疫情防控常態(tài)化下泵與泵站課程混合式教學探索★

羅亞紅 樊 靜 鮑林林 李曉品

(河南師范大學環(huán)境學院，河南 新鄉(xiāng) 453007)

2020年初，一場突如其來的瘟疫打亂了全國高校傳統(tǒng)線下課堂授課計劃，春季學期的課程全部轉(zhuǎn)為線上網(wǎng)絡(luò)教學，時間緊迫且史無前例，這無疑是對每位一線教師和在校大學生的嚴苛考驗，也使新興的線上教學得到了前所未有的重視。

《泵與泵站》是給水排水科學與工程專業(yè)的一門必修主干課，主要探討水泵的基本原理、高效運行搭配以及泵站的設(shè)計計算等，課程地位相當重要。但是，課程內(nèi)容涉及大量公式推導(dǎo)、水力計算以及工程設(shè)計，內(nèi)容枯燥難懂，實踐要求高，工科屬性極強。這使本門課在這次疫情特殊時期，僅通過單一的線上授課途徑，很難達到預(yù)期的教學效果，線下的課堂教學和實踐實習是不可或缺的。同時，考慮到新冠疫情的反復(fù)，甚至其他突發(fā)性衛(wèi)生事件的發(fā)生，多元化線上、線下混合式教學模式必將是未來現(xiàn)代化高校的發(fā)展趨勢，二者取長補短、互為補充，可應(yīng)對更廣泛、更靈活的教學環(huán)境與學生群體[1,2]。

因此，如能借助本次疫情帶來的線上教學的空前繁榮與創(chuàng)新，進一步完善和推動《泵與泵站》課程的線上、線下混合式教學體系的構(gòu)建是非常必要的。

1 《泵與泵站》課程線上教學存在的困難及原因分析

1.1 理論課時更顯不足

本課選用的教材為許仕榮等主編的《泵與泵站》第6版，全書共5章，其中第2章——葉片式泵、第4章——給水泵站和第5章——排水泵站是重點內(nèi)容，占全書的80%。這幾章從泵的基礎(chǔ)知識到泵站系統(tǒng)的設(shè)計與布置，知識點環(huán)環(huán)相扣，逐步深化，缺一不可，即使在傳統(tǒng)課堂授課環(huán)境，也很難在有限理論學時(24學時～36學時)內(nèi)完成，很多與時俱進的前沿知識無法拓展，只能在其他課程設(shè)計、實踐環(huán)節(jié)補充。單一線上課程的講授進度就更慢，因涉及到學生注意力、信息表達不暢、反饋延遲等現(xiàn)實問題，一堂課的有效學習時間可能僅有30 min左右，整門課的理論學時進一步壓縮[3]。

1.2 工科思維訓練難度增加

1.3 實踐環(huán)節(jié)欠缺

《泵與泵站》是與實踐密切相關(guān)的課程，在傳統(tǒng)線下授課時，會配以相應(yīng)的實習、實驗等內(nèi)容，如水廠泵站參觀、離心泵拆裝實驗和葉輪切削金工實習等，但在疫情的影響下全部無法開展，學生幾乎見不到真實的泵站，得不到應(yīng)有的工程實訓，動手能力得不到提升。

1.4 課程設(shè)計質(zhì)量難保證

學期末的課程設(shè)計是檢驗學生知識系統(tǒng)和實踐水平的重要標準之一，但由于前期線上教學帶來的局限，可能導(dǎo)致學生基礎(chǔ)知識不扎實、設(shè)計能力不足等問題，同時，設(shè)計學時很短(僅1周)，疫情期沒有設(shè)計教室，產(chǎn)生的問題不能及時與老師溝通反饋，學生容易產(chǎn)生畏難情緒，隨意糊弄了事。因此，疫情期間的課程設(shè)計出現(xiàn)了相互抄襲、質(zhì)量不高的問題。

2 線上、線下多元化混合式教學探索的思路與實踐

2.1 凝練知識主干，線上配合線下，提高教學效率

嚴格參照高校給排水科學與工程教指委發(fā)布的“給排水科學與工程專業(yè)教學規(guī)范及本科教學評估工作的指導(dǎo)性意見”中的要求，以培養(yǎng)學生知識綜合應(yīng)用和實踐能力為最終目標，進一步凝練教學大綱與授課計劃，緊抓全書知識主干，做到有目的教學、重難點突出，強調(diào)并引導(dǎo)學生自主線上自學，充分利用課堂有效時間。

具體做法包括：1)教師在對課本內(nèi)容充分熟悉的前提下，梳理出本課的知識主線與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)本學期的理論學時數(shù)，優(yōu)化分配重難點章節(jié)任務(wù)，注重知識點連貫與層次遞進，力求授課脈絡(luò)清晰，內(nèi)容務(wù)實；2)以經(jīng)典畢業(yè)設(shè)計案例、歷年考研真題、注冊設(shè)備工程師考試真題等實踐性項目為指引和衡量標準，確立明確的教學重點與目標；3)利用各種線上教學平臺，如慕課、雨課堂、騰訊會議等，督促學生課前預(yù)習、復(fù)習和答疑，同時，這些平臺有實時簽到的功能，節(jié)省教師查課時間，進一步提高課時利用率。

2.2 項目任務(wù)式教學方法，激發(fā)學習興趣

為解決工科課程內(nèi)容枯燥，尤其線上學習學生精力難集中等問題，老師在講授時應(yīng)力求做到生動易懂、活潑有趣。雖然《泵與泵站》公式多、推導(dǎo)難，但內(nèi)容與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，非常適合結(jié)合當前社會時事，加入課程思政，有效提升學生的課程關(guān)注度和參與性。

