孟 多，肖 静，董锦坤

（辽宁工业大学，辽宁 锦州 121000）

随着信息技术的发展成熟与普及应用，高校网络课程资源建设方兴未艾。教育部印发的《关于一流本科课程建设的实施意见》中明确指出，从2019 年到2021 年，完成4000 门左右国家级线上一流课程及6000 门左右国家级线上线下混合式一流课程[1]。面向人才培养目标，培养学生综合能力和创新思维，深度融合学科前沿知识、技能与现代信息技术，引导学生进行探究式和个性化学习的课程改革和建设已成为高校教育工作者面临的重要课题。融合信息化、数字化教学模式的线上教学具有学习时间和学习地点灵活、学习工具简单和可重复学习等特点，且采用的教学手段和教学技术丰富多样，使课程富有吸引力，对激发学生学习的主动性和提升教学效果具有积极作用。同时，高校专业知识的内容和学习方法呈现增量化、多元化等发展特点，以“教”为中心的教学模式已经不能满足时代要求，线上教学与线下教学相比更能激发学生学习兴趣，更有利于培养学生的创新能力和实践能力。

“水质工程学II”是给排水科学与工程专业一门重要的学科技术基础课，涉及城市污（废）水处理的原理、技术与工艺，课程的工程性和实践性较强，要求学生通过学习既要掌握扎实的理论基础，又要具备一定的实践应用能力和专业素质，因此对教学方法和教学质量均有较高要求。根据新时代全国高等学校本科教育工作会议精神，高质量课程建设是深化教育教学改革的重要落脚点。为打破“水质工程学II”课程以教师课堂讲授为主、学生参与度较低和自主分析能力较弱的现有局面，辽宁工业大学积极充实完善并建设网络教学资源，鼓励学生利用课下时间和碎片化时间进行自主学习，建设适合本校学生特点和培养需求的线上线下混合式教学课程及考核评价体系，切实提高教学质量，提升学生的创新能力和专业技能，这是“水质工程学II”课程教学改革的核心目标和建设方向。文章基于构建“水质工程学II”课程线上线下混合式教学模式的根本任务，对该课程线上教学资源建设内容、考核评价体系、线上线下混合式教学模式的探索研究等内容进行了阐述，并对初步实施改革方案的教学效果进行了反思。

一、“水质工程学II”课程线上教学的动因

充分利用信息化技术手段，依托丰富的网络教学资源平台建设线上课程，打造线上教学与线下教学相互融合的混合式教学模式，发挥网络教学和课堂教学的协同优势，对提升课程建设质量、创新教学方法和手段、全面提高教学质量具有积极作用，符合本科课程建设高阶性和创新性的发展要求。“水质工程学II”课程教学的目的主要是使学生系统掌握城市污水处理的基本原理、工艺和设计方法，培养学生的专业技能和工程理念。学生自主学习、自主分析、实践创新的实现度直接影响课程的教学质量。目前，“水质工程学II”课程面临着学生培养模式和培养质量的改革需求，课程教学存在授课内容量大且抽象、授课学时少、教学方式不够优化等现实问题，教学效率偏低导致教学内容只能点到为止，学生掌握知识不够系统、深入，实践能力和创新能力训练有限。线上教学资源的建设与完善，是激发学生学习兴趣和潜能、实现“以学生为中心”教育理念的有效手段。线上教学资源的建设，给学生提供了随时随地学习和练习的条件，增加了课程的学习学时，充分发挥了学生的主观能动性，形成以学生“学”为主的教学模式，从而有利于培养学生的创新思维，增强专业认同感和责任感，促进学生全面发展。此外，辽宁工业大学给排水科学与工程专业正面向工程教育专业认证发展，专业认证对课程体系的设置、学生能力的培养提出了更高要求[2]。作为给排水科学与工程专业的核心主干课程，“水质工程学II”课程以有利于应用型创新人才的培养、提升学生就业的综合竞争实力为目标，通过线上线下混合式教学模式的建立、优化教学方法和教学手段、强化过程性考核等途径，侧重对学生学习能力的培养，引导学生拓宽知识面并加深对知识理解，提高其实践能力和创新能力，为实现就业和创业奠定良好的基础。

