水平都有一定地提高，教學質(zhì)量也有長足的進步，同時學生的學習效果亦有一定程度的提升。但在改革過程中也出現(xiàn)了一些突出的問題和共性的矛盾，主要包括：教材內(nèi)容和章節(jié)較多，但課時量不同程度地精簡與壓縮，同時又要求專業(yè)課老師不斷提升教學質(zhì)量?！董h(huán)境毒理學》這門課程的教學課時量僅為32學時，2個學分，但涉及教學內(nèi)容較多，同時該課程理論性較強、概念體系較復雜、授課內(nèi)容枯燥，課堂教學效果與成效直接影響學生對后續(xù)專業(yè)課的學習質(zhì)量。鑒于以上教學過程中遇到的難題，我們在教學過程中不斷借鑒和汲取先進的教學理念，在努力探索適合該門課程特性的不同教學方法改革與實踐工作基礎上，提出環(huán)境毒理學“線上線下混合式”教學方法，對于我校國家級首批一流本科專業(yè)的建設工作具有重要的意義。

1 重構教學內(nèi)容，明確教學目標

環(huán)境毒理學課程具有理論性較強，授課課時緊湊，教學內(nèi)容較多的特點。本課程選用的教材共計十九個章節(jié)，主要包括緒論、環(huán)境化學物的生物轉運和生物轉化、環(huán)境化學物的毒性作用及其影響因素、環(huán)境化學物的一般毒性及其評價、環(huán)境化學物的特殊毒性及其評價、環(huán)境化學物的安全性和健康危險度評價、大氣環(huán)境毒理學、水環(huán)境毒理學、土壤環(huán)境毒理學、重金屬的毒性、農(nóng)藥與肥料的毒性、環(huán)境化學致癌物、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物、石油的毒性、有機溶劑的毒性、環(huán)境電離輻射、環(huán)境電磁輻射、環(huán)境光污染與噪聲污染、環(huán)境生物污染。但隨著環(huán)境毒理學該門課程的不斷研究發(fā)展，一些新生毒物種類的不斷增加造成的復合污染環(huán)境效應，現(xiàn)有的很多教材并未能體現(xiàn)該領域的最新研究進展，同時結合我校環(huán)境工程專業(yè)特色，環(huán)境毒理學亦是本專業(yè)相關核心課程的前修課程。因此為了支撐“工程型、創(chuàng)新型、國際化”的環(huán)境領域高級專業(yè)人才這一培養(yǎng)目標，需對現(xiàn)有的教學體系和內(nèi)容進行梳理、優(yōu)化與重構，明確教學目標。

根據(jù)近3個學期不斷的教學實踐與探索，在總結相關教學經(jīng)驗的基礎上，我們提出本課程的教學內(nèi)容為利用毒理學方法研究環(huán)境污染物，特別是空氣、水和土壤中已存在的或即將進入的有毒化合物質(zhì)及其在環(huán)境中的轉化產(chǎn)物對生物有機體，尤其是對人體的損害作用及其機理的科學。研究對象是對各種生物性質(zhì)和對人體產(chǎn)生危害的環(huán)境污染物，包括人類的生產(chǎn)和生活活動所產(chǎn)生的物理性、化學性及生物性污染物。同時明確該課程的教學目標主要包括三個方面：（1）掌握環(huán)境毒理學的基本概念、理論和方法，熟悉環(huán)境污染物及其在環(huán)境中的降解和轉化產(chǎn)物與機體相互作用的一般規(guī)律，包括毒物在體內(nèi)的吸收、分布和排泄等生物轉運過程和代謝轉化等生物轉化過程，劑量-反應關系等。以及毒物化學結構和毒性以及影響毒作用的各種有關因素。（2）培養(yǎng)學生對環(huán)境污染物的了解，要求學生掌握各種污染物對人體損害作用的早發(fā)現(xiàn)、早防治的理論和措施。掌握污染物毒理學實驗基本方法，培養(yǎng)學生分析問題能力，使其能夠具備運用該課程的基礎理論解決今后科研與工作中遇到的實際問題的能力。（3）培養(yǎng)學生綜合運用本課程理論知識的能力，加強和提升學生的專業(yè)認同感、科學素養(yǎng)、工程倫理、敬業(yè)精神，愛國情懷與生態(tài)文明建設的理念，具備終生學習的能力。通過對教學內(nèi)容的優(yōu)化、研究對象的梳理及教學目標的明確，能更好地提升本課程的教學質(zhì)量，在有限的授課時間內(nèi)，激發(fā)學生的學習熱情。

2 “線上線下”混合式教學

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中指出：現(xiàn)代教育行業(yè)要與互聯(lián)網(wǎng)結合，努力實現(xiàn)創(chuàng)新，在創(chuàng)新中積極產(chǎn)生創(chuàng)新教育形態(tài)，為教育改革創(chuàng)造機會。由于環(huán)境毒理學的課程特性，在以往的課堂教學上，我們發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)代大學生不善言談、大多沉浸在二次元的虛擬世界中，主觀能動性較差，主動學習性較弱，傳統(tǒng)的單一線下教學模式已較難調(diào)動大部分同學的學習熱情和積極性。因此，為了讓學生的注意力和關注點能重新回到我們寶貴的課堂教學中，讓課堂中“尷尬式”沉寂和“低頭族”的現(xiàn)象不再發(fā)生或少發(fā)生，“線上線下混合式”教學改革刻不容緩。在最近一次的教學探索中，我們充分利用學校超星智慧教學平臺，輔助PC端、手機端及云端強大的信息化技術，開展環(huán)境毒理學“線上線下混合式”教學方式的改革探索，具體工作總結如下。

