“物理性污染控制工程”混合式教学改革构想

［摘 要］ 结合“物理性污染控制工程”课程的特点，分析采用传统教学模式存在的问题，提出课程教学模式改革的必要性。基于雨课堂智慧数字工具，以成都信息工程大学“物理性污染控制工程”课程为例，分别从网络平台建设、教学方式、考核方式以及思政元素融入等几方面设计，构建了一种适用于专业性较强课程教学的“线上+线下”混合教学模式，并提出了混合教学模式的具体考核方案，为增强教学效果、增强学生的工程化思维意识、提升其理论联系实际等能力提供一定的建设性意见。

［关键词］ 物理性污染；“线上+线下”混合式；教学改革

［基金项目］ 2023年度本科教育教学研究与改革项目暨本科教学工程项目“《物理性污染控制工程》线上线下混合式课程建设探索与实践”（JYJG2023121）

［作者简介］ 张雪乔（1979—），女，四川成都人，博士，成都信息工程大学资源环境学院副教授，硕士生导师，主要从事物理性污染控制理论与技术、环境材料研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）18-0057-04 ［收稿日期］ 2023-03-07

“物理性污染控制工程”课程作为环境工程专业的核心必修课之一，必须注重对学生自主学习能力、创新应用能力、实践技术能力等方面的提升，探索新的教育教学方式势在必行［1-3］。

一、课程特点及教学现状分析

“物理性污染控制工程”课程体系包括物理性污染的基本概念和污染的特点、评价方法及控制的原理和技术等，该课程内容多、章节独立、理论性强、公式多、难理解，同时在课程内容上存在与其他专业课内容重叠的情况［4］，加之学时有限，给课程教学带来了诸多难点。

就成都信息工程大学教学现状而言，“物理性污染控制工程”课程有48学时，其中教学占40学时，实验占8学时，教学模式以课堂讲授为主。教学现状主要存在以下几点问题：（1）教学内容较抽象，且部分内容与其他课程重叠，加之学时限制，导致无法深入理解知识点。（2）该课程知识面广，理论知识点多，成熟案例分析少，导致学生实践能力培养受限。（3）缺少有效的师生沟通平台，造成“教”和“学”分离，教学效果不佳。（4）“物理性污染控制工程”课程主要采用传统的教学方式，以“注入式”讲授为主，学生缺少对课程内容的直观认识，无法了解实际工程中的技术问题，很大程度上阻碍了学生学习的积极性和自主性，影响了学生工程实践能力的提升［5-6］。对此，开展“线上+线下”混合式教学模式改革，实现成都信息工程大学环境工程专业培养目标，进一步提升学生的学习能力及创新实践能力势在必行。

二、线上线下混合式教学设计

目前，混合式教学作为“线上+线下”两种教学组织形式的有机结合，已逐渐成为教学研究和实践的新型教学形态。其教学设计的目的是通过教学形式的有机融合，驱动学生自主学习，发挥其自主学习能力，促进学生深度参与学习和探讨，提升其应用工程知识和实践能力，将知识与技能应用于复杂环境工程设计，培养学生创新意识和深度学习的能力。教学设计的关键是以学生为主体，以教师为主导，厘清“教”与“学”的关系，明确教师和学生的权利和责任［7-8］，转变学生学习方式和教师教学方法。所构建的混合教学模式应基于课程教学目标的逆向教学设计［9］，将“线上教学、课堂讲授、拓展训练和实践”有机融合，开展教学活动。现以成都信息工程大学为例，分别从教学平台建设、教学方式、考核方式以及思政融入等几方面提出混合式教学改革和实践的思路。

（一）教学平台建设

课程教学选用雨课堂教学平台，首先，筛选出适合课程学时和学习目标的优质线上教学资源，进行系统整合，同时将“物理性污染控制工程”课程的电子教材、课件、辅导用书、优质学习视频以及文件资料汇总至教学平台，形成学习“资料库”。其次，建立“试题库”，主要分为三种类型题库：一是“章节习题库”；二是“试题库”，主要是根据各章需要了解、理解、掌握、运用的知识点等不同层次而形成的“试题库”；三是“环保职业试题库”，该题库具有拓展性和专业性强等特点，可满足具有不同学习能力和需求的学生进行分层学习。具体教学平台建设内容设计见表1。

