李 威，程 虎，李 川，俞元春

（南京林業(yè)大學(xué) 生物與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037）

黨的十八大以來，國家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)日益重視，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)人才的需求日益增加，同時(shí)對(duì)環(huán)境類人才的實(shí)踐創(chuàng)新能力也提出了更高的要求?！碍h(huán)境監(jiān)測(cè)”是高等院校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，其主要是通過監(jiān)測(cè)反映或影響環(huán)境質(zhì)量的因素代表值，準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀（或污染程度）及其變化趨勢(shì)，為污染物的防治、環(huán)境管理與規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)具有較強(qiáng)的綜合性、應(yīng)用性和實(shí)踐性，其在環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中占有非常重要的地位。如何通過有限的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題的能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，是環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)面臨的一個(gè)重要問題。

另一方面，現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展為改進(jìn)人才培養(yǎng)模式，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量提供了重要支撐。翻轉(zhuǎn)課堂是近年來比較新且應(yīng)用比較多的一種創(chuàng)新教學(xué)模式，它改變了傳統(tǒng)的“老師教、學(xué)生學(xué)”的教學(xué)模式，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，有利于學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本文主要探討翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程中的應(yīng)用，為培養(yǎng)能夠從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的創(chuàng)新型人才提供服務(wù)。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵及其優(yōu)勢(shì)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式指利用現(xiàn)代信息技術(shù)的便利，教師把對(duì)知識(shí)的講解錄制成短小精悍的微視頻發(fā)送到學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生利用課余時(shí)間自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，對(duì)于不理解的知識(shí)，可以查閱資料、利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和通信工具，或者帶到課堂上與老師和同學(xué)們進(jìn)行交流。在課堂上寶貴且有限的時(shí)間里，教師主要通過對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)的強(qiáng)化講解、對(duì)學(xué)生問題的答疑、引導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體問題進(jìn)行分析討論等，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化理解和應(yīng)用，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：（1）短小直觀的視頻更容易引發(fā)學(xué)生的興趣，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂中的微視頻是教師針對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)制作的，一般具有時(shí)長短、內(nèi)容完善、形象直觀等特點(diǎn)，能夠在短時(shí)間內(nèi)引發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意力。學(xué)習(xí)平臺(tái)上的微視頻課程不受上課時(shí)間地點(diǎn)的影響，可由學(xué)生根據(jù)自己的情況自由學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。（2）課堂互動(dòng)拓展探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，課堂上有更多時(shí)間進(jìn)行師生、生生互動(dòng)。而且，在學(xué)生前期已學(xué)習(xí)了相關(guān)知識(shí)點(diǎn)視頻的基礎(chǔ)上，通過課堂互動(dòng)，一方面能夠加深對(duì)知識(shí)的理解和內(nèi)化，另一方面，通過教師引導(dǎo)主題性討論等，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用和理解，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析解決問題等創(chuàng)新能力。

二、“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程教學(xué)中存在的問題

“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程在環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)中具有舉足輕重的作用。但是，受傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，其課堂教學(xué)中仍存在一些問題。

第一，教學(xué)內(nèi)容多為記憶性內(nèi)容，學(xué)生興趣不高。環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)內(nèi)容廣泛，包括環(huán)境中的主要污染物及其性質(zhì)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)方案、分析檢測(cè)方法、質(zhì)量保障等，雖然具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，但在教學(xué)中各部分內(nèi)容的關(guān)聯(lián)度較弱。在課堂教學(xué)中，學(xué)生不需要過多思考和分析，只需聽、記、背，學(xué)生興趣不高。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重講解知識(shí)點(diǎn)之間的整體性和各知識(shí)點(diǎn)的獨(dú)立性，引導(dǎo)學(xué)生從整體和部分兩方面思考問題，建立各部分內(nèi)容的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

第二，污染物分析測(cè)試方法側(cè)重于理論化講解，學(xué)生動(dòng)手操作能力弱。環(huán)境監(jiān)測(cè)課程中各種污染物質(zhì)的分析測(cè)定是其中占比較重的一部分內(nèi)容，這涉及大量科學(xué)儀器的使用，傳統(tǒng)課堂上對(duì)儀器和分析方法的原理以及測(cè)定步驟的講解，雖然可使學(xué)生對(duì)污染物的檢測(cè)分析方法產(chǎn)生一定的了解，但是對(duì)于具體的儀器使用和操作仍比較迷糊。再者，近年來現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，一些大型儀器如液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀等在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用日益增多，但是由于大型儀器比較精密，在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生幾乎沒有機(jī)會(huì)使用或操作大型儀器，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力較弱。針對(duì)此問題，教師可事先錄制相關(guān)儀器設(shè)備的構(gòu)造及其使用和操作的視頻，通過觀看視頻，以更直觀的方式幫助學(xué)生理解和掌握大型儀器對(duì)相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)方法，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

