MOOC背景下高校環(huán)境化學(xué)課程混合式教學(xué)的實(shí)踐與思考

（陜西科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 陜西·西安 710021）

0 前言

教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開(kāi)放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見(jiàn)》中明確指出，要構(gòu)建有中國(guó)特色的在線開(kāi)放課程體系和平臺(tái)，強(qiáng)調(diào) MOOC（Massive Open On line Course，大規(guī)模在線開(kāi)放課程）等在線開(kāi)放課程是高等教育的發(fā)展趨勢(shì)。2020年12月9日由清華大學(xué)和聯(lián)合國(guó)教科文組織教育信息技術(shù)研究所聯(lián)合舉辦的首屆世界MOOC大會(huì)提出了“以學(xué)習(xí)革命推動(dòng)大學(xué)教育的變革”，充分體現(xiàn)了MOOC資源的建設(shè)與利用是未來(lái)大學(xué)教育的發(fā)展方向。特別是2020年新冠疫情期間，全國(guó)師生踐行“停課不停教、停課不停學(xué)”，開(kāi)展了一場(chǎng)大規(guī)模在線教育實(shí)踐，推動(dòng)了在線教育的全面普及。

然而在MOOC教學(xué)過(guò)程中，缺乏教師的監(jiān)督引導(dǎo)，完全依靠學(xué)員自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果一般。因此如何結(jié)合MOOC等開(kāi)放課程資源施行多種教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力是目前亟待解決的問(wèn)題。“網(wǎng)絡(luò)課程＋教師面對(duì)面深度參與教學(xué)”的混合式教學(xué)模式，最能鏈接智能互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)和現(xiàn)行教育資源，也是目前大學(xué)課堂教學(xué)的發(fā)展方向，在網(wǎng)絡(luò)教育資源的基礎(chǔ)上，靈活應(yīng)用多種教學(xué)形式，可有效地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

1 MOOC背景下環(huán)境化學(xué)課程的混合式教學(xué)改革實(shí)踐

環(huán)境化學(xué)作為環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課程，陜西科技大學(xué)每年開(kāi)設(shè)5～7個(gè)學(xué)習(xí)班級(jí)，約有150～200名學(xué)生接受該門(mén)課程的培養(yǎng)。目前，基于MOOC背景下環(huán)境化學(xué)課程的混合式教學(xué)模式的相關(guān)研究與應(yīng)用還非常有限。鑒于此，本文從環(huán)境化學(xué)課程入手，以環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的18，19級(jí)學(xué)生為載體，針對(duì)目前環(huán)境化學(xué)理論性強(qiáng)，知識(shí)體系枯燥、知識(shí)點(diǎn)繁雜、學(xué)生積極性不高等缺點(diǎn)，以公共網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中優(yōu)選的環(huán)境化學(xué)MOOC資源為學(xué)生預(yù)復(fù)習(xí)基礎(chǔ)，輔以微課程的強(qiáng)化預(yù)習(xí)，同時(shí)采用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以學(xué)生為中心和主體，以問(wèn)題為導(dǎo)向，建設(shè)MOOC背景下適合環(huán)境化學(xué)課程的混合式教學(xué)模式，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效果。本文將從教學(xué)環(huán)節(jié)重設(shè)計(jì)，微課程的設(shè)計(jì)與應(yīng)用以及考核與評(píng)價(jià)方式三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1.1 環(huán)境化學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)重設(shè)計(jì)

基于“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的理念，采用“網(wǎng)絡(luò)課程＋翻轉(zhuǎn)課堂面對(duì)面深度參與教學(xué)”的方式，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行重設(shè)計(jì)，主要包括課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后答疑及討論、課程教學(xué)評(píng)價(jià)等四個(gè)環(huán)節(jié)，其中課前預(yù)習(xí)通過(guò)引入公共平臺(tái)的MOOC資源及環(huán)境化學(xué)微課程，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生知道“學(xué)什么”；課堂教學(xué)堅(jiān)持“以問(wèn)題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心”，采用多種教學(xué)方法如研討式，案例式，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)，深入分析知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生了解“怎么用”；通過(guò)案例分析，將理論知識(shí)緊貼實(shí)際生產(chǎn)與生活，讓學(xué)生知道“用在哪兒”，學(xué)以致用，從而保障學(xué)習(xí)效果。

