海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐

盧霞，查國震，趙屹立

（江蘇海洋大學(xué)海洋技術(shù)與測(cè)繪學(xué)院，江蘇 連云港 222005）

一、課堂教學(xué)改革的意義

在2018年6月21日召開的新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上，陳寶生部長提出“金課”的概念。金課就是建設(shè)一流課程，其標(biāo)準(zhǔn)就是“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。高階性是指知識(shí)能力素質(zhì)的有機(jī)融合，要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級(jí)思維。創(chuàng)新性是課程內(nèi)容反映前沿性和時(shí)代性，教學(xué)形式呈現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化。挑戰(zhàn)度是指課程有一定難度，需要“跳一跳”才能夠得著，教師備課和學(xué)生課下有較高要求。要打造“金課”，就必須重視課堂教學(xué)這一主陣地，努力營造課堂教學(xué)的熱烈氛圍；要合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，積極推進(jìn)慕課建設(shè)與應(yīng)用，開展基于慕課的線上線下混合式教學(xué)；要抓好國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開辟“智能”教育新途徑。

傳統(tǒng)的海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課堂教學(xué)多以教師講授為主，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果則往往被忽略。盡管通過一系列海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的最新文獻(xiàn)或案例分析等教學(xué)方式在一定程度上增強(qiáng)了師生之間的交流，但依然無法實(shí)現(xiàn)從以“教”為中心到以“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變。想要改變這種狀況，增強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)程度，營造良好的教學(xué)氛圍，科學(xué)運(yùn)用教育信息化手段，充分利用慕課和虛擬仿真平臺(tái)，切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量，開展課堂教學(xué)改革勢(shì)在必行。

以O(shè)BE（Outcome-Based Education）育人理念[1]貫穿海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程教學(xué)的全過程，圍繞提高課堂教學(xué)這個(gè)主題，從“課程、課堂、課外、實(shí)踐、考評(píng)”五大維度進(jìn)行課堂教學(xué)改革，并利用雨課堂將手機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的工具，利用國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展線上實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)學(xué)習(xí)和網(wǎng)上虛擬操作實(shí)踐訓(xùn)練，利用中國大學(xué)MOOC平臺(tái)開展線上學(xué)習(xí)、課后作業(yè)和互動(dòng)討論等教學(xué)活動(dòng)，突破了傳統(tǒng)課堂對(duì)教學(xué)時(shí)間和空間的限制，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)課堂與在線課堂有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)了師生互動(dòng)，活躍了課堂氛圍，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了以“教”為主到以“學(xué)”為主的轉(zhuǎn)變。

二、OBE理念支撐下的混合式教學(xué)

OBE理念的核心就是學(xué)生中心，成果導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)。學(xué)生中心理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，圍繞培養(yǎng)目標(biāo)和全體學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成進(jìn)行資源配置和教學(xué)安排。在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要注重與畢業(yè)要求相對(duì)應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)的效果；在教學(xué)過程環(huán)節(jié)，要求教與學(xué)的方法更加關(guān)注畢業(yè)要求能力的達(dá)成；在教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，要關(guān)注培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)、畢業(yè)要求的達(dá)成情況評(píng)價(jià)和課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)。成果導(dǎo)向強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)到什么，要按照“反向設(shè)計(jì)，正向施工”的思路，以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的培養(yǎng)方案、課程體系、教學(xué)大綱，采用合適的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，合理考核學(xué)生是否達(dá)成畢業(yè)要求。

混合式教學(xué)，即將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來的一種“線上”+“線下”的教學(xué)。通過兩種教學(xué)組織形式的有機(jī)結(jié)合，可以把學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)由淺到深地引向深度學(xué)習(xí)。線上學(xué)習(xí)可以反復(fù)觀看課程核心知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻和教學(xué)文檔，開展練習(xí)與測(cè)試，參與線上大討論等；線下學(xué)習(xí)可以對(duì)線上學(xué)習(xí)、測(cè)試、討論情況做一些總結(jié)，教師和學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，做到持續(xù)改進(jìn)，不斷優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容和方法，提升課程教學(xué)質(zhì)量。