第三，理論和實(shí)踐的聯(lián)系不足，學(xué)生創(chuàng)新思維能力弱。環(huán)境監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，涉及監(jiān)測(cè)方案的制定、資料的收集、優(yōu)化布點(diǎn)、采集樣品、預(yù)處理、分析測(cè)試、結(jié)果表達(dá)，以及貫穿整個(gè)過程中的質(zhì)量保證措施。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)于某個(gè)具體樣品的預(yù)處理或者某個(gè)指標(biāo)的測(cè)定掌握較好，但是在解決實(shí)際環(huán)境問題時(shí)尚有所欠缺。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)注重理論知識(shí)與實(shí)踐之間的聯(lián)系，可結(jié)合教師科研工作中的案例，通過科研反哺教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際環(huán)境監(jiān)測(cè)以及其他問題的能力。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在“環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程中的應(yīng)用探索

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式下環(huán)境監(jiān)測(cè)課程教學(xué)中存在的問題，探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在環(huán)境監(jiān)測(cè)課程中的應(yīng)用與實(shí)踐，采用“以學(xué)生為主導(dǎo)”的教學(xué)思路，通過生動(dòng)直觀的視頻課程和課堂上的討論、匯報(bào)和總結(jié)等環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化知識(shí)的內(nèi)化掌握，同時(shí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析解決問題能力、交流能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。

（一）教學(xué)模式

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，建立“課前—課中—課后”的閉環(huán)學(xué)習(xí)路徑（見圖1）。課前，教師將課程內(nèi)容制作成生動(dòng)的視頻并上傳至課程平臺(tái)，學(xué)生通過觀看視頻自主學(xué)習(xí)，掌握較易理解的理論知識(shí)，同時(shí)將不理解的問題帶到課堂上向教師請(qǐng)教，或者與其他同學(xué)共同討論。課堂上，教師強(qiáng)調(diào)并講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，解答學(xué)生疑問，引導(dǎo)學(xué)生思考和討論，指導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目式作業(yè)，開展專題討論等，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化理解；課后，要求學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，查漏補(bǔ)缺，并通過課后作業(yè)、課后討論和網(wǎng)絡(luò)交流等方式加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。

圖1 “環(huán)境監(jiān)測(cè)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

（二）師資隊(duì)伍建設(shè)

翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)教師提出了更高的要求，教師不僅要開發(fā)精練且有針對(duì)性的微視頻，更要組織好課堂互動(dòng)活動(dòng)，指引學(xué)生進(jìn)行有效的交流討論，并在教學(xué)過程中結(jié)合實(shí)際探索新型高效的教學(xué)模式。這些角色要求教師不斷提高自己的信息技術(shù)能力、課程設(shè)計(jì)能力、課堂組織能力、教學(xué)科研能力以及與學(xué)生的溝通能力。另一方面，為了更有效地指引學(xué)生開展課堂上的項(xiàng)目式作業(yè)，利用科研反哺教學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的聯(lián)系，由不同研究背景的教師組建課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，每位教師負(fù)責(zé)個(gè)人所擅長的內(nèi)容開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，提高整體教學(xué)水平和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）教學(xué)內(nèi)容組織與優(yōu)化

“環(huán)境監(jiān)測(cè)”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)是提升課程教學(xué)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)和核心。如前所述，環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容較多，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)不可能也沒必要面面俱到。因此，必須深入分析教材內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組織和優(yōu)化，注重知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

1.視頻資源建設(shè)。在對(duì)知識(shí)點(diǎn)前期分析整理的基礎(chǔ)上，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)特征建設(shè)視頻資源。對(duì)于理論性的知識(shí)點(diǎn)，注重突出其邏輯關(guān)系，按照“知識(shí)點(diǎn)的總體結(jié)構(gòu)—分知識(shí)點(diǎn)的逐層展開—知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)”組織教學(xué)視頻，使學(xué)生在腦海中形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，在視頻課程的PPT課件中，注重借助圖等直觀方式對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行展示，吸引學(xué)生的興趣，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，如污染物的分析測(cè)試方法或科學(xué)儀器的使用方法，可制作污染物的分析測(cè)試過程或儀器的構(gòu)成和使用方法的視頻。如在講解水樣COD的測(cè)定方法時(shí)，可錄制重鉻酸鉀法的主要測(cè)定過程，使學(xué)生可以直觀地看到試劑的添加過程，滴定時(shí)樣品的顏色變化等。通過視頻加深學(xué)生對(duì)于實(shí)踐性知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解，強(qiáng)化實(shí)踐動(dòng)手能力。