二、“水质工程学II”课程网络教学资源建设内容

（一）慕课教学平台建设

慕课是学生开展自主学习的主要平台，既可以达到预先学习的目的，也能够让学生随时进行复习和强化学习。慕课的教学模式尤其适合“水质工程学II”课程的教学内容，通过语言表述、文字注释、动画演示、照片图解等多种表达形式，可以形象、直观、细致地展示污水处理过程、原理、工艺流程、构筑物结构及运行方式等教学内容，有利于学生掌握知识并加深理解。基于辽宁工业大学网络教学平台，结合课程内容结构体系、知识点的特点和难易程度，任课教师整合了教学大纲、教案、多媒体课件等教学资料，分析、筛选了重要知识点和工艺技术，利用智慧教室及录课软件录制完成了17 节慕课，初步构建了“水质工程学II”课程的慕课教学平台。已制作完成的慕课教学视频章节及教学内容如表1 所示，基本覆盖了课程的主要章节及核心知识，满足了学生线上自主学习的要求。

表1 教学视频章节、题目及主要教学内容

（二）扩充网络教学资源

线上教学的教学效果主要取决于课程网络教学资源的质量。多层次、多类别的教学资源，可以保证不同程度的学生都能够学到适合自己深度和广度的知识，也可以进一步激发学生自主学习的兴趣和动力，从而有效提高教学质量和学习效果。在已有教学资源的基础上，授课教师进一步补充和丰富了“水质工程学II”课程网络教学资源，建立了面向“基本学习”“知识拓展”“能力拓展”3 个教学资源模块的网络教学资源库，3 个教学资源模块所包含的教学资源形式如图1 所示。“基本学习”模块可以帮助学生完成课程核心内容的自主学习和成果检验，方便学生了解自己的知识和能力盲区，有针对性地加强学习和训练。“知识拓展”模块中的练习题库题型丰富，难度分层，深度递进；设计案例包含污水处理构筑物的实际工程设计案例，配合使用动画视频及教辅资料，能够加强学生学习的深度和广度，实现知识拓展。“能力拓展”模块以提升学生自主设计能力和专业技能为核心教学目标，引导学生接触并体验工程设计，全面训练学生独立思考、工程思维、运用所学知识解决实际问题等能力。3 个教学资源模块穿插使用在不同的教学任务节点或教学方法实施过程中，学生可随时使用、重复使用，不仅能够提高学生学习的便捷性和主动性，有助于提高课堂教学效果，还能够帮助学生拓宽知识面，有效提升专业技能和素质。

图1 “水质工程学II”课程网络教学资源组成及内容

（三）补充试卷题库

根据辽宁省深化普通高校本科教学改革工作的要求，推进教考分离改革，以题库制为主要形式。为使课程有计划地实施教考分离工作，针对目前“水质工程学II”课程题库内题量较少、题目类型较单一的缺点，综合考虑面向工程认证的学生培养要求及课程教学任务，任课教师组织教研室人员进行了课程题库建设。以“水质工程学II”课程教学大纲和考试大纲为主要依据，在已有试卷的基础上，借鉴和吸收国内同类院校的考试试题、注册设备工程师考试试题、研究生入学考试试题，结合教学中的重点和难点问题，对试卷命题的题型、试题质量、难易程度及广度进行了调整和优化，大幅度缩减了客观题比例，删减一些纯记忆类题目，增加案例分析、工程计算和工艺流程设计等题目类型，题库的试题容量更大，覆盖面更广，重点更突出，侧重训练学生运用所学知识解决工程问题的能力，针对性更强，能够实现期末考试的科学性、客观性和有效性，起到全面考查学生学习效果和教师教学效果的作用。