1.1.1 課前預(yù)習(xí)

團(tuán)隊(duì)精選MOOC網(wǎng)絡(luò)資源，包括中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)“北京林業(yè)大學(xué)”、“南開(kāi)大學(xué)”環(huán)境化學(xué)MOOC資源，要求學(xué)生在課前完成對(duì)應(yīng)章節(jié)的MOOC學(xué)習(xí)，同時(shí)將章節(jié)中重難點(diǎn)制作為微課程，并將其上傳到共享平臺(tái)（超星學(xué)習(xí)通），通過(guò)網(wǎng)絡(luò)工具如 QQ群及課堂派對(duì)學(xué)生提出預(yù)習(xí)要求及相關(guān)問(wèn)題，并通過(guò)問(wèn)答討論形式，檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)效果，給予相應(yīng)考核，督促人人參與，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，促使學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程中積極思考。

1.1.2 課堂教學(xué)

結(jié)合課前預(yù)習(xí)情況，設(shè)計(jì)適合MOOC環(huán)境下的混合式教學(xué)的教學(xué)方法，積極推行案例式、研討式、互動(dòng)式等多樣化教學(xué)方法，師生一起學(xué)習(xí)，完成作業(yè)，教師答疑，開(kāi)展協(xié)作探究，互動(dòng)交流等。對(duì)于教學(xué)難點(diǎn)或重點(diǎn)采用翻轉(zhuǎn)課堂方式，切實(shí)加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的深入理解，在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中，除了制作相應(yīng)的微課程等視頻資料外，教師精心準(zhǔn)備和細(xì)致分析，做到因材施教，從而帶來(lái)學(xué)生的“知識(shí)內(nèi)化”，提升學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

1.1.3 課后答疑及討論

課后答疑與討論主要在課堂派上完成，形式靈活，時(shí)間充裕，學(xué)生隨時(shí)隨地向教師提問(wèn)，教師也隨時(shí)隨地在線上為學(xué)生答疑解惑，促進(jìn)了師生之間的深層互動(dòng)。尤其是教師針對(duì)一些熱點(diǎn)話題隨時(shí)提出問(wèn)題，由學(xué)生進(jìn)行討論，學(xué)生參與討論的情況納入考核指標(biāo)。線上討論激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充。

1.1.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)力求客觀公正。傳統(tǒng)的課程教學(xué)主要采取閉卷考試或者撰寫(xiě)課程論文等方式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，具有一定的片面性。而在混合式教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生在線上和線下的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，考核內(nèi)容包括線上預(yù)習(xí)情況、課上或課后參與討論的情況、完成作業(yè)質(zhì)量、線上回答問(wèn)題情況等。這些評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)與期末考試成績(jī)相結(jié)合，按照一定比例得出學(xué)生課程評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)。該評(píng)價(jià)體系更全面地反映學(xué)生的綜合能力與學(xué)習(xí)效果，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生和教師之間的交流。

基于MOOC的混合式教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，首先通過(guò)MOOC資源與微課程提供問(wèn)題和興趣指引，創(chuàng)建探究型學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大增，變被動(dòng)預(yù)習(xí)書(shū)本為主動(dòng)挖掘資料；再通過(guò)課程中教師的答疑解惑，鞏固所學(xué)知識(shí)。該模式既與原有教學(xué)體制結(jié)合，又兼具自主學(xué)習(xí)特色；既提供了學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也保證了教學(xué)質(zhì)量。

1.2 環(huán)境化學(xué)微課程設(shè)計(jì)與應(yīng)用

微課程（Microcourse）由戴維·彭羅斯于2008年首創(chuàng)，是指以教學(xué)視頻為主要載體，在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展教與學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)資源的有機(jī)融合，具有明確的教學(xué)目標(biāo)，內(nèi)容短小。在預(yù)習(xí)或者課堂授課前使用微課程作為“開(kāi)胃菜”，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程教學(xué)營(yíng)造良好的環(huán)境。