（二）教学方式设计

根据课程内容以及知识结构特点，将整体内容分为三部分，通过线上线下两种形式予以教学，具体实施方式为：第一部分内容针对与专业其他主干课重叠的内容，可采取“线上自学”形式完成，主要体现形式是“打卡”；第二部分内容为物理性污染中涉及的电磁辐射污染﹑放射性污染﹑热污染及光污染，学生先通过线上学习“资料库”中的课件、学习视频等完成物理性污染基本概念和简介的自学，然后教师线下引导和组织学生进行分组讨论，课堂展示，实现翻转课堂教学，充分调动每名学生的主动性和积极性，主要教学方式是“线上自学+线下讨论+教师引导”；第三部分内容则是课程中的核心，也是课程的重点和难点，即噪声与振动污染及其控制，这部分内容是该课程的核心内容，涉及计算、案例分析、工程设计以及实验等环节，因此，在教学方式设计上采用“线上预习+线下讲授+线上复习、答疑”的教学方式，同时辅以作业和小测进行章节巩固和检测，增加案例分析和工程设计的讲解，通过课后练习和实验进行实践和创新能力的培养，须在教学平台上完成打卡、作业和小测，线下须完成章节作业、实验以及工程设计方案的拟定等。此外，搭建的网络平台作为师生沟通的平台，授课教师可通过平台数据统计直观且及时地了解学情，掌握学生的学习难点和盲点，进而合理分配学时，详细、深入地进一步讲授这部分内容，这有利于学生掌握知识要点、难点，强化基本公式，为学生理论联系实际、解决复杂环境工程问题提供有力保障；同时，授课教师在教学过程中引入案例分析和工程设计以及实验等环节，其中案例分析侧重对噪声和振动污染控制技术的应用案例分析，适当引入新技术、新方法，拓宽学生视野，如轻轨的防振和降噪措施分析等；工程设计可以“教室环境噪声测定及其污染控制”为例，让学生根据已学知识进行工程方案设计；对于实验环节，可分为基本实验和提高型实验两种实验类型，如教室内环境噪声的主观评价方案（基本实验）、校园噪声与振动污染调查（提高型实验），进而培养学生的主动性和创新能力，提高学习的自觉性和积极性。

（三）考核方式设计

课程考核是课程教学后评价的重要环节，建立科学合理的考核体系是“教”“学”评价的关键。鉴于混合式教学模式改革，“物理性污染控制工程”课程的考核体系也应做相应调整，以确保教学改革后的课程评价体系更加完善和合理。2018版考核体系中，平时成绩与考试成绩各占40%与60%，其中平时成绩主要涉及平时表现（占10%）、作业（占10%）和实验（占20%），平时表现主要由考勤和讨论环节构成（各占5%）。修订改革后的2022版考核方式仍由平时成绩与考试成绩组成，鉴于“线上+线下”混合教学模式改革，课程组对评定细则、完成形式以及占比进行调整。平时成绩和考试成绩各占50%，强化过程考核，弱化结课卷面考核。过程化考核和考试成绩均涵盖线上和线下两个环节，过程化考核增加了线上打卡（签到）、线上作业，考试环节增加了线上小测，将线上教学评价内容完全融入整个教学过程，建立科学合理的混合式教学评价体系，是进一步优化和改进混合式教学体系的基础。此外，由于线上“教”“学”师生沟通平台的建立，不再是教师提前拟定线下分组讨论内容，而是根据学生学情分析反馈信息得出。主要通过分组讨论，讨论内容提前一周给出，组内分工，组员可完成资料收集，制作PPT或视频以及课堂展示等任务，讨论时间10～15分钟，教师进行指导和课后总结，使学生成为学习的主体，实现翻转课堂教学。课程考核方式设计见表2。

（四）思政融入设计

思政元素的融入，可培养学生的工匠精神［10］。课程组应根据“物理性污染控制工程”的课程特点，选择有代表性的、能引起学生共鸣的课程思政内容，如时事政治、法律法规、历史事件、科技前沿报道等［11-13］。在讲解知识点的过程中，注重家国情怀以及使命担当的思想教育，激发学生的使命感与创新精神。在教学手段上，充分借助线上平台的教学视频、微课以及学习资料，让学生在生动、形象的学习过程中，深刻领悟学习的重要性；另外，尽可能收集学生熟悉、亲切的典型素材，这样学生的印象更加深刻；最后，还可以选取一些课程知识点与思政联系紧密的社会话题作为讨论主题，或在讨论后总结环节引入思政元素，引导学生进行思政分析，养成思政分析的习惯和能力。

结语

“物理性污染控制工程”课程内容的设置安排、知识结构体系的构建、考核结果的要求与成熟的专业课有一定的差距。本文深入分析了“物理性污染控制工程”课程特点，结合成都信息工程大学课程设置、教学现状和问题，提出“线上+线下”混合教学改革的必要性和设计思路，提出了教学改革的构想。例如，利用雨课堂网络教学平台进行线上课程平台建设，配合线下教学实现学时合理分配，做到难点知识重点讲，重点知识细致讲；搭建师生沟通网络平台，利用“资料库”丰富学生学习资源，建设“试题库”，及时巩固知识点，强化过程学习；在传统教学模式基础上，引入翻转课堂，将学生作为“主体”，实现学生“主动学、愿意学、学得好”；“线上+线下”混合式教学是积极推进“互联网+教育”发展，促进信息技术与教育教学深度融合，发展更加公平、更有质量的教学模式，有利于应用型本科院校人才培养目标的达成，能促进成都信息工程大学教学改革的创新和实践。

参考文献

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Exploration and Practice of Blended Teaching in the Course of Physical Pollution Control Engineering： Taking Chengdu University of Information Technology as an Example

ZHANG Xue-qiao， LIU Sheng-yu， YANG Yi-jin， LIN Zhi