三、課堂教學(xué)改革實(shí)踐

（一）課程維度的改革

海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程是江蘇省一流專業(yè)海洋技術(shù)的專業(yè)核心課程，該課程自2014年開課以來，已歷經(jīng)近6年的教學(xué)實(shí)踐砥礪。期間，選用過多種類型的材料作為教材，其原因是國內(nèi)外尚未有一本專門針對(duì)海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的教材。2016年，《海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》教材建設(shè)獲得江蘇省“十三五”教材規(guī)劃立項(xiàng)建設(shè)；2019年10月，海洋出版社出版發(fā)行；2020年，作為本科生的教材開始使用。教材共8章，分別為緒論、天基海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、空基海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、岸基海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、海基海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、潛基海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、海洋環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)和海洋環(huán)境評(píng)價(jià)。該教材從海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的五大空間視角（航天、航空、地面、海面、水下）出發(fā)，結(jié)合常規(guī)的海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)來介紹海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)的技術(shù)和方法。此外，教材還介紹了海洋環(huán)境評(píng)價(jià)的方法和流程，形成了一套科學(xué)、合理的認(rèn)識(shí)和經(jīng)略體系，即在對(duì)海洋環(huán)境要素開展立體綜合觀測(cè)和調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出海洋環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果，為海洋環(huán)境的治理和保護(hù)提供決策依據(jù)。教材的出版給教師和學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，為相關(guān)專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法、海洋環(huán)境評(píng)價(jià)的方法和程序提供了重要的理論和技術(shù)支撐。2019年，海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程被批為江蘇省教育廳2018—2019年高等學(xué)校在線開放課程，并依據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心梳理核心知識(shí)點(diǎn)，在中國大學(xué)MOOC平臺(tái)開設(shè)在線開放SPOC課程。通過教材和線上教學(xué)資源的“雙輪驅(qū)動(dòng)”建設(shè)，海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程的課堂教學(xué)質(zhì)量有了重要的資源保障。

（二）課堂維度的改革

課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主渠道和主路徑，是“金課”建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程課堂教學(xué)改革的核心目的是從“講授中心課堂”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)中心課堂”，課堂互動(dòng)功能增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生有效參與課堂環(huán)節(jié)。理論知識(shí)部分，課堂45分鐘安排為：復(fù)習(xí)上節(jié)課的主要內(nèi)容（10分鐘）；針對(duì)上節(jié)課布置的預(yù)習(xí)內(nèi)容，給學(xué)生提供5～8個(gè)問題進(jìn)行思考（10分鐘）；討論（10分鐘）；針對(duì)師生討論中的疑問，教師進(jìn)行解答（10分鐘）；教師總結(jié)本次授課內(nèi)容（5分鐘）。

“雨課堂”是清華大學(xué)“和學(xué)堂”在線推出的新型智慧教學(xué)工具，包含課前學(xué)習(xí)、課上測(cè)驗(yàn)、師生互動(dòng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等功能，主要基于PPT和微信實(shí)現(xiàn)?！皩W(xué)習(xí)中心課堂”的主要通過“雨課堂”課前、課中和課后的互動(dòng)實(shí)現(xiàn)[2]，通過。課前，教師利用雨課堂制作預(yù)習(xí)課件，通過手機(jī)端推送，學(xué)生提前熟悉下節(jié)課的主要內(nèi)容。課中，教師通過雨課堂公眾號(hào)操控教室手機(jī)遙控器，進(jìn)行理論和案例分析講解的同時(shí)，還可進(jìn)行隨堂練習(xí)和課堂小測(cè)等，以查看學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。利用雨課堂的彈幕功能可對(duì)教師講解的內(nèi)容提出問題，促進(jìn)師生交流。課后，教師將雨課堂記錄的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)導(dǎo)出，分析學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的掌握程度。在抽樣調(diào)研中雨課堂數(shù)據(jù)分析表明：課堂考勤率為97%；發(fā)布預(yù)習(xí)課件24個(gè)；發(fā)布課堂測(cè)試題30道，學(xué)生答題率為95%，正確率為93.6%。彈幕功能統(tǒng)計(jì)顯示：師生互動(dòng)交流次數(shù)達(dá)33次。通過雨課堂可以實(shí)現(xiàn)課前、課中和課后的深度融合，通過有效的課堂活動(dòng)，激活課堂，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

（三）課外維度的改革

海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程的課外教學(xué)活動(dòng)，主要有中國大學(xué)MOOC平臺(tái)上布置的作業(yè)、討論、小視頻、互評(píng)等環(huán)節(jié)和線下大作業(yè)。利用MOOC平臺(tái)，學(xué)生可隨時(shí)觀看課程核心知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)課堂上尚未理解透的教學(xué)內(nèi)容，也讓學(xué)生充分感受線上學(xué)習(xí)、線上完成作業(yè)、線上作業(yè)互評(píng)、線上討論的學(xué)習(xí)新方式。利用國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)上的無人機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在線完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定的每個(gè)環(huán)節(jié)，并取得線上實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以增強(qiáng)對(duì)無人機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)無人機(jī)遙控器的各個(gè)按鍵功能訓(xùn)練。線下大作業(yè)首先將學(xué)生進(jìn)行分組，每組5～6人；其次，每組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成大作業(yè)的工作方案，明確大作業(yè)的完成思路、技術(shù)路線、人員分工和關(guān)鍵技術(shù)方法；再次，每組錄制一段小視頻，展示大作業(yè)的完成成果和實(shí)現(xiàn)途徑；最后，提交大作業(yè)的綜合報(bào)告。線下大作業(yè)突破了傳統(tǒng)的作業(yè)布置方式，幫助學(xué)生樹立系統(tǒng)工程思維，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)思維素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

