新工科視域下地方高校環(huán)境類專業(yè)“金課”課程體系建設(shè)的探索

趙寬，安樂生，張?jiān)獜V，周葆華

（安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,安徽安慶246133）

2017年2月20日，教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，首次提出了“新工科”的概念，“新工科”（Emerging Engineering Education，3E）是鑒于目前國際化競爭新形勢、新業(yè)態(tài)的變化和高等教育立德樹人的新要求，為國家戰(zhàn)略發(fā)展新需要而提出的我國工程教育的改革方向[1]。此后，教育部聯(lián)合工信部、中國工程院等部門就卓越工程師的建設(shè)、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人等給出了具體建設(shè)方針。復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，為工程類人才的培養(yǎng)提供了新方法和新路徑。“新工科”的教育理念對高等教育改革創(chuàng)新提出了更嚴(yán)格的要求和更廣泛的需求，它的主要內(nèi)涵包括：始終堅(jiān)持以立德樹人為根本和引領(lǐng)，將應(yīng)對變化、塑造未來的理念融入其中，堅(jiān)持繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享的途徑和方法，以社會(huì)的切實(shí)需求為己任，培養(yǎng)具有多元化、創(chuàng)新型卓越工程素養(yǎng)，以及具有“戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式”的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

2018年6月，教育部部長陳寶生在新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上提出，高等學(xué)校要堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，把人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果作為檢驗(yàn)一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)，要促使教育回歸常識(shí)、回歸本分、回歸初心、回歸夢想。2018 年 9 月，教育部通知明確要求高等學(xué)校要全面審視各課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”，打造““金課””，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，增加課程難度，拓展課程深度，切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量。教育部高教司司長吳巖第一次對““金課””和“水課”給出詳細(xì)解讀：“兩性一度”是建設(shè)““金課””課程的重要判定標(biāo)準(zhǔn)，它包括高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，其中高階性指的是學(xué)生應(yīng)對復(fù)雜問題的綜合解決能力，創(chuàng)新性指的是課程內(nèi)容的前沿性、教學(xué)形式和方式方法的先進(jìn)性以及學(xué)習(xí)結(jié)果的可探究性，挑戰(zhàn)度指的是具備一定難度的大學(xué)課程。反之，“水課”則是低階性、陳舊性和不用心的課[3-5]。

因此，高等教育“新工科”人才培養(yǎng)模式的提出是應(yīng)對當(dāng)前工科教育的新挑戰(zhàn)、新機(jī)遇，大學(xué)教師如何在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的情況下，通過建設(shè)““金課””課堂，培養(yǎng)具有發(fā)散思維、系統(tǒng)思維、批判性思維和動(dòng)手操作能力強(qiáng)的大學(xué)生，是我們都應(yīng)當(dāng)思考和關(guān)注的問題[6]。目前，在“雙萬計(jì)劃”建設(shè)的大背景下，專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)是本科專業(yè)改革與創(chuàng)新的重中之重。隨著大類招生、分流培養(yǎng)的普及，如何讓學(xué)生更好地掌握環(huán)境類專業(yè)基礎(chǔ)課程，實(shí)現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)的目的，是我們需要探索與追求的。環(huán)境類專業(yè)是工程實(shí)踐應(yīng)用較強(qiáng)的專業(yè)之一，以為國家培養(yǎng)新時(shí)代的生態(tài)環(huán)保專門類人才為重任。為了更好地實(shí)現(xiàn)該專業(yè)培養(yǎng)新工科人才的目標(biāo)，結(jié)合我校環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際情況，從當(dāng)前““金課””建設(shè)背景出發(fā)，依據(jù)“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)模式和教學(xué)形態(tài)等建設(shè)環(huán)境類“金課”課程，為環(huán)境類專業(yè)的內(nèi)涵式發(fā)展注入動(dòng)力。

