高等教育论文：阶梯课程协同配合策略及多源教学资源比选重构.docx

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1、高等教育论文：阶梯课程协同配合策略及多源教学资源比选重构摘要环境监测作为环境工程学科的重要课程，面临着知识点过载和教学资源不足的挑战。本研究基于该课程实际，探索了跨课程协同和多源教学资源比选重构的教学优化策略。首先，研究团队借助专业基础课程和环境监测等专业课程的阶梯式协同教学，实现知识点的有效分解和组合，解决了知识点过载问题。其次，通过整合线上和线下的多种教学资源，比选和重构，形成多样化、高质量的教学资源体系，满足了学生个性化学习的需要。研究结果为环境工程专业以及其他理工类专业面临的教学挑战提供了可行的解决策略和经验，具有现实意义和应用价值。关键词：环境工程；课程建设；实践教学；工程教育认证；

2、慕课一引言“环境监测”课程是环境工程专业核心课程，学生通过学习掌握环境监测的基本原理、技术和方法，为未来的环境监测和管理工作打下坚实基础。随着我国经济的发展，环境工程领域取得了明显的进步,为学生提供了丰富的实验操作和实践教学机会。然而，环境监测课程涉及的知识点丰富，对于有限时间内的学习提出了挑战。在学时压缩,学生所需掌握的知识点未减少的背景下，如何有效学习和理解这些知识点成为教学中的一个主要问题。本研究旨在分析“环境监测”教学中存在的挑战，并提出阶梯课程协同配合策略和多源教学资源比选重构的解决方案。这些方法的实施预计将改善知识点过载的问题，提高环境工程学生的学习效率和能力。研究成果将为理工科教

3、学改革提供参考，对提高环境监测人才的培养质量具有现实意义。二.目前的教学方法及存在的挑战近年来，涌现出许多关于环境监测的研究成果，其中较多的研究总结了教学中所面临的挑战。在实际教学中，主要问题可以归结为知识点过载和教学素材不足等。1 .教学知识点过载通过对不同大型开放式网络课程(MOOC)平台的分析可以发现，H所高校开设了环境监测课程，其中有8门课程采用了由高等教育出版社出版的环境监测教材。这部教材深入详尽地介绍了水、气、固、声、土壤及辐射等质量监测的原理、方法和评价标准，它已经成为环境监测领域的权威教材之一，同时兼具工具书的功能，适用于两个学期的学习。然而，由于学时限制，大部分高校在一个学期

4、内完成环境监测的教学，这给学生理解和掌握大量知识点带来了巨大的压力。因此，需要以更清晰简洁的教学方式提升教学效果。2 .线上教辅资源同质化及非自由获取问题尽管11所高校在大型开放式网络课程(MOOC)平台上开设了环境监测的在线课程，但这些课程未能全面解决教材中存在的问题。例如，教材中的平面图在许多在线资源中依然以同样的形式出现，学生在学习过程中仍然难以理解这些内容。此外，一些在线资源的更新速度滞后，不能及时反映最新的教学进展和研究成果。因此，优质地融合并重构多源的线上教学素材，以提升环境监测课程的教学效果，成为亟待解决的问题之一。此外，在线教学资源的获取并非“随取随用”。例如，尽管学生可以在M

5、ooC平台自由选择学习时间和地点，但在11门与环境监测相关的课程中，部分在线资源并非始终开放。因此，教师应获取相关资源，并将其与现有教学资源融合重构，以便更好地讲授。3 .环境监测单门实验课程难以全面覆盖知识点实验课程是环境监测课程的重要组成部分，可以通过实验操作使学生得到在采样、分析和数据处理等方面的实训。然而，由于环境监测覆盖的实验种类繁多，一门课程难以全面覆盖教材中的全部实验。因此，我们需要在教学设计上与先修课程、同阶课程和后续课程相结合，以达到课程内容的衔接和学生知识的逐步积累。三、阶梯课程协同配合策略与多源教学资源比选重构为提升教学质量与学生学习效率，使学生能将所学知识更好地融入实践