（四）實(shí)踐維度的改革

海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括教學(xué)型無人機(jī)的飛行實(shí)驗(yàn)和基于淺地層剖面儀的障礙物識(shí)別。實(shí)驗(yàn)教學(xué)均采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的組織方式，主要是一種任務(wù)導(dǎo)向的實(shí)踐學(xué)習(xí)。將全班學(xué)生分成若干組，要求每組經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、無人機(jī)和淺地層剖面儀原理及操作流程、飛行和航行路線設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集的參數(shù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、解釋和分析。通過整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程的實(shí)施，學(xué)生不僅培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)意識(shí)，還掌握了無人機(jī)和淺地層剖面儀的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法。最重要的是每個(gè)學(xué)生最終都會(huì)形成有形的“作品”，這也是學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和勞動(dòng)的智慧結(jié)晶，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（五）考評(píng)維度的改革

海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)課程考核采用過程性考核方式進(jìn)行，主要包括課堂考勤、課堂測(cè)驗(yàn)、線下大作業(yè)、線下實(shí)驗(yàn)報(bào)告、線下期末考試和線上學(xué)習(xí)全過程。其中，課堂考勤、課堂測(cè)驗(yàn)、線下大作業(yè)和線上學(xué)習(xí)全過程記入平時(shí)成績，線下實(shí)驗(yàn)報(bào)告記入實(shí)驗(yàn)成績，線下期末考試記入期末成績，占比分別為30%，20%，50%。課程的具體考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和所占成績比例如“表1”所示。從表中可以看出：課程考核內(nèi)容主要通過六種形式進(jìn)行評(píng)價(jià)，每項(xiàng)考核內(nèi)容明確了在課程總評(píng)成績中的比例。過程化考核是成果導(dǎo)向教育理念全過程深入課程教學(xué)的最好體現(xiàn)，有助于地培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。常規(guī)化考核以考勤和平時(shí)表現(xiàn)占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)占20%，期末考試成績占70%為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的考核。本研究以2017級(jí)海洋技術(shù)專業(yè)學(xué)生2019-2020學(xué)年度第2學(xué)期的課程教學(xué)為例，在期末分別按過程化考核和常規(guī)化考核進(jìn)行總成績計(jì)算，得到兩種不同考核標(biāo)準(zhǔn)下的學(xué)生課程總評(píng)成績分布，相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)如“表2”所示。從表中可以看出：過程化考核方式縮小了學(xué)生總評(píng)成績之間的差異，且偏度數(shù)據(jù)表明曲線分布與正態(tài)分布相比呈現(xiàn)左偏趨勢(shì)；但與常規(guī)化考核相比，左偏的程度要弱得多。也就是說，常規(guī)化考核標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致一些學(xué)生處于70分以下，而過程化考核的改革實(shí)踐，改善了這種情況，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，取得了良好的效果。

表1 課程考核內(nèi)容和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

表2 兩種考核標(biāo)準(zhǔn)下的課程總評(píng)成績分布統(tǒng)計(jì)表

四、結(jié)論

建設(shè)教育強(qiáng)國是中華民族偉大復(fù)興的基礎(chǔ)工程，必須把教育事業(yè)放在優(yōu)先位置，深化教育改革，加快教育現(xiàn)代化，辦好人民滿意的教育[3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是2020年蔓延全球的新冠肺炎疫情更是推動(dòng)了廣大教師積極開展網(wǎng)絡(luò)線上授課，為推進(jìn)教育現(xiàn)代化積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。本文堅(jiān)持成果導(dǎo)向教育理念，綜合應(yīng)用線上線下、雨課堂、中國大學(xué)MOOC和國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)進(jìn)行海洋環(huán)境立體監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的課堂教學(xué)改革與實(shí)踐取得一定成果。但是，這種教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生來說都是新生事物，都需要時(shí)間來適應(yīng)這種全新的教學(xué)模式。此外，線上和線下混合的學(xué)習(xí)方式無形中增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)量，學(xué)生能否長期適應(yīng)這樣的教學(xué)模式，需要進(jìn)一步關(guān)注和研究。