2.課堂教學(xué)的組織與實(shí)施。在學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)和教師對(duì)學(xué)情掌握的基礎(chǔ)上，充分利用課堂教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，組織實(shí)施重點(diǎn)和難點(diǎn)講解與答疑、項(xiàng)目式作業(yè)和專題討論，這對(duì)于發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作用具有重要意義。

重點(diǎn)和難點(diǎn)講解與答疑：課堂上，一方面，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)生前期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入講解難點(diǎn)，加深學(xué)生的理解；另一方面，對(duì)學(xué)生自學(xué)過程中不理解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行答疑，并引導(dǎo)學(xué)生分析討論。在引導(dǎo)學(xué)生分析討論時(shí)，通過引入與學(xué)生生活相關(guān)的環(huán)境場(chǎng)景和問題，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

項(xiàng)目式作業(yè)：在每個(gè)章節(jié)知識(shí)體系學(xué)完時(shí)，可布置項(xiàng)目式作業(yè)，要求學(xué)生分組討論，并制作PPT匯報(bào)。如在水和水質(zhì)監(jiān)測(cè)講完時(shí)，可布置項(xiàng)目式作業(yè)：請(qǐng)制定一監(jiān)測(cè)方案，以評(píng)價(jià)水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)某湖泊水體質(zhì)量的影響。在項(xiàng)目式作業(yè)的完成過程中，學(xué)生需要查閱資料，分析水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)給湖泊水體帶來的污染物，確定監(jiān)測(cè)目的和指標(biāo)；收集湖泊的水位、氣象、功能區(qū)分布等資料，確定采樣點(diǎn)的布設(shè)位置，提出采樣方法和相關(guān)指標(biāo)的分析檢測(cè)方法，以及整個(gè)監(jiān)測(cè)過程中的質(zhì)量保證措施。通過項(xiàng)目式作業(yè)，可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐之間聯(lián)系的理解，培養(yǎng)學(xué)生的整體思維、文獻(xiàn)資料查閱能力、交流能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

專題討論：針對(duì)目前的熱點(diǎn)環(huán)境問題開展專題討論課。如在講解水中特定污染物的分析測(cè)定時(shí)，開設(shè)“新型污染物分析方法研究進(jìn)展”專題，學(xué)生提前查閱資料，課上討論新型污染物有哪些種類，不同的新型污染物有什么特征，一般采用什么樣的方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析？之后由教師總結(jié)新型污染物的種類、性質(zhì)、環(huán)境污染特征和監(jiān)測(cè)分析技術(shù)的發(fā)展。通過專題討論，一方面加深學(xué)生對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)理論知識(shí)在實(shí)際問題中應(yīng)用的理解，另一方面，也使學(xué)生了解環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生用發(fā)展的觀點(diǎn)看待問題。

（四）改革課程考核方式

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，改變傳統(tǒng)的考核方式，注重過程性評(píng)價(jià)和評(píng)價(jià)方式的多元性，能夠發(fā)揮評(píng)價(jià)考核的指導(dǎo)作用，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待課程學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)。環(huán)境監(jiān)測(cè)課程總評(píng)成績(jī)由過程性平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)兩部分組成，平時(shí)成績(jī)占60%，期末成績(jī)占40%。其中平時(shí)成績(jī)主要由學(xué)生考勤（10%）、課程平臺(tái)學(xué)習(xí)時(shí)長（10%）、課堂討論和網(wǎng)絡(luò)交流活躍度（40%）、項(xiàng)目式作業(yè)和匯報(bào)表現(xiàn)（40%）。過程性評(píng)價(jià)中課堂討論和網(wǎng)絡(luò)交流活躍度與項(xiàng)目式作業(yè)和匯報(bào)表現(xiàn)為主要評(píng)價(jià)依據(jù)，在這兩項(xiàng)的評(píng)價(jià)中又包括教師打分（50%）和學(xué)生互評(píng)（50%）兩個(gè)部分。

結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式通過將“枯燥的知識(shí)”轉(zhuǎn)化為“直觀形象的微視頻”，并通過引發(fā)學(xué)生興趣和課堂討論要求壓力的雙重作用，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，將更多的課堂時(shí)間用于解疑釋惑、理論知識(shí)在實(shí)際問題中的應(yīng)用探究等方面，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新等綜合能力。但是，并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適用于翻轉(zhuǎn)課堂模式，也不能盲目夸大翻轉(zhuǎn)課堂的作用。在教學(xué)過程中，應(yīng)注重翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的結(jié)合，同時(shí)，結(jié)合教學(xué)過程中的實(shí)際，不斷改進(jìn)，探索適合于環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的新型教學(xué)模式，提升教學(xué)水平，培養(yǎng)能夠從事環(huán)境保護(hù)相關(guān)工作的高層次創(chuàng)新型人才。