校企合作《水污染控制》模型制作教學(xué)模式的應(yīng)用研究

章志青 周禎領(lǐng) 馬丹喜 林軍

【摘要】文章針對《水污染控制》教學(xué)中存在的問題，提出校企合作的模型制作教學(xué)模式，闡明了該模式的研究方法、教學(xué)過程和評價(jià)方法，通過教學(xué)實(shí)踐證明：校企合作的模型制作教學(xué)模式切實(shí)可行，對培養(yǎng)學(xué)生興趣、提高學(xué)習(xí)效率和改善教學(xué)效果具有明顯成效，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力和解決問題的能力，并且有助于學(xué)生形成物盡其用、節(jié)約環(huán)保的理念。

【關(guān)鍵詞】校企合作 ?模型制作 ?教學(xué)模式 ? 水污染控制 ?應(yīng)用研究

【基金項(xiàng)目】項(xiàng)目來源：臺(tái)州市2020年度教育科學(xué)規(guī)劃研究課題，項(xiàng)目編號：g20062。

【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）41-0108-02

一、引言

推進(jìn)“產(chǎn)教融合、校企合作”是發(fā)展我國職業(yè)教育的重要途徑，如今我國已將其提升到國家戰(zhàn)略層面。黨的十九大報(bào)告中明確提出：“要完善職業(yè)教育和培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合、校企合作”。

《水污染控制》是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)必修課，也是專業(yè)核心課。講述水污染控制的基本概念、基本理論和基本方法，介紹了水污染控制的主要工藝、主要設(shè)備和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)。

二、《水污染控制》課程特點(diǎn)及存在的問題

1.課程特點(diǎn)

《水污染控制》在知識(shí)上涉及到物理、化學(xué)、微生物學(xué)、機(jī)械制造和建筑等多方面的內(nèi)容， 在工程上包括實(shí)驗(yàn)室小試、水利水電、工藝設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)等。

課程涉及大量的水處理設(shè)備和構(gòu)筑物，比如格柵，沉砂池、沉淀池，隔油池、各種類型的曝氣池、各種類型的曝氣機(jī)、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、污泥濃縮池、板框式壓濾機(jī)和水泵等等，了解和學(xué)習(xí)這些設(shè)施的結(jié)構(gòu)，成為這門課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.存在的問題

1）教材編制不完善。教材理論性較強(qiáng)，而且內(nèi)容相對滯后，書中只有一些剖面圖，無法準(zhǔn)確而全面地表達(dá)設(shè)備和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)。

2）授課方式落后。 目前雖采用一些視頻和有動(dòng)態(tài)效果的多媒體教學(xué)課件，但仍然不夠清晰和直觀，特別是內(nèi)部的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)難以清晰表現(xiàn)。

學(xué)校自身的硬件設(shè)施不夠完善，以前在市場上采購的教具，投資大、占地面積大，特別是自控系統(tǒng)質(zhì)量不穩(wěn)定，經(jīng)常出故障，嚴(yán)重影響教學(xué)。

3）企業(yè)實(shí)訓(xùn)不夠深入。即使帶領(lǐng)學(xué)生去污水處理廠實(shí)習(xí)，由于設(shè)備和構(gòu)筑物大多浸沒在污水中，水面下的結(jié)構(gòu)無法看到，只看到一池又一池的污水。所以學(xué)生還是不能了解設(shè)施結(jié)構(gòu)。

總之，整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，對這些設(shè)施的結(jié)構(gòu)都是模糊的，而結(jié)構(gòu)決定功能，不了解結(jié)構(gòu)就不了解功能，更不能很好地進(jìn)行設(shè)備選型和工藝設(shè)計(jì)，學(xué)生學(xué)得辛苦，卻沒有真正學(xué)懂，逐漸失去了學(xué)習(xí)興趣，老師也講得辛苦，卻沒有真正教會(huì)，也沒有獲得成就感，師生們都勞而無功，所以，認(rèn)識(shí)理解各種設(shè)施的結(jié)構(gòu)就也成為這門課程的難點(diǎn)兼重點(diǎn)，如果不能攻下這個(gè)重點(diǎn)，《水污染控制》的教學(xué)效果將是不盡人意的。

三、校企合作下模型制作教學(xué)模式的含義與思路

模型制作教學(xué)法是一種行之有效的教學(xué)方法，模型教學(xué)法在醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、機(jī)械制造、生物學(xué)和建筑設(shè)計(jì)等很多學(xué)科中都有廣泛應(yīng)用。

在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，醫(yī)學(xué)模型是指用來替代真實(shí)人體進(jìn)行醫(yī)學(xué)訓(xùn)練和試驗(yàn)的仿真人，一般是用塑料、橡膠、PVC、硅膠等物質(zhì)制造。醫(yī)學(xué)模型的產(chǎn)生給醫(yī)學(xué)教育帶來不可替代的積極作用，增加了學(xué)生動(dòng)手鍛煉的機(jī)會(huì)和反復(fù)訓(xùn)練的優(yōu)越條件。