1.2.1 微課程的制作

微課程的良好制作是基于 MOOC的混合式教學(xué)模式的關(guān)鍵。由于微課程時(shí)間有限，因此首先通過(guò)知識(shí)點(diǎn)分解，從重難點(diǎn)中精選合適內(nèi)容，選擇貼近生活，學(xué)生和社會(huì)都關(guān)心的重點(diǎn)污染問(wèn)題及處理處置方法、生態(tài)保護(hù)等相關(guān)問(wèn)題，并將環(huán)境化學(xué)中基本污染問(wèn)題與社會(huì)生活掛鉤，增加了微課程的實(shí)踐性和趣味性，學(xué)生積極性大幅提高。

通過(guò)挖掘課程知識(shí)點(diǎn)，對(duì)各章節(jié)主要內(nèi)容進(jìn)行梳理，歸納提取多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)、視頻等形式將核心知識(shí)點(diǎn)制成微課，并于課前上傳至課程QQ群、課堂派，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)，同時(shí)設(shè)置相關(guān)問(wèn)題，讓學(xué)生課前查閱資料，課上進(jìn)行主題討論。本團(tuán)隊(duì)按照環(huán)境化學(xué)的重難點(diǎn)總結(jié)并制作了8個(gè)微視頻，分別為光化學(xué)煙霧、硫酸型煙霧、溫室效應(yīng)、大氣顆粒物、水體富營(yíng)養(yǎng)化、典型重金屬污染及POPs污染。其中溫室效應(yīng)、大氣顆粒物、典型重金屬污染及POPs污染由教師制作，其余4個(gè)知識(shí)點(diǎn)由學(xué)生制作，每組6個(gè)同學(xué)，制作過(guò)程中教師全程監(jiān)督，同時(shí)充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，制作完成后將微課上傳至課堂派，由學(xué)生和教師共同評(píng)選出最受歡迎的微課視頻。

1.2.2 微課程與翻轉(zhuǎn)課堂的有機(jī)結(jié)合

翻轉(zhuǎn)課堂是將學(xué)習(xí)決定權(quán)和主動(dòng)權(quán)由教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生的教學(xué)模式，選擇與微課主題相呼應(yīng)的課堂討論內(nèi)容，采用“主題式”翻轉(zhuǎn)課堂，促進(jìn)學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂中與老師面對(duì)面深入討論和交流，提高學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的理解。與微課相對(duì)應(yīng)的翻轉(zhuǎn)課堂的討論內(nèi)容包括大氣中NOX的來(lái)源與遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、汽車(chē)尾氣與煙霧形成的關(guān)系、控制方法；大氣中SO2的來(lái)源與遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、化石燃料燃燒煙氣中氣體濃度計(jì)算；酸雨的形成及防治對(duì)策；典型重金屬的污染、治理及危害等。通過(guò)將微課與“主題式”翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱資料，深入思考，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

1.2.3 微課程與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

微課程質(zhì)量以及翻轉(zhuǎn)課堂的效果最終通過(guò)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)來(lái)判斷。通過(guò)學(xué)生評(píng)價(jià)、同行評(píng)價(jià)及教學(xué)督導(dǎo)評(píng)價(jià)的三方數(shù)據(jù)得出授課效果的結(jié)論。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，基于MOOC的微課程先行的混合教學(xué)模式新穎有趣，在課程開(kāi)始前能迅速抓住學(xué)生的注意力，提升對(duì)本章內(nèi)容興趣，通過(guò)自主查詢資料，課堂上帶著問(wèn)題跟隨教師節(jié)奏，教學(xué)質(zhì)量大幅提高；通過(guò)課后的線上討論與問(wèn)答，學(xué)生還會(huì)針對(duì)所學(xué)知識(shí)查詢資料，使得所學(xué)知識(shí)得到鞏固，學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和自學(xué)能力都得以提升和鍛煉。