三、建立实施全过程考核评价体系

课程考核方式是课程建设的重要环节，是评价教师教学效果和检验学生学习效果的重要手段，也是提高教学质量的重要措施之一[3]。线上教学的课程考核应注重过程考核，实施全过程评价，通过学习过程监控和试卷考核等方式综合判断、评价学生的学习效果和能力水平[4]。受新冠肺炎疫情影响，辽宁工业大学“水质工程学II”课程在2020 年3 月—6 月采取了线上授课的教学方式，并首次实施了“线上测试+设计作业+期末考试”的考核方式，其中，线上测试和设计作业的分值占总成绩的50%。学生通过完成线上测试基本掌握了课程的主要知识点，并结合线上答疑进一步解开疑问，加深了对知识的理解。设计作业主要涵盖污水处理构筑物的设计计算，训练了学生的工程设计能力。教师利用课程QQ 群和学习通进行线上答疑和指导，对第二学期正常开学后进行的“水质工程学II”课程设计起到了较好的铺垫作用，取得了良好的教学效果。线上线下混合式教学模式下的“水质工程学II”课程考核方式以此为参考，采用“过程考核（40%）+期末考试（60%）”的评价方式，鼓励学生积极参与线上预习、章节测验、分组研讨、设计作业等教学环节。线上教学资源的学习过程采用评分制，其中，线上预习和章节测验环节由线上学习系统根据完成度自动评分，分组研讨和设计作业由授课教师根据完成质量打分，各学习过程的评分标准及分值构成比例由教师确定。此考核评价模式（除线上预习外）已对2018 级给排水科学与工程专业的63 名学生实施，结果显示，“水质工程学II”课程考核一次通过率为85.7%，大部分学生掌握了课程的基础知识和基本技能。可见，完善的考核评价体系对学生使用线上教学资源自主学习能够起到激励和督促作用，从而保证线上教学与线下教学的有效结合、相互促进，有利于切实提高教学质量。

四、线上线下混合式教学模式探索与应用

线上线下混合式教学模式应充分利用线上教学资源并协同优化创新课堂教学方法，积极引导学生进行探究式与个性化学习，激发其学习兴趣和学习动力，强化课堂设计，使课堂“活起来”，培养学生的创新性、批判性思维，注重学生能力素质的提升。在“水质工程学II”课程教学过程中，对融合线上学习的课程教学方法和手段进行了改革和探索，并进行了初步实践。

（一）融合线上学习的启发式教学

教育家孔子曾以“不愤不启，不悱不发”阐述启发式教学的理念，即教学中由教师引导学生自主思考，启发学生理解教学难点，并逐步引导学生学习掌握知识和解决问题的方法。教师是启发式教学过程的组织者，通过合理的教学设计、恰当的设问引导和有效的沟通交流实现教学目的，而线上教学资源的有效利用使上述教学组织过程趋于便捷化和高效化，在课堂外学生也能获得探索学习的机会，充分调动求知欲，开发创新思维，进而实现知识传授和能力培养的高阶教学效果。

由于“水质工程学II”课程各章节教学内容和知识相互衔接、相互联系，教师在授课结束时可设置一些问题或留下悬念，引导学生思考或分组讨论发现问题，促使学生利用线上教学资源开展课前预习，在认知能力范围内或借助网络在线答疑理解知识和解决问题。同时，教师借助答疑交流获得的信息反馈能够准确掌握学生对知识的理解程度，明确薄弱点和重难点，有针对性地组织、准备设问问题和教学程序，在下一次授课时由浅入深地抛出问题，由易到难地引入专业知识和基本理论，同时可以采用教师和学生交互问答的方式激发学生主动思考，使其积极参与课堂教学，充分发挥学生的主观能动性，进而启发引导学生在递进的知识层次中逐步理解知识、解决问题，得到知识和能力的双重提升。为达到良好的教学效果，线上线下混合式教学模式中的启发式教学对学生的自主预习质量提出了更高要求，也创造了便利条件。能力较强的学生可以依靠自学完成教学任务，能力有限的学生也能够在参与教学过程中得到充分锻练，并通过丰富的线上教学资源检验和巩固学习成果，由知识重现到知识重演，促进学生科学思维和创新思维的发展。