以我校環(huán)境類專業(yè)為例，專業(yè)基礎(chǔ)課程“金課”課堂的構(gòu)建如圖1 所示，主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考評體系等三方面的探索和實(shí)踐，以期為環(huán)境類“金課”課堂的實(shí)施提供方案。

1 不斷豐富和更新教學(xué)內(nèi)容，突出課程“高階性”

（1）融合“學(xué)科前沿”的理論教學(xué)內(nèi)容改革

圖1 環(huán)境專業(yè)基礎(chǔ)課程“金課”課堂建設(shè)的探索與實(shí)踐構(gòu)建流程框架

根據(jù)教學(xué)基本要求不斷擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容。一是擴(kuò)展補(bǔ)充相關(guān)學(xué)科如化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)等知識(shí)；二是融入反映前沿性的知識(shí)，整合課程教學(xué)內(nèi)容。而教材內(nèi)容作為基礎(chǔ)性的內(nèi)容，它更關(guān)注已經(jīng)成型的理論知識(shí)，有一定的局限性。因此，以“金課”課程的高階性為評判標(biāo)準(zhǔn)，需要在教學(xué)的過程中不斷對教材內(nèi)容進(jìn)行更新和擴(kuò)展延伸，及時(shí)補(bǔ)充本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)前沿信息。這就需要教師不斷地豐富和擴(kuò)展自己的知識(shí)體系和知識(shí)儲(chǔ)備，運(yùn)用縝密的邏輯思維體系將學(xué)科前沿成果與教材內(nèi)容進(jìn)行有效的整合，打造具有特色的課程知識(shí)體系，從而滿足個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，整體拔高了課堂的學(xué)術(shù)性和嚴(yán)謹(jǐn)性；三是教學(xué)內(nèi)容要做到理論聯(lián)系實(shí)際。在講解理論內(nèi)容時(shí)，盡可能選擇一些實(shí)例，它們和理論知識(shí)點(diǎn)有密切聯(lián)系，同時(shí)又可能和其他知識(shí)點(diǎn)融合貫通，要服務(wù)于課程內(nèi)容；另外盡可能選擇一些與學(xué)生的生活經(jīng)歷、知識(shí)儲(chǔ)備相關(guān)的實(shí)例，以環(huán)境領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題為突破口，這樣師生之間有了共同的話題，容易激發(fā)學(xué)生的積極性，提升課堂的互動(dòng)能力和生動(dòng)性[7]。

（2）培育“工匠精神”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革

在“新工科”教學(xué)改革的背景下，在課堂中積極融入“工匠精神”，有效提升學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)水平和工作能力，對培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的高級工程師具有重要的意義[8]。開展實(shí)踐類教學(xué)內(nèi)容的改革主要基于以下幾個(gè)方面：①專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的優(yōu)化與改革。培養(yǎng)操作能力強(qiáng)的學(xué)生，需要構(gòu)建更多的開放性、綜合性實(shí)驗(yàn)，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)過程的一部分或某一主要環(huán)節(jié)融入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，要注意使用最新的國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，使學(xué)生更直觀、更深入地了解現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系和架構(gòu)，從而提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力；②專業(yè)實(shí)習(xí)與專業(yè)見習(xí)課程的優(yōu)化與改革。環(huán)境類專業(yè)見習(xí)與專業(yè)實(shí)習(xí)應(yīng)更多地與地方環(huán)保類單位、污水處理廠、固廢處理處置中心等開展深度合作，專業(yè)實(shí)習(xí)的深度和廣度應(yīng)增強(qiáng)，為環(huán)保類人才的訂單式培養(yǎng)提供條件。

2 改革和探索課堂教學(xué)方法，增強(qiáng)課程“創(chuàng)新性”