6、，教学团队需要结合先修课程、同级课程及后续课程的特性,确定环境监测教学中的主要任务，明确教学重点，以减轻学生的学习压力。此外，通过丰富课程辅助素材、优化实验课程和扩充师资等方式，汇聚团队力量，将精选的重构教学素材应用于教学中，进一步提升教学质量。1.阶梯课程协同分散环境监测教学压力（1）阶梯式教学团队设置及教学任务解构。环境监测课程与许多其他课程存在交叉内容，与环境科学的交叉学科性质类似。因此，我们需要与先修课程、同级课程和后续课程进行知识点的合理分配，以进一步明确环境监测的教学目标，并为学科基础课程（如分析化学、有机化学）和专业课程的联系提供支持。如表1和表2所示，环境监测课程的教学需要其他

7、课程团队的配合。在教学过程中，与其他教学团队进行交流沟通，共同分担教学知识点和教学任务的压力是非常必要的。通过合理分配教学任务和资源,学生可以更好地应对学习任务，缓解学习压力，从而获取更优的学习体验和学习成效。表1环境监酒多学科交叉教学团队阶梯式任务解构课程承接关系开课学期课程名称负贵团队教学团队人数先修课程一年级下.学期分析化学分析化学团队3（教研室）二年级上学期有机化学有机化学团队3同阶课程二年级卜学期物理性污染控制3二年级卜学期环境监测37二年级教学实习7-12后修课程三年级上学期大气污染控制工程3三年级下学期污染场地修女3表2环境监测多学科交叉教学内容（知识点）阶梯式任务解构教学内容教

8、学知识点教学篁点地表水污染调杳地卜冰污染调充海水入侵调荏水质分析原理（1）地表水、地F水调笆布点原则、分析、评价方法及学科前沿技术发展趋势：（2）辅助史习实验测试机理：（3）7个常见环境监测实验项目训练土填污染调查大气污染调簧声污染监测土质分析原理及方法采集、分析的机理及方法监测机理及方法（1）上壤、大气、声污染分析常规技术测试实验技能强化训练（含CODQ测师）；（2）污染调筐评价GIS技能训练：（3）现代化测试仪器训练（RTKXRFj由）某化工企业有机污染场地调荏综合实训（地学特色实训）实际污染场地调查方法（1）污染调春评价报告撰写（2）中试实验强化修发技能：（3）水质分析技能、评价制图技能

9、、报告撰写训练注：主要离子测试方法以无机分析为主，例如原子吸收分光光度计，滴定法：主要污染物测试方法以有机物为苴，例如COD，CoDMe的区别与联系. COD：ChemicalOxygenDemand.化学需辄ES“ GIS：GeograplucIiifonualiouSystem.地理估息系统。1JRTK：Real-TimeKinematicGlobalPositioningSystem.实时动态差分全球导航R星系统高精度测仪()XRF：X-RayFluorescenceSpectrometer.X射线荧光光谱仪（2）阶梯课程教学团队融合。在MOOC（中国大学MOOC、超星学习通、雨课堂等）

10、在线教学资源中，环境监测课程教师团队规模和构成各有不同。例如，清华大学的教师团队共有5人（1位教授、1位副研究员、2位高级工程师和1位副教授），而东华大学的教师团队规模为8人（5位教授和3位讲师）。这些团队成员具有不同的职称、专业领域和工作经验，共同构成了教授环境监测课程的强大团队。值得一提的是，清华大学的教学团队中包含了2名高级工程师，这一点值得其他学校借鉴。工程师通常具备丰富的实践经验和技能，他们能为教学和科研提供重要的支持。在需要大量实验和实践的环境工程专业中，一定数量的工程师可以帮助教学团队更好地规划实验教学和实验室管理，提高实验室效率和质量，同时也为学生提供更好的实践机会和学习体验。

11、因此，我们可以借鉴清华大学的做法，在构建教学团队和管理实验室时引入工程师。此外，整合教学实习团队也是解决知识点过载问题的重要途径。例如，教学实习团队可能涉及与环境监测相关的实验项目，这些实验项目与环境监测课程中的知识点紧密相连。如果能将教学实习团队与环境监测教学团队融合，共同探讨如何更好地连接先修课程和后续课程，既可以增强环境监测课程的教学资源，也可以让各课程的教学团队在备课时更好地把握教学重点，进一步提高教学效果。因此，加强不同教学团队间的交流与合作，整合各类教学资源，是解决知识点过载、优化课程教学的关键。2.多源教学资源的比选及重构图1为教学资源比选重构的策略路线图，该图展示了本研究在教学