（二）融合线上学习的案例教学

案例教学法是高等院校专业课程教学中适用性较高的教学方法[5-6]。该方法根据教学内容设计或选择典型案例，组织学生围绕案例展开讨论与分析，使其在实践中掌握知识点，潜移默化地提升学生对知识点的理解程度，带动学生学习水平的增长及专业技能水平的提高，与应用型人才的培养目标相得益彰。鉴于课程的内容属性，“水质工程学II”课程适合采用案例教学法的教学内容较多，如污水处理工艺比较及选择、污水厂厂址选择、污水（泥）处理流程设计、构筑物设计计算等，都具备设计案例的优越条件，实际案例资源也相对丰富。当缺乏线上教学资源时，学生针对案例进行分组研讨将缺少方向性和辅助材料，很难找到着力点，导致学生参与度和完成度不高，教师也无法全面、准确地评价各小组案例分析成果的优劣和学生对知识的掌握程度，案例教学效果不理想。融合线上教学后，线上教学资源库中的知识拓展和能力拓展等模块为学生提供了丰富的实际案例、教辅资料、设计手册和设计图纸等资源。学生在选择案例后，可自主查阅污水处理工程类教辅资料了解设计原理和方法，再结合设计手册中明确的设计原则和参数选择的依据，针对构筑物设计案例还可以参考设计图纸详细解读设计计算思路，借助教师线上辅导答疑，以及课堂点评、指导等教学环节，提交设计作品，并获得完整的知识信息和设计体验。

在线上线下混合式案例教学法中，学生的自主思考和分析讨论贯穿案例教学全过程，教师也能够无障碍参与教学全过程。通过生生、师生之间的双向和多向互动，学生能够系统、准确、深刻地掌握知识点，获得分析问题和解决问题的方法和能力。同时，在应用案例教学法时，教师应采用学习过程考核评价机制，根据学生的参与度和完成度进行打分，不仅可以增强学生认真学习和辛苦付出后的成就感、满足感，而且可以进一步激励学生积极参与问题讨论，增大学生的受益面和受益度。

（三）融合线上教学的任务驱动式教学

任务驱动式教学注重各种知识的理解和运用，通过教师设置的与教学内容相吻合的教学任务，让学生在完成任务的过程中获得知识和技能。任务驱动式教学法以设计作业的形式应用在“水质工程学II”课程中，设计内容主要涉及一、二级污水处理构筑物的计算，着重训练学生应用理论知识解决工程设计问题的能力。具体操作流程为：线上布置作业—线上预习—课堂讲授—课后讨论—线上答疑—完成设计作业—线上提交作业成果—教师批阅—课堂总结。在整个教学过程中，学生的自主学习占主导。在实际操作时，教师提前在课程的学习通系统中发布设计作业，学生需在课前熟悉设计题目和设计内容，明确设计任务。一是充分调动学生的学习热情和动力，二是使学生在课堂学习中带有目标性，从而保证课堂听课质量。学生通过完成作业能够将课堂知识运用到污水处理构筑物设计计算的实践中，建立污水处理构筑物结构与抽象计算的联系，强化知识理解，提高对知识的运用能力。

以2018 级给排水科学与工程专业学生的设计作业操作情况为例，第一个设计作业的内容是计算格栅、平流式沉砂池、曝气沉砂池、平流式沉淀池、辐流式沉淀池等污水处理构筑物，每组8～10 名学生，完成一种构筑物的设计计算。为保证一人一题，避免抄袭，同组学生的设计参数互不相同。由于设计作业的任务驱动作用，教师在课堂教学中能够明显感受到学生的听课兴趣和专注度有所提高，有些学习积极性高的学生在课堂上已经完成部分计算内容，在课间休息时即与教师交流了学习疑问，同时，在课后通过课程QQ 群答疑的学生人数也较多。有些学生则参照了线上教学资源库中的相似设计案例进行计算，针对遇到的难点和疑点问题也与教师进行了沟通交流。这一方面说明学生能够自觉认真完成作业，另一方面也证明了线上教学资源对学生自主学习发挥的重要作用。从完成效果看，绝大多数学生能够按要求绘制计算草图，并给出详细的计算过程，计算结果合理，且没有出现雷同作业。给定成绩后，教师利用习题课对集中性问题进行了总结和讲解，进一步强化了知识点。在期末考试成绩中，2018 级给排水科学与工程专业学生计算题部分的得分率为70.5%（满分38 分），与之前两级学生相比分别提高了5.4%（满分35 分）和6.4%（满分27 分），可见任务驱动式教学法通过做中学、练中学的方式，达到了提高学生专业技能和知识运用能力的目的。