（1）PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)法即問題探討教學(xué)法，該方法以科學(xué)問題為導(dǎo)向，教學(xué)過程中教師主導(dǎo)拋磚引玉的作用，將某些關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)在問題解決的過程中一一顯示出來。該方法倡導(dǎo)學(xué)生小組式學(xué)習(xí)，由教師設(shè)計(jì)若干符合教材內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)的科學(xué)問題，小組之間展開討論，以問題為核心發(fā)表自己的見解。該方法主要著重于教師所提問題的深度和廣度，以及學(xué)生對該問題進(jìn)行思考的程度。這種方法體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，有助于學(xué)生發(fā)散思維能力的提升，學(xué)生不再是被動(dòng)地接受灌輸知識(shí)，而是主動(dòng)參與，這樣能提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解。

（2）自主學(xué)習(xí)法

自主學(xué)習(xí)法的實(shí)施通常由教師布置某一課程的學(xué)科前沿知識(shí)，以學(xué)生為主體，由他們自主組成若干學(xué)習(xí)小組，完成資料收集與匯報(bào)課件的制作過程，從而完成對該知識(shí)點(diǎn)的研究報(bào)告。在該方法中注重教材理論知識(shí)與該內(nèi)容的銜接性，有效提升學(xué)生的科研思維，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和語言表達(dá)能力，這種方法需要給學(xué)生留足充分的時(shí)間，讓他們充分閱讀和搜索前沿知識(shí)點(diǎn)，形成自己對該知識(shí)點(diǎn)的思考過程，能產(chǎn)生對知識(shí)獲取的成就感和滿足感[9]。

（3）線上線下混合式教學(xué)法

線上線下混合式教學(xué)是當(dāng)前教學(xué)方法改革的熱點(diǎn)方向之一，該方法以“互聯(lián)網(wǎng)+”教育為主體，探索深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)（微課教學(xué)）和教育教學(xué)的課程體系。主要有幾種方式：一是智慧教學(xué)法，該方法倡導(dǎo)以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，主張打造“師生共同體”，注重學(xué)生積極參與教育教學(xué)，通過總結(jié)提升的同時(shí)提高學(xué)生的知識(shí)水平和專業(yè)素養(yǎng)。智慧教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)的互動(dòng)性和學(xué)生的參與性，通過知識(shí)-能力-素養(yǎng)的三個(gè)層次教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)課程的高階性，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的前沿性和基礎(chǔ)性合二為一。二是微課教學(xué)，微課是一類微型教學(xué)視頻，短小精悍且使用靈活，在課堂教學(xué)中可以將它用于某一章節(jié)或某一知識(shí)點(diǎn)的引入、重難點(diǎn)知識(shí)的講解、教學(xué)內(nèi)容的答疑和輔導(dǎo)等教學(xué)環(huán)節(jié)，可使學(xué)生產(chǎn)生高度聚焦的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。三是MOOCs 學(xué)習(xí)法，通過開發(fā)MOOCs 課程以及精品線下開放課程，讓學(xué)生充分享受線上線下式學(xué)習(xí)帶來的好處，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，同時(shí)帶動(dòng)課堂教學(xué)的積極性和高效性[9-10]。

3 改革評價(jià)機(jī)制，提升課程的“挑戰(zhàn)度”

評價(jià)機(jī)制的改革和創(chuàng)新有助于倒逼學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平，以挑戰(zhàn)度為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境類專業(yè)基礎(chǔ)課程要更注重過程性考核所占的比重，尤其是各種實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)課程。提升課堂教學(xué)中的回答問題、討論和發(fā)言所占的比重，倒逼學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，注重課程知識(shí)點(diǎn)的積累。另外還要改革期末考試題型及分值比例的變化，減少名詞解釋、知識(shí)點(diǎn)簡答題等背誦類題目的比重，增加發(fā)散性、綜合性題目的比例，改善計(jì)算題的方式，通過某一環(huán)節(jié)的改變提升計(jì)算題的計(jì)算過程，減少死記硬背，增強(qiáng)理解能力和處理問題的能力，從而達(dá)到以考促學(xué)、以考促教的目的[11]。