《水處理》課程線上學(xué)習(xí)的教與學(xué)改革探索

曾玉彬 王瑤 劉廣容

關(guān)鍵詞：水處理;線上教學(xué);教與學(xué)改革;教學(xué)方法

線上教學(xué)是我國教育發(fā)展的必然趨勢，合理設(shè)計線上教學(xué)方法是教與學(xué)革命的重點(diǎn)，對課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)新的教學(xué)要求是值得深入探討的問題;探討并總結(jié)新形勢對高校本科教學(xué)帶來的巨大沖擊與機(jī)遇，提升科技與傳統(tǒng)教學(xué)的碰撞，以構(gòu)建新常態(tài)下的教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的新模式。

《水處理》課程不僅涉及大量的流體力學(xué)知識、也有屬于物理和科學(xué)學(xué)科的知識，因此，該課程的復(fù)雜性、課程結(jié)構(gòu)的多樣性是其他課程無法比較的。能源化學(xué)工程專業(yè)需要通過水處理課程，掌握最基本的水處理化學(xué)反應(yīng)原理，掌握最簡單的水處理輔助計算和水處理平面布置、高程布置等內(nèi)容。以往的教學(xué)實(shí)踐由于水處理技術(shù)的理論居多，導(dǎo)致學(xué)生的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)不足，在新的教育模式改革過程中學(xué)生需要形成綜合的技術(shù)組合處理系統(tǒng)的能力。

2020年上半年所有課程都只能通過線上教學(xué)形式進(jìn)行，沒有面對面的課堂教學(xué)，怎樣對課程教學(xué)進(jìn)行改革以適應(yīng)新的教學(xué)要求，是值得我們深入探討的問題。本文以武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院2017級本科能源化學(xué)工程專業(yè)為研究對象，以《水處理》課程為例，該課程通過雙線并行的方法，對教育教學(xué)活動進(jìn)行總結(jié)和深化，既要明白線上教學(xué)改革的應(yīng)用成果，也要對線下改革的教學(xué)方式和教學(xué)理念進(jìn)行深化理解，利用線上和線下互動討論的教學(xué)結(jié)合模式，教師團(tuán)隊(duì)可以以兩種不同的身份參與到教學(xué)活動中來，首先以教學(xué)指導(dǎo)者的身份為學(xué)生創(chuàng)設(shè)水處理學(xué)習(xí)環(huán)境，其次以課程開發(fā)者的身份廣泛搜集PPT和多媒體資源，設(shè)置精品的水處理課程，提升水處理活動的深遠(yuǎn)意義。

一、線上教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

在線教學(xué)的方式相比于以往的課堂教學(xué)形式更能顯示出其優(yōu)勢和特點(diǎn)，但在線教學(xué)的形式相比課堂教學(xué)依然具有一定的不足，比如在線教學(xué)雖然可以通過視頻的方式達(dá)到教師和學(xué)生見面的目的，但這種視頻的形式顯然不如在課堂上教師和學(xué)生之間那種面對面的交流順暢，并且在線教學(xué)過程中教師也無法對每位學(xué)生的具體行為進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督。所以，在采用線上教學(xué)時教師就可多采用提問式、探討式等有效調(diào)動學(xué)生參與性的方式幫助學(xué)生集中在線學(xué)習(xí)注意力。教學(xué)中我們采用播放一段水處理技術(shù)和工藝的視頻，要求學(xué)生觀看后提出并總結(jié)該處理方法的原理、工藝特點(diǎn)和適應(yīng)性。

二、線上教學(xué)的改革與舉措

（一）采取多種教學(xué)手段開展線上教學(xué)的準(zhǔn)備工作

我們采用了多種措施并舉的準(zhǔn)備工作和教學(xué)方式，在線上教學(xué)之前，首先建立了水處理課程QQ群、課程微信群，以便隨時聯(lián)絡(luò)學(xué)生并發(fā)布課程的相關(guān)信息。在特殊情況期間，師生無法在課堂上面對面進(jìn)行溝通，QQ群和微信群的建立為師生交流提供了一個優(yōu)秀平臺，有利于師生與之間的交流、溝通，教師也能及時與學(xué)生展開學(xué)術(shù)交流，展開數(shù)據(jù)之間的共享，從而增強(qiáng)師生間的互信。

其次，指導(dǎo)學(xué)生在超星圖書館下載電子教材。老師在學(xué)習(xí)通上建立網(wǎng)絡(luò)課程，將學(xué)習(xí)內(nèi)容和課程錄像視頻文件提前上傳到學(xué)習(xí)通平臺供學(xué)生預(yù)習(xí)，解決了學(xué)生沒有紙質(zhì)版教材的困難。通過布置作業(yè)和發(fā)布討論話題的形式讓學(xué)生們參與課程的學(xué)習(xí);同時和學(xué)生提前調(diào)試騰訊會議以準(zhǔn)備進(jìn)行教學(xué)直播，并在騰訊會議及時答疑，營造出輕松良好的學(xué)習(xí)氛圍。