化學(xué)教育中，為了讓學(xué)生能夠獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，經(jīng)常會(huì)制作各種模型教具，比如：甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的球棍模型。

在《機(jī)械制圖》的教學(xué)中，為了培養(yǎng)學(xué)生的空間概念，往往采用模型教學(xué)，來研究和學(xué)習(xí)三視圖以及空間的點(diǎn)、線、面之間的關(guān)系。

模型在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中，更是不可或缺的一種表達(dá)方式， 建筑師的創(chuàng)意設(shè)計(jì)要通過模型來展示給非專業(yè)人員。比如：城市的規(guī)劃模型、房地產(chǎn)開發(fā)的實(shí)體模型、建筑物的構(gòu)造模型、商品展示模型等。

模型是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的重要手段，模型不僅能幫助學(xué)生透徹地理解科學(xué)知識(shí)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，大有裨益，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。制作模型的過程本身就是一個(gè)科學(xué)探究的過程。需要學(xué)生仔細(xì)觀察，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、選擇合適材料、分析實(shí)物結(jié)構(gòu)、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ褪欠衽c實(shí)際一致， 總之，模型方法將觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力和解決實(shí)際問題的能力相互結(jié)合起來，綜合運(yùn)用于模型制作之中，在教學(xué)中有重要意義。

對教師來說，這些模型教具的使用也很大程度上為教師的講解提供了方便，使得難點(diǎn)問題簡單化，抽象概念直觀化，提高了學(xué)習(xí)效率，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，起到事半功倍的效果。

然而，要制作出符合實(shí)際的、高質(zhì)量的教學(xué)模型絕非易事，而企業(yè)，特別是大中型企業(yè)，設(shè)備齊全、工藝先進(jìn)，工程技術(shù)人員素質(zhì)很高，對設(shè)備工藝的理解深刻透徹，積極尋求企業(yè)的幫助與合作，對模型教學(xué)法的實(shí)施是至關(guān)重要的。

同時(shí)，通過校企合作，在學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生之間搭建了一個(gè)平臺(tái)，對校企雙方也是互惠共贏的！因?yàn)樽?014年以來，浙江省啟動(dòng)“五水共治”行動(dòng)，環(huán)保產(chǎn)業(yè)異軍突起，環(huán)保行業(yè)用人需求迅速增長，每年有多家企業(yè)來學(xué)校招聘環(huán)保專業(yè)學(xué)生，企業(yè)在幫助學(xué)校制作教學(xué)模型、參與學(xué)校教學(xué)活動(dòng)的過程中，加強(qiáng)了對學(xué)校和學(xué)生的溝通與了解，便于企業(yè)選聘員工，也便于學(xué)校根據(jù)企業(yè)的要求培養(yǎng)學(xué)生，縮短了員工的培訓(xùn)周期，降低了用人成本。

校企合作是一種注重培養(yǎng)質(zhì)量，注重在校學(xué)習(xí)與企業(yè)實(shí)踐，注重學(xué)校與企業(yè)資源信息共享的“雙贏”模式。校企合作實(shí)現(xiàn)了應(yīng)社會(huì)所需、與市場接軌、實(shí)踐與理論相結(jié)合的全新理念。

四、校企合作模型制作教學(xué)模式的研究方法與過程

1.教學(xué)模式的開展

研究對象確定：隨機(jī)選取兩個(gè)平行班的學(xué)生為研究對象，其中一個(gè)班級的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組（40人），另一個(gè)班級的學(xué)生為對照組（41人），兩個(gè)班級學(xué)生的年齡、性別構(gòu)成、學(xué)習(xí)、生活等各方面條件都非常一致。

2.教學(xué)方法及過程

對照組：采用傳統(tǒng)PPT講授模式。教學(xué)過程基本相似，但不使用模型，也不制作模型，學(xué)生有問題可以隨時(shí)提問，可以就自己感興趣的內(nèi)容查閱文獻(xiàn)或進(jìn)行社會(huì)調(diào)查，可以進(jìn)行課堂討論，只布置書面作業(yè)。每章結(jié)束后給予輔導(dǎo)與總結(jié)。

實(shí)驗(yàn)組：采用校企合作模型制作教學(xué)模式。教學(xué)過程為：

收集廢舊材料→教師制作初級教學(xué)模型→企業(yè)工程師指導(dǎo)模型制作→教師修改模型→課堂引導(dǎo)→學(xué)生觀察模型→學(xué)生制作模型→模型制作考核評比→學(xué)生實(shí)訓(xùn)并完善模型→整理、收藏模型，持續(xù)改進(jìn)

1）收集廢舊材料，平時(shí)收集廢舊材料，如快遞紙箱、飲料瓶、塑料吸管、酸奶盒等，清洗整理備用。

2）教師制作初級教學(xué)模型，教師根據(jù)教學(xué)大綱和教材，結(jié)合以往的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，自己先制作初級教學(xué)模型，突出主要結(jié)構(gòu)。