整個課程采用“項目任務(wù)式”教學法，課前通過案例導(dǎo)入，提出一到兩個相關(guān)問題，作為本節(jié)課要解決的項目任務(wù)，引發(fā)學生求知欲，再由淺入深講授新知，吸引持續(xù)關(guān)注。這樣，一節(jié)課的學習就圍繞這一到兩個項目任務(wù)的解決而推進，項目任務(wù)的完成也意味著新知識的獲得，既擯棄了傳統(tǒng)課堂沉悶的說教，又增加了學生掌握知識的牢固度，授課效率大大提高。如圖1所示，是在講“水泵并聯(lián)工作中定調(diào)速泵臺數(shù)的選定”章節(jié)時采用該方法的教學過程。

2.3 直觀化教學手段交互應(yīng)用，強化工科思維

對于講授與工程實踐相關(guān)的內(nèi)容時，采用具有視覺、聽覺沖擊力強的直觀化教學手段和工具要比課件上枯燥的文字和公式更能吸引學生注意力，增加知識的理解度和傳遞效率。如視頻、模型模具、多媒體、3D軟件等。因此，在本次線上教學中，我采用了各種先進的3D軟件、直播平臺以及微視頻等多媒體工具，同時配合展示相關(guān)的泵、管道和閥門模型教具。

例如，在講“第2章——2.1 離心泵的基本構(gòu)造”時，為了讓學生了解泵內(nèi)部的關(guān)鍵構(gòu)件，我采用了Adobe acrobat 3D軟件，圖紙文檔打開后，學生可以自主翻轉(zhuǎn)和透視其中的離心泵3D模型，從各個角度隨意觀察縱橫剖面，識別葉輪、泵軸、減漏環(huán)等關(guān)鍵零件。又如，在講第4章——給水泵站時，為使學生對泵站結(jié)構(gòu)和設(shè)計有初步認識，我利用當?shù)啬吵菂^(qū)水廠的“市民開放日”活動，與廠內(nèi)專家連線，直播介紹了廠內(nèi)二級泵站的運行管理實況，學生直觀地了解到給水泵機組的布置和管道敷設(shè)方式與原則，獲得更多工程實踐知識。

2.4 增加平時成績權(quán)重，強化課程設(shè)計地位

《泵與泵站》課程注重設(shè)計與實踐，功夫需下在平時，尤其是線上教學時，對學生的自主學習能力要求高，應(yīng)更加關(guān)注學習過程的評定，因此，對課程成績的考核標準進行適當調(diào)整是必須的。

本學期線上課程的總成績由平時成績、期中在線小測、課程設(shè)計和期末考試四項組成，所占比例分別由以前的15%,0%,15%和70%調(diào)整為現(xiàn)在的20%,15%,15%和50%。平時成績又包括考勤、課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)，所占總成績的比例分別為5%,10%,5%。為及時檢驗線上教學效果，督促學生自主復(fù)習，本學期增加一次在線期中小測，成績占15%。期末考試放到2020年9月學生返校后，線下進行，占50%。對于總體考核中非常重要的一環(huán)——課程設(shè)計，也并未因疫情而降低標準，學生被隨機分組，抽選設(shè)計題目，降低了抄襲、模仿的可能性。設(shè)置在線答疑時間和教室，保證在設(shè)計周內(nèi)，教師每天能與學生溝通，及時解決疑難問題。最終，除了每位同學需提交設(shè)計材料外，每組還需抽選1名～2名同學在線答辯，進一步嚴格把關(guān)課程設(shè)計質(zhì)量。

2.5 加快網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，促進線上、線下融合

借助這次疫情線上課程的經(jīng)驗，加快完善線上精品課程的建設(shè)，建立規(guī)范的開放課程學習認證和學分認定制度，嘗試網(wǎng)絡(luò)校際協(xié)同學習，大力推動“互聯(lián)網(wǎng)+”在教學中的應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)字化課程體系建設(shè)，為線下課程教學做好補充，相輔相成，互為促進。這一內(nèi)容應(yīng)是未來工作的重要環(huán)節(jié)。

2.6 重視實驗、實習，保證實踐學時

抓線上、線下課堂教學的同時，仍要配合一定學時、關(guān)聯(lián)性強的課程實驗和實習項目，增強學生實際動手能力，做一個合格的工程師。因此，本課程在疫情后期學生返校后，我們利用周末給學生補齊了泵站實驗課(1學分)、泵廠金工實習(1學分)，通過靈活更改計劃，保證實習實踐學時進行。

3 結(jié)語

本次疫情期間課程，通過線上，以及配合返校線下教學補充，《泵與泵站》理論課取得了良好的教學效果。首先，在返校后進行的閉卷期末考試中，在維持歷年試題難度的前提下，學生均獲得較好的卷面成績，高分率(90分以上)占32.86%，平均分85.79，及格率100%，比往年更高；其次，課程設(shè)計全部認真完成，學生通過對取水泵站的設(shè)計，掌握了管路布置、水泵的選型和搭配、CAD制圖等實踐技能，進一步鞏固了課本知識，優(yōu)秀率占45%以上；最后，學生對本學期的課程較為滿意，線上評教成績達98.36分，體現(xiàn)了學生對本次課程教學的認可。在后期教學中，將按前述的經(jīng)驗與思路，重點加快完善線上課程網(wǎng)站建設(shè)，深化線上、線下混合教學方式的融合，取得更好效果。