2.1 課前“線上”預習任務

要求學生需在每節(jié)課前完成相應的預習內(nèi)容并開展相關基礎知識的學習，課前預習效果好壞直接決定了課中教學質(zhì)量和課后相關知識點掌握情況，是混合式教學改革至關重要的環(huán)節(jié)。我們嘗試對教學內(nèi)容進行模塊化處理，將原本一個課時需掌握的若干重難點，拆分成一個個知識片段，在課前通過超星智慧教學平臺上傳相關學習及參考資料對相應的知識片段進行說明，主要上傳資料包括但不限于：根據(jù)混合式教學更新的ppt授課課件，與課程相關的現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡資源（如智慧樹、B站、抖音等）等。這些資料的提前引入，能夠更好地養(yǎng)成學生開展自學的習慣，充分釋放線下課堂的教學時間，為線下教學中開展更為豐富的教學形式提供有力的保障。同時我們也布置了預習任務后需完成的題目，以便更好地考察學生的預習效果，掌握相關知識點的情況，也便于學生發(fā)現(xiàn)相關的疑惑，更好地激發(fā)學生在線下課堂中主動式互動的潛力。

2.2 課中“線下”教學方式

在課前預習的基礎上，課中授課我們采用“討論為主，教授為輔”的教學模式，該線下教學成效的好壞完全取決于學生課前預習的質(zhì)量。在線下課堂中，我們主要采用案例教學法、課堂研討及小組討論的多元模式，充分調(diào)動學生的學習熱情和積極性，打破傳統(tǒng)線下教學完全“以老師為中心”這一弊端，充分地做到“以學生為中心”的轉變，該方式既能體現(xiàn)教師的主導作用，又能讓學生感受到“主人翁”的意識，可以最大程度地提升同學們主觀學習的創(chuàng)造性。同時利用超星平臺提供的互動交流渠道，同學們在課堂上可隨時就未明晰的問題提出疑惑，老師能夠當場解答大家的個性化與共性性的問題，充分利用有限的課堂時間，最大化地提升教學質(zhì)量。同時在課堂中適當穿插隨堂測驗，在調(diào)動同學們注意力提高活躍度的同時，間接統(tǒng)計學生的出勤率，提升45分鐘課堂的利用率。

2.3 課后“線上”習題鞏固

課后習題鞏固是“線上線下”混合式教學成效的檢驗環(huán)節(jié)，我們會在超星平臺發(fā)布每節(jié)課后的相應作業(yè)，并給定學生題目關閉的截止時間。學生作答完畢后，我們會盡快對相關習題進行評閱并公布答案，以便學生盡快完全掌握當周的知識點，形成“今日事，今日畢”的良好學習習慣，不影響下次課程的預習進度。同時我們在第一節(jié)課就建立了QQ和微信學習交流渠道，能夠隨時對學生進行相關知識點的答疑解惑。此外，每個學期至少保證1名研究生助教用以保證學生的相關問題能夠得到第一時間的回復，為同學們掌握每周知識點提供強有力的“答疑后勤”保障。

2.4 全程式-過程化考核

在探索性地開展環(huán)境毒理學“線下線下混合式教學”的基礎上，傳統(tǒng)的“平時成績+期末成績”的考核方式過于注重量化的考核指標，利于催生學生“課上不聽課，考前抱佛腳”的惡習，同時亦不能完成體現(xiàn)學生整體的學習成效，因此進行“全程式-過程化”的考核是十分必要的。我們初步建立了以課前預習、課堂表現(xiàn)，隨堂測驗、出勤率，課后習題等多維度的評價考核方式，減少期末考試成績的占比，強化平時學習的效果與質(zhì)量，更為客觀地評價每位學生真實的成績，更重要的是能夠培養(yǎng)學生循序漸進，勤奮務實，終生學習的能力，提升自我的核心競爭力。

3 結語

上海理工大學作為國家級首批一流本科環(huán)境工程專業(yè)的建設單位，開展《環(huán)境毒理學》課程教學的改革和探索工作任重而道遠。針對傳統(tǒng)單一線下教學方式、考核方式的諸多弊端，本文提出“線上線下混合式”教學的改革思路，充分重視學生的內(nèi)在差異性，強調(diào)過程學習的成效，優(yōu)化和完善教學方法和內(nèi)容，以“學生為中心”設計教學體系，建立“全程式-過程化”的考核方式，充分利用現(xiàn)代化的工具，顯著提高了學生主動學習該門課程的積極性，為培養(yǎng)“工程型、創(chuàng)新型、國際化”的環(huán)境領域高級專業(yè)提供了有力保障。