五、结论及建议

（一）主要结论

1.采用线上线下混合式教学模式能够促进教师教学效果和学生学习效果的双向提升。融合线上教学，在一定程度上改变了教师的教学模式和学生的学习方式，线上教学资源的建立将学生的学习时间碎片化、随机化。对教师而言，学生在课堂教学前对将学知识有了“预热”，这就要求教师要采用灵活有效的教学手段有针对性地实施教学过程，要在有限的课堂教学中重点解决学生的知识痛点和盲点，对教师的教学组织能力和教学方法、水平提出了更高要求。对学生而言，其学习时间不再只集中于课堂，学习模式由课上的被动学习转为了线上配合课堂解惑的主动学习，激发了学习热情和创新思维意识，实现了学自己想学，练自己所学。而学生的求知欲也会反向激发教师的教学热情，教师教学与学生自学相辅相成、相互促进，切实提高了教学质量和教学效果，学生能够学到真东西，教师能够磨炼教学技艺，实现了双向提升。

2.线上线下混合式教学模式有利于精准实现应用型创新人才培养目标。线上测试、设计作业、分组研讨等环节的训练，培养了学生的创新思维、责任意识、团队精神，使学生对知识的掌握程度、理解程度和运用能力有所提升，主要体现在期末考试中客观题和工程计算题的得分率大幅提高、课程设计时学生完成污水处理构筑物设计计算的速度和准确率有所提高等方面，使大部分的设计时间集中在绘制图纸环节中，绘图、设计等专业技能得到了更充分的训练，设计出图的规范性和专业性明显提高。学生对专业知识的理解深度及应用能力的提高，以及职业素养和学习能力的增强，对实现应用型创新人才的培养目标、提升学生就业的综合竞争力及未来职业发展等具有重要的作用和意义。

（二）改进建议

从教学实践过程和初步结果来看，线上线下混合式教学模式下的“水质工程学II”课程教学还存在一些问题，具体如下：一是案例式和任务驱动式教学法占用课堂教学学时稍长，且采用学生分组学习模式，教师不容易准确掌握每个学生的学习效果，因此，建议该课程的案例教学法实施点不超过2 个，任务驱动式教学法实施点仍采用2 个，但应以线上教学模式为主。教师应优化学生的学习成果展示形式，使学生能够多角度、多方面展示自己的学习成果，成绩评定要同时参考设计成果及平时答疑、汇报、答辩等综合表现。二是线上预习及章节测试等任务环节的成绩评定存在一定的不准确性。由于线上预习的质量和章节测试是否独立完成无法准确判断，可能会出现“滥竽充数”的现象，导致有学生期末考试成绩偏低但过程考核成绩较高，依靠过程考核及格。考虑到期末考试成绩与过程学习质量具有关联性，建议期末考试成绩未超过标准分的学生不能获得过程考核成绩，避免学生蒙混过关，对真正刻苦学习的学生给予正向的鼓励，保证考核成绩能够反映真实的学习效果。同时，教师要兼重课前、课中、课后的过程考核，及时给定过程考核成绩以激发和调动学生学习的积极性和主动性。三是学生利用线上教学资源的频次和广度仍有很大挖掘空间，从线上教学平台教师端的数据统计结果来看，学生的大多数自主学习活动以章节测试、设计作业和设计案例为主，练习题库、设计图纸的使用频率次之，可见学生的自主学习活动多是围绕教学基本内容和设计作业等任务点展开的，对专业知识和能力的拓展作用相对有限。因此，在今后的教学活动中，教师需要合理设置课程线上学习的具体内容和考核方式，让学生对学习内容感兴趣，用考核成绩催生学习动力，拓宽学生对线上教学资源的使用面，进一步提高学生自主学习的深度和广度，最终有效实现线上教学的教学目的。

线上线下混合式教学模式集成了传统课堂教学和线上自主学习的优势，配合教学方法改革和过程考核评价机制，能够有效提高教师的教学效果和学生的学习效果，在一流本科课程建设及提高创新型、复合型、应用型人才培养质量方面发挥重要的作用。