3）企業(yè)工程師指導(dǎo)模型制作，教師實(shí)地考察學(xué)習(xí)，教師帶著自己做的初級模型，去污水處理廠實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，深入實(shí)際，了解行業(yè)內(nèi)最新進(jìn)展，向工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)，全面了解水處理設(shè)備和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)，請他們對初級模型進(jìn)行指導(dǎo)，這樣做出的模型才更加符合實(shí)際。

4）教師修改模型， 教師將模型帶回學(xué)校，進(jìn)一步修改完善。

5）課堂引導(dǎo)，教師在課堂教學(xué)中引導(dǎo)啟發(fā)，先由教師導(dǎo)入問題，提出要求，啟發(fā)學(xué)生思考問題、解決問題，比如：沉淀池如何做到泥水分離？再進(jìn)一步引出溢流堰和溢流口的概念，讓學(xué)生想象并設(shè)計(jì)出這種結(jié)構(gòu)。

6）學(xué)生觀察模型，教師拿出做好的模型，讓學(xué)生觀察討論。學(xué)生一邊觀察一邊思考模型中各部分的結(jié)構(gòu)、功能和原理，有問題可以分組討論，也可以隨時(shí)向教師提問。再由教師總結(jié)概括。

7）學(xué)生制作模型，課后讓學(xué)生參與到模型制作中，布置作業(yè)，四人一組，以宿舍為單位，請同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、圖紙和動(dòng)畫視頻，制作設(shè)備模型，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力、觀察能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。

8）模型制作考核評比，下一次上課，學(xué)生將自制模型帶到課堂上來，同學(xué)們自評加互評，教師檢查作業(yè)，根據(jù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確程度、制作精美程度以及廢舊物品的利用程度，綜合打分，計(jì)入平時(shí)成績。

9）學(xué)生實(shí)訓(xùn)并完善模型，帶學(xué)生去污水處理廠實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)真實(shí)的水處理設(shè)施，邀請污水處理廠的工程師現(xiàn)場講解，工程師們的理解往往深刻而透徹，語言形象而生動(dòng)，學(xué)生看到真實(shí)的設(shè)備與結(jié)構(gòu)，全面了解污水處理工藝，并比較自己之前制作的模型，回來后進(jìn)一步完善修改。

10）整理收藏模型，持續(xù)改進(jìn)，收藏優(yōu)秀的學(xué)生作品，供下一屆的學(xué)生參觀使用。在后續(xù)的教學(xué)中，深入企業(yè)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷完善，制作出更多更好的模型。

3.效果評價(jià)方法

1）在課程結(jié)束時(shí)，采用問卷調(diào)查的方式，分別了解學(xué)生對模型制作教學(xué)法和PPT傳統(tǒng)教學(xué)法的接受程度，了解學(xué)生對實(shí)行模型教學(xué)法的意見和建議。

2）課程教學(xué)完成后對兩組進(jìn)行統(tǒng)一考試，考試方式為第三方考核，學(xué)校聘請黃巖環(huán)保局有關(guān)專家作為第三方，由第三方出題，學(xué)校教務(wù)處監(jiān)考，第三方批改，采取Epidata軟件輸入數(shù)據(jù)，用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對考試成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3）教學(xué)過程中，針對主要設(shè)備和構(gòu)筑物，兩組均采取隨機(jī)提問的方式，了解兩組學(xué)生掌握各種結(jié)構(gòu)的速度和程度，記錄并分析結(jié)果。

五、結(jié)果

1.學(xué)生接受程度

針對實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，學(xué)生對模型制作教學(xué)法的接受程度明顯高于傳統(tǒng)PPT講授模式，教師和學(xué)生都可以在一個(gè)輕松有趣的教學(xué)環(huán)境下，完成教學(xué)任務(wù)。結(jié)果見表1。

2.學(xué)習(xí)效率

比較實(shí)驗(yàn)組和對照組的學(xué)習(xí)速度，實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)時(shí)間明顯縮短，學(xué)習(xí)效率大大提高，結(jié)果見表2。

3.學(xué)習(xí)效果

實(shí)驗(yàn)組和對照組的學(xué)習(xí)成績（百分制），期末通過第三方考核檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)明顯優(yōu)于對照組，結(jié)果見表3。

總之，校企合作的模型制作教學(xué)模式在提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面，都有明顯的優(yōu)勢。模型制作教學(xué)法使師生積極動(dòng)手動(dòng)腦，制作簡便而又直觀的模型，常常使學(xué)生對百思不得其解的結(jié)構(gòu)瞬間領(lǐng)悟、一目了然，對《水污染控制》教學(xué)大有益處，并且有助于學(xué)生形成物盡其用、環(huán)保節(jié)約的理念。同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

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作者簡介：

章志青，臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院，教師，高級工程師。