12、资源融合方面的策略。首先，教学团队对线上和线下的多种教学资源进行搜集和收集，包括教材、实验仪器、视频教程、网络课程等。其次，通过比选和重构这些教学资源，筛选出最适合环境监测课程教学的资源，以提高教学效果和学生学习体验。最后，将筛选出的教学资源与课程教学实际相结合，形成一个适合环境监测课程的教学资源库应用于教学。面向知识点过载挑战的环境监测教学内容比选与重构策略)多源教学素材收集MoOC平台、视频网站、教育机构和在线图节馆、订阅学术期刊、专家讲座、实验教学视频、虚拟仿真资源素材比选同质化内容甄别、机器学习预判在线教学资源质吊:、优质资源筛选、基于优质素材的内容再制作数据分析往期试卷分析、由平面素

13、图难以理解而引起学生薄弱知识点分析、学生对丁素材的需求分析、学科培养H标关联度分析持续改进效果总结教学效果达成度评估NO：维续分析并优化完善：素材及教学方法图I环境监测教学知识点过载解决方案及策略(1)多源在线教学资源的比选。目前开设环境监测课程的平台主要有中国大学MOOC,超星学习通、雨课堂等。在这些平台上，环境监测有多门课程，包括来自东华大学等的国家级精品课程。然而,由于众多高校都开设了环境监测课程，导致课程内容存在重复和同质化的问题。这些教学资源虽然数量众多，但学生往往由于时间、精力等限制，无法观看所有的视频。因此，我们需要对中国大学MOOC和超星平台的环境监测教学资源进行适度的整合。授

14、课教师在备课时,应认真研究不同高校的教学优点，吸取其精华。(2)高水平教学院校合作建立视频库。吉林大学环境工程系曾与南开大学环境工程系合作，引入南开大学的水处理相关课程。这种方式不仅可以节省授课老师的精力，还可以促进不同高校间的教师交流，针对性地解答学生在学习过程中遇到的问题。我们建议加强“环境监测”高水平课程的院校合作，建立视频库，共享优质的教学资源，如课程录像、实验视频(尤其是解释实验装置机理的内容)和学习资料等。这种方式可以丰富学生的学习资源，同时也提高了教学质量和效率。除了共建课程，还可以引入小规模私人在线课程(SPOC),使学生可以在线参与课堂讨论、完成作业和测验等活动，以实现教师与

15、学生之间的互动，提高学习效果。利用SPOC课堂，我们可以将国内线上的高水平教学课程引入吉林大学环境工程专业的环境监测课程,帮助学生更高效地学习。值得一提的是，这种共建视频库的方式在国内环境工程领域的教学中并不常见，但多所院校共建课程可以降低各自的教学压力，并有助于融合各校的教学特色。综上，通过与其他高校合作建立视频库、引入SPOC教学方式、引入虚拟仿真及加强实验技能训练等方式，有望解决当前环境监测教材中存在的插图平面化难以理解等问题，从而提高教学质量和效果。(3)虚拟仿真资源重构及辅助介入。虚拟仿真技术能让学生在虚拟环境中进行实验操作和数据处理，减少对实验设备和场地的依赖,提升学生的实验操作技能和数据分析能力。利用虚拟仿真教学，能够显著提高教学效果并激发学生的学习热情。以东方仿真公司为例，该公司在环境工程领域出品了多项高质量的仿真素材可以提升学生对环境监测教学内容理解。其中“环境监测素材库”涵盖了真空采气瓶抽真空装置、气体吸收瓶、颗粒物采样夹、携带式采样器工作原理、恒温恒流采样器工作原理等大气采样相关素材。这些素材可以替代PPT中的平面图，让学生更直观地了解相关采样装置，以便在实验课程中对采样装置熟悉而不生疏。“环境监测3D虚拟现实仿真系统”利用虚拟现实技