線上線下混合式教學(xué)模式下環(huán)境化學(xué)教學(xué)的思考與實(shí)踐

王雅潔 范百齡

（貴州民族大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院 貴州貴陽 550025）

混合式教學(xué)模式是利用信息技術(shù)把傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的教學(xué)方式，是以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)和教學(xué)方式的革命[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)的普及和豐富的教學(xué)應(yīng)用軟件（如智慧樹、慕課、愛課程）為高校在班級(jí)授課制環(huán)境下進(jìn)行混合式教學(xué)提供了技術(shù)保障[2]。線上線下混合式教學(xué)在借鑒國(guó)內(nèi)眾多優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，依托線上平臺(tái)，開展校內(nèi)線上環(huán)境化學(xué)課程資源的建設(shè)和完善，并將線上學(xué)習(xí)與課堂授課、小組討論、技能實(shí)操相結(jié)合，應(yīng)用于不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中，以期達(dá)到提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和興趣，鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考的能力，從而取得最優(yōu)化的學(xué)習(xí)效果。

一、環(huán)境化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）環(huán)境化學(xué)教學(xué)模式

盡管教師在課堂上多以案例導(dǎo)向教學(xué)模式以期調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，但是由于教學(xué)方式單一，效果不甚理想，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)意識(shí)，其主體的地位沒有得到充分發(fā)揮[3]。而針對(duì)環(huán)境化學(xué)課程中所包含的環(huán)境污染物的分析基本方法和技術(shù)等方面的教學(xué)內(nèi)容，則更著眼于知識(shí)傳授，未能實(shí)現(xiàn)從課程目標(biāo)、內(nèi)容、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)等方面全過程的融入與提升，故不能有效地全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（二）環(huán)境化學(xué)課程特點(diǎn)

1.環(huán)境化學(xué)課程的理論教學(xué)內(nèi)容

環(huán)境化學(xué)是研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)[4]。環(huán)境化學(xué)是以化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境中出現(xiàn)而引起的環(huán)境問題為研究對(duì)象，以解決環(huán)境問題為目標(biāo)的新興交叉學(xué)科。環(huán)境化學(xué)教學(xué)內(nèi)容主要以戴樹桂第二版《環(huán)境化學(xué)》為參考，涉及知識(shí)面廣、領(lǐng)域?qū)?，而教學(xué)的時(shí)間又有限。雖然在以往的教學(xué)設(shè)計(jì)中考慮了本課程的系統(tǒng)性，但是內(nèi)容與學(xué)時(shí)之間的矛盾依舊突出，即在有限的課堂時(shí)間內(nèi)無法做到因材施教，很多學(xué)生僅依賴課堂講授的有限時(shí)間和內(nèi)容，對(duì)環(huán)境化學(xué)知識(shí)囫圇吞棗，不求甚解，教學(xué)效果差。

2.環(huán)境化學(xué)課程的實(shí)踐內(nèi)容

環(huán)境化學(xué)課程主要是為了培養(yǎng)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科學(xué)生具有環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力而開設(shè)的，是一門理論性和實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。但是目前我校環(huán)境化學(xué)課程以理論教學(xué)為主，實(shí)踐性教學(xué)很少。其中主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H為16個(gè)學(xué)時(shí)（4次試驗(yàn)）所占學(xué)時(shí)比重小，不能全面覆蓋理論知識(shí)。而其他的實(shí)踐教學(xué)形式幾乎為0，沒有很好地將理論與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容掌握內(nèi)容程度低。

3.環(huán)境化學(xué)課程成績(jī)考核方式

與其他課程一樣，該課程主要采用閉卷考試的考核方式，考試內(nèi)容局限于教材、課堂講授知識(shí)，教師劃定的范圍和重點(diǎn)。所以使得學(xué)生平時(shí)沒有認(rèn)真學(xué)習(xí)和思考問題，只是在期末考試前對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)行記憶，也讓學(xué)生覺得該課程的學(xué)習(xí)目的就是為了期末考試，學(xué)了無用。而這種單一的成績(jī)考核方式無法正確評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，遠(yuǎn)不能適應(yīng)素質(zhì)教育的要求。

因此，本文從校內(nèi)微課及其相關(guān)教學(xué)資源的建設(shè)、教學(xué)模式的重構(gòu)以及綜合化考核體系的構(gòu)建三方面，闡明線上線下混合式教學(xué)模式在環(huán)境化學(xué)課程中的實(shí)際應(yīng)用，以期有效地解決上述問題。