（二）線上教學(xué)課程的建立與完善

（1）發(fā)布視頻教學(xué)錄像。多媒體課件參照了國家級精品資源共享課的要求進(jìn)行了全面修改并提高。并將往年錄制好的武漢大學(xué)《水處理》課程視頻錄像提前發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺，教師可以在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置各種實(shí)驗(yàn)課題，學(xué)生在觀看錄像之后，根據(jù)錄像的內(nèi)容展開實(shí)驗(yàn)，具體實(shí)驗(yàn)可以為沉淀實(shí)驗(yàn)，過濾實(shí)驗(yàn)等，其次，教師還可以利用3D技術(shù)，讓學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)中真實(shí)的觀看水廠和水廠處理的過程，避免走馬觀花式的自動學(xué)習(xí)，在搜集微課后，通過總?cè)蝿?wù)的編排，學(xué)生可以在短時間內(nèi)構(gòu)建水處理課程樹，綜合應(yīng)用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)的課程特色。

（2）完善了豐富的多媒體教學(xué)資源。武漢大學(xué)動力與機(jī)械學(xué)院能化專業(yè)《水處理》課程可以探索環(huán)境監(jiān)測，微生物學(xué)等多種資源，加強(qiáng)多媒體教學(xué)中的技術(shù)性資源，并利用多媒體布置幾個模塊，在每個模塊下設(shè)置主要知識點(diǎn)和主要的任務(wù)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生利用多媒體教學(xué)資源中的環(huán)節(jié)和知識點(diǎn)展開問題的學(xué)習(xí)和理解。教師需要根據(jù)教材內(nèi)容完善、精心編排多媒體，幫助學(xué)生通過多媒體的學(xué)習(xí)資源設(shè)置學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方案，結(jié)合教師的演示匯總學(xué)習(xí)材料。

（三）線上教學(xué)改革的實(shí)施

（1）采取多種在線形式及時了解并掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。在線教學(xué)開始之前教師就可通過在線平臺給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，也要通過簽到和簽退功能實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的出勤情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督。并通過通信工具給學(xué)生傳輸學(xué)習(xí)所用到的學(xué)習(xí)資料及實(shí)時消息等。騰訊會議這一平臺自身具備普遍性高、操作簡單和穩(wěn)定等特性，所以《水處理》課程采用該平臺展開在線教學(xué)工作。教師也會使用超星學(xué)習(xí)通、微信及QQ等多種軟件展開線上教學(xué)的工作。在線上教學(xué)時教師應(yīng)要求學(xué)生開啟語音和視頻并進(jìn)行點(diǎn)名，學(xué)生通過打字和語音的形式來答到，從而讓教師可以試試掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)的狀態(tài)。學(xué)生可采用打字或開啟語音詢問老師問題，從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的良好互動。作業(yè)的形式是老師在課程QQ群里發(fā)布習(xí)題，學(xué)生將作業(yè)以手寫拍照后轉(zhuǎn)為PDF的形式發(fā)送給老師。

（2）混合式在線教學(xué)方法?！端幚怼吩诶没旌显诰€教學(xué)時，需要層層遞進(jìn)的設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，教師需要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容安排課程表設(shè)置總結(jié)和答疑的時間，學(xué)生學(xué)習(xí)的時間。傳統(tǒng)線下教學(xué)很難幫助學(xué)生理解水處理的實(shí)際流程，因此，教師可以參考上文中提到的3D技術(shù)，讓學(xué)生在虛擬的環(huán)境中觀看，甚至操作水處理的流程，通過實(shí)際操作來突出工作規(guī)律。教師在線上教學(xué)時，需要幫助學(xué)生進(jìn)行任務(wù)的學(xué)習(xí)和完成，通過安排學(xué)生小組對任務(wù)進(jìn)行深度解讀和實(shí)際操練，以小組的形式進(jìn)行子任務(wù)的完成。在獲取教師的要求之后，展開水處理的學(xué)習(xí)和互相提問，并搜集材料，分析數(shù)據(jù)匯總成詳細(xì)的任務(wù)書。

（3）利用多媒體、視頻相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)?！端幚怼氛n程可以通過對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行框架性的排列，設(shè)置課外能動線和課內(nèi)能動線，在課內(nèi)通過水源膠體顆粒的去除、剩余污泥的處理等虛擬平臺操作工藝，讓學(xué)生在線上體驗(yàn)水處理。在線下活動中，讓學(xué)生就線上的知識點(diǎn)和處理經(jīng)驗(yàn)設(shè)置工藝流程圖表，并結(jié)合視頻錄像、三維動畫等將現(xiàn)場照片和現(xiàn)場視頻實(shí)時傳輸回課堂，教師需要與企業(yè)合作，讓學(xué)生對水處理和水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行匯報和方案的構(gòu)想，利用電腦處理水處理的一級處理、二級處理方式，并根據(jù)這兩種方式學(xué)習(xí)城鎮(zhèn)污水處理方法、工業(yè)廢水處理流程，明確調(diào)節(jié)池、活性污泥法的應(yīng)用原理。