1.3 加強(qiáng)過(guò)程化考核，完善考核方式

1.3.1 將學(xué)生評(píng)價(jià)納入課堂評(píng)價(jià)體系

學(xué)習(xí)過(guò)程更能反映每一個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度的變化。采取多種教學(xué)手段包括小組討論，作業(yè)點(diǎn)評(píng)，學(xué)生參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)等，按課堂教學(xué)內(nèi)容合理搭配教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)每位學(xué)生的過(guò)程性評(píng)價(jià)，同時(shí)將學(xué)生評(píng)價(jià)納入課堂評(píng)價(jià)體系，這樣既能關(guān)注到更多的學(xué)生，又能增強(qiáng)學(xué)生參與課堂的意識(shí)。

將環(huán)境科學(xué)與工程2018級(jí)的學(xué)生，按照每組6人進(jìn)行分組，設(shè)置流動(dòng)式組長(zhǎng)，課后由主講教師和各組長(zhǎng)按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)組員打分，評(píng)價(jià)細(xì)則由師生共同商定，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化評(píng)定。如是否積極主動(dòng)參與課程學(xué)習(xí)，是否與同學(xué)合作探究，是否獨(dú)立思考等。每項(xiàng)賦予一定分值，最后按分值給出“ABCD”4個(gè)等級(jí)，通過(guò)課堂派和學(xué)習(xí)通隨時(shí)公布成績(jī)，讓學(xué)生了解自己在本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況。此外，評(píng)價(jià)過(guò)程中教師充分關(guān)注學(xué)生的勤奮刻苦以及克服困難的毅力等良好意志品質(zhì)，重視考查學(xué)生自學(xué)能力、理解能力，溝通能力等。通過(guò)師生共同對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)環(huán)境化學(xué)課程的學(xué)習(xí)意義，從而產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和動(dòng)機(jī)。

1.3.2 引入項(xiàng)目答辯環(huán)節(jié)，完善考核方式

環(huán)境化學(xué)傳統(tǒng)的考核以閉卷考試為主，平時(shí)出勤和作業(yè)評(píng)測(cè)為輔的方式進(jìn)行。但僅憑理論考試的方式無(wú)法考核學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，且大部分學(xué)生由于時(shí)間及基礎(chǔ)問(wèn)題，對(duì)環(huán)境問(wèn)題缺少有效的思考和分析。因此通過(guò)引入典型環(huán)境污染問(wèn)題，要求學(xué)生按照“污染現(xiàn)狀—處理措施及優(yōu)缺點(diǎn)—你認(rèn)為如何進(jìn)行污染治理與處理”的思路，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，從“做中學(xué)”，在課堂中增加污染分析及處理等內(nèi)容，讓學(xué)生以答辯的方式呈現(xiàn)出來(lái)，考核學(xué)生的溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，并作為其成績(jī)的一部分。設(shè)置考試資格制，若此項(xiàng)答辯內(nèi)容低于18分（滿分30分），將無(wú)資格參加期末筆試，需重復(fù)此項(xiàng)答辯。

2 MOOC背景下環(huán)境化學(xué)課程混合式教學(xué)改革的思考

通過(guò)MOOC和微課程的有效開(kāi)展，激發(fā)了學(xué)生對(duì)環(huán)境化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)采用翻轉(zhuǎn)課堂等多種教學(xué)方式，師生共同研討學(xué)習(xí)，深度解答了學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。結(jié)合當(dāng)前生態(tài)污染現(xiàn)狀與治理政策，促使學(xué)生在解決問(wèn)題中主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了課程學(xué)習(xí)的線上線下有機(jī)結(jié)合。混合式教學(xué)模式采用全面的過(guò)程化考核，設(shè)定考試資格制，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

基于 MOOC背景下微課程先行的混合式教學(xué)模式涉及較多的教學(xué)環(huán)節(jié)、組織與監(jiān)督反饋過(guò)程，需要教師對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)和內(nèi)容具有較強(qiáng)的把控能力，并及時(shí)對(duì)反饋問(wèn)題、微課程及翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，確保環(huán)境化學(xué)課程混合式教學(xué)模式的有效開(kāi)展、實(shí)施和持續(xù)改進(jìn)。