（三）環(huán)境化學(xué)教學(xué)資源建設(shè)

1.基礎(chǔ)知識(shí)的微課建設(shè)

通過對(duì)環(huán)境化學(xué)教材和教學(xué)大綱的解析、與教研組教師的討論、專業(yè)課課程思政教育的融合，結(jié)合學(xué)生內(nèi)部的調(diào)研結(jié)果。將每個(gè)章節(jié)的部分重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分解、細(xì)化，制作成短小清晰的微課程，時(shí)間控制在10～15mins。如大氣環(huán)境化學(xué)中有關(guān)光化學(xué)煙霧的內(nèi)容，被分解為光化學(xué)煙霧的定義、主要污染物、形成條件和日變化曲線，另外對(duì)光化學(xué)煙霧形成的簡(jiǎn)化機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)描述，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)對(duì)涉及的12個(gè)反應(yīng)方程式進(jìn)行理解性記憶，并通過文字性描述加深學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)化機(jī)制的理解和掌握。而水環(huán)境化學(xué)章節(jié)的微課主要涉及天然水體的碳酸鹽體系、pE的公式推導(dǎo)及計(jì)算和水體中污染物的光解作用等。

2.實(shí)驗(yàn)部分的微課建設(shè)

針對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中操作細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和專門演示。實(shí)驗(yàn)部分的微課內(nèi)容包括水體中酸堿度的測(cè)定、土壤代換性酸度的測(cè)定；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及的儀器使用，如可見光分光光度計(jì)、液相色譜儀、紅外光譜儀等。

（四）教學(xué)模式的重構(gòu)

1.線上教學(xué)的組織

網(wǎng)絡(luò)課通過班級(jí)二維碼的方式，設(shè)定愛課程平臺(tái)中學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生人數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微課自學(xué)和平臺(tái)互動(dòng)的線上教學(xué)。線上教學(xué)作為課堂教學(xué)的輔助，主要從以下方面實(shí)施。

2.課程內(nèi)容課前準(zhǔn)備階段

制定不同的學(xué)習(xí)任務(wù)清單，要求學(xué)生按照清單進(jìn)行微課自學(xué)并完成線上提交；同時(shí)將課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資源上傳于平臺(tái)，學(xué)生可以用移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)課程相關(guān)知識(shí)，并可以提問，師生針對(duì)具體問題進(jìn)行在線討論，對(duì)于線上難以解決的復(fù)雜問題，則利用課堂教學(xué)進(jìn)行詳細(xì)講解和討論。

3.小組討論環(huán)節(jié)

貴州省作為我國(guó)西南高原上的一顆明珠，而且隨著貴州省“工業(yè)強(qiáng)省”戰(zhàn)略的提出，我省在發(fā)展的過程中會(huì)面臨更多的環(huán)境問題，將有很多的問題需要去解決，這些環(huán)境問題如何解決？就需要環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科專業(yè)學(xué)生，利用本門課程的理論、方法去解決。針對(duì)不同章節(jié)的內(nèi)容，教師在學(xué)期開始布置了4-5個(gè)與環(huán)境化學(xué)息息相關(guān)的問題，要求學(xué)生分組討論，并將討論結(jié)果以ppt形式給全班同學(xué)講解。該環(huán)節(jié)安排在每周周末，利用騰訊會(huì)議平臺(tái)，要求每個(gè)小組對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)、討論和分析。小組討論涉及城市大氣的首要污染物、水體富營(yíng)養(yǎng)化、本省主要土壤污染等問題。通過線上討論，學(xué)生加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握。

4.線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排

由于本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排較少，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采取線上教學(xué)的方式進(jìn)行，線上教學(xué)平臺(tái)為愛課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為大連理工大學(xué)陳錦文教授的《環(huán)境化學(xué)及實(shí)驗(yàn)》，學(xué)生在平臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)后即可登錄學(xué)習(xí)。學(xué)生可自行觀看實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介和實(shí)驗(yàn)視頻內(nèi)容，觀看完成后，在線下填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。另外在愛課程平臺(tái)學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師發(fā)布自制實(shí)驗(yàn)微課程，同樣需要學(xué)生觀看，并線下填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

5.課后鞏固階段

根據(jù)每堂課的教學(xué)情況，將優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源或重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容再次發(fā)布在學(xué)習(xí)平臺(tái)，要求學(xué)生通過討論互動(dòng)-線上答疑-反復(fù)學(xué)習(xí)與測(cè)試的學(xué)習(xí)形式，在作業(yè)發(fā)布后一周內(nèi)完成。另外，針對(duì)每個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的小測(cè)試，并在作業(yè)完成后發(fā)布，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固。通過學(xué)習(xí)結(jié)果的交流，學(xué)生可以清楚了解自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)和整個(gè)章節(jié)的掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。而教師可以根據(jù)作業(yè)情況對(duì)自己下一步的教學(xué)內(nèi)容和計(jì)劃進(jìn)行修正，以保證學(xué)生高質(zhì)量地掌握知識(shí)要領(lǐng)。

6.線下教學(xué)的組織形式

線下教學(xué)由傳統(tǒng)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)部分組成。傳統(tǒng)課堂教學(xué)以大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)以及環(huán)境修復(fù)技術(shù)等章節(jié)的內(nèi)容為主，在學(xué)校安排的課時(shí)內(nèi)完成（48學(xué)時(shí)）。針對(duì)每章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解，而對(duì)學(xué)生在微課和學(xué)習(xí)平臺(tái)上已經(jīng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性內(nèi)容則少講或不講。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)包括土壤陽離子交換量的測(cè)定、室內(nèi)甲醛水平檢測(cè)、水體中總鐵與亞鐵離子濃度的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要以化學(xué)手段解決環(huán)境問題，如利用光Fenton對(duì)偶氮染料進(jìn)行降解、新型吸附材料的制備以及對(duì)重金屬吸附的探索實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)教材以我校環(huán)境化學(xué)教研組教師出版的《環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)》為參考教材[5]。而實(shí)踐教學(xué)則邀請(qǐng)校企合作的專家給學(xué)生講授環(huán)境監(jiān)測(cè)和治理過程中用到的環(huán)境化學(xué)知識(shí)，做到學(xué)以致用，把課堂學(xué)到的理論知識(shí)升華為實(shí)際技能；同時(shí)組織學(xué)生到環(huán)境監(jiān)測(cè)站的實(shí)驗(yàn)室去參觀，詳細(xì)了解環(huán)境監(jiān)測(cè)過程。

（五）綜合化考核體系的建立

由于整個(gè)教學(xué)過程分為線上和線下兩個(gè)部分構(gòu)成，而線上和線下又由不同的環(huán)節(jié)組成。因此對(duì)學(xué)生的考核體系不能在按照以前“一考定乾坤”的考核體系，而需要建立一套系統(tǒng)的多元化的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系應(yīng)對(duì)線上預(yù)習(xí)、線上作業(yè)、線上討論、線上實(shí)驗(yàn)和課堂考勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)以及實(shí)踐等環(huán)節(jié)的成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定，以全面科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。

二、展望

混合式教學(xué)在環(huán)境化學(xué)課程中的應(yīng)用促進(jìn)了教學(xué)理念及課堂主體的轉(zhuǎn)變，教師一改“說書先生”的角色，把更多精力放在與學(xué)生溝通交流上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

混合式教學(xué)增加了教學(xué)方式的互補(bǔ)性及教學(xué)體驗(yàn)的主動(dòng)性，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量；以學(xué)生自主性學(xué)習(xí)為主要特征的混合式教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的思考能力，有效增強(qiáng)學(xué)生的教學(xué)參與主動(dòng)性。

混合式教學(xué)滿足了環(huán)境化學(xué)教學(xué)需求的時(shí)效性，不斷完善教學(xué)內(nèi)容：利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源將傳統(tǒng)教材延伸到視頻、音頻、圖片等，使學(xué)生及時(shí)了解傳統(tǒng)課堂所未涉及的學(xué)科前沿以及不斷出現(xiàn)的新環(huán)境問題，從而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)有更科學(xué)、全面的認(rèn)識(shí)。另一方面，加強(qiáng)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的建設(shè)與共享。

混合式教學(xué)促進(jìn)了更為科學(xué)合理的考核評(píng)價(jià)方式的發(fā)展。在混合式教學(xué)中學(xué)生的參與度、發(fā)言討論、在線視頻學(xué)習(xí)、課堂測(cè)試等都納入最終成績(jī)，這意味著過程性考核將取代結(jié)果性考核，對(duì)學(xué)生綜合水平能做出全面的評(píng)價(jià)。在“十三五”及今后更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的教育信息化將繼續(xù)快速發(fā)展，信息化對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用將充分顯示。以混合式教學(xué)來深入推進(jìn)學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系改革，促進(jìn)了學(xué)生全面發(fā)展。