摘要:“互聯(lián)網(wǎng)+”的到來,為我國教育的迅速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?!端|(zhì)工程學(xué)》是高校給排水科學(xué)與工程類的一項重要學(xué)科,其主要內(nèi)容以理論為主,結(jié)合實踐操作進行。多元化復(fù)合式教學(xué)打破了傳統(tǒng)的課堂缺乏實操的束縛,把這門課中所有與實際操作有關(guān)的部分都用線上的方式進行了線上授課;運用理論與實踐相結(jié)合,改進了傳統(tǒng)的課堂管理方式,提高了課堂效率,培養(yǎng)了實踐型的工程師。
關(guān)鍵詞:《水質(zhì)工程學(xué)》;“互聯(lián)網(wǎng)+”;混合式教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂
《水質(zhì)工程學(xué)》是給排水科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程,它以水的社會循環(huán)為研究對象,將給水和排水處理技術(shù)有機結(jié)合在一起。經(jīng)過長期的線上線下混合式教學(xué)實踐證明,通過線上平臺學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)和線下老師的精細講解、教學(xué)互動,可以強化教學(xué)重點,攻克教學(xué)難點。混合式教學(xué)模式的實施,對于授課老師來說一直存在挑戰(zhàn),所以做好充分的教學(xué)計劃,運用靈活的教學(xué)方法,才能發(fā)揮線上教學(xué)和線下教學(xué)的協(xié)同育人作用。“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下,伴隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,微課的理念應(yīng)運而生。微課是網(wǎng)上課程的一種,它的主要目的是對某個特定的知識進行說明,然后將其放在網(wǎng)上,讓學(xué)員們在網(wǎng)上觀看,從而達到自主、個人化的目的。翻轉(zhuǎn)課堂是一種創(chuàng)造性的教學(xué)方法,它將教師的作用轉(zhuǎn)化為知識內(nèi)化,從而達到“以人為本”的個性教育。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益普及和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)條件日益完善的今天,翻轉(zhuǎn)課堂已經(jīng)成為一種新型的“復(fù)合型”教學(xué)方式,它為混合式教學(xué)的推廣和發(fā)展創(chuàng)造了機遇和發(fā)展的空間。本文從“以人為本”的思想出發(fā),對“互聯(lián)網(wǎng)+”下的《水質(zhì)工程學(xué)》的混合式教學(xué)進行了探討。
一、《水質(zhì)工程學(xué)》課程概況
《水質(zhì)工程學(xué)》作為高校給排水科學(xué)與工程類的一門主干課程,其教學(xué)內(nèi)容為:讓學(xué)員對水的特性有一個較為全面、系統(tǒng)的認識;了解供水系統(tǒng)的水質(zhì)特性及主要性能參數(shù);掌握供水系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及新工藝、新技術(shù),培養(yǎng)掌握水處理技術(shù)的基本原理和設(shè)計思路。該專業(yè)課程的特色是:內(nèi)容廣泛,信息量大,知識點多,涉及水力學(xué)、水分析化學(xué)、物理化學(xué)、水處理微生物學(xué)等多個學(xué)科,而且對工程性、實踐性、創(chuàng)造性的需求較大。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對這門課的教學(xué)方式產(chǎn)生了很大的沖擊,從原來的傳統(tǒng)的離線式教育變成了對網(wǎng)絡(luò)的運用;多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與物理教學(xué)結(jié)合的翻轉(zhuǎn)式、混合式教學(xué)已有多年的實踐?!端|(zhì)工程學(xué)》是一門綜合性的教育,它包括在線項目學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)、在線授課、翻轉(zhuǎn)、研討等多種形式。該項目通過網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)資源的整合,為水質(zhì)工程提供多維、立體、綜合的信息系統(tǒng)。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,大多數(shù)的學(xué)生都可以在這種教學(xué)方式下,獲得較好的效果。通過對學(xué)生的測試結(jié)果的統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)在相同的情況下,采用常規(guī)和混合式學(xué)習(xí)的方法進行學(xué)習(xí),通過對比發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)的平均分數(shù)和及格率都顯著提高。
二、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下《水質(zhì)工程學(xué)》課程教學(xué)中的問題
目前,《水質(zhì)工程學(xué)》的教學(xué)理論學(xué)時為48學(xué)時?,F(xiàn)行《水質(zhì)工程學(xué)》教材中的一些問題是:一是教育資源的匱乏,資源內(nèi)容深度不夠,使人才的素質(zhì)教育難以適應(yīng)?!端|(zhì)工程學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容有:水治理規(guī)范、方法、技術(shù)、工藝等方面的教學(xué),種類眾多。在傳統(tǒng)的課堂中,老師很難把有關(guān)的內(nèi)容全部教授給學(xué)生,也不能指導(dǎo)他們進行深入的學(xué)習(xí),不能很好地適應(yīng)職業(yè)技能的發(fā)展。二是單一、落后和低效的教育方式。在傳統(tǒng)的教育體制下,采取“填鴨式”、“滿堂灌”的老師授課方式,導(dǎo)致了學(xué)生對知識的被動接收,教學(xué)效率低下。三是教師處于教學(xué)的主導(dǎo)位置,沒有充分反映出以人為本的教育思想;原來的課堂教學(xué)活動是以“老師講、學(xué)生聽”的單向的方式進行的。在課堂上,教師所講的內(nèi)容比學(xué)生所學(xué)的內(nèi)容更多,而教師處于教學(xué)的核心位置,而學(xué)生的參與程度較低。四是教師在課堂上不能充分反映出學(xué)生的個性特點,使教師很難根據(jù)不同的特點進行針對性的教育。原來的課堂講授是按照課程安排的,老師們在一定的教室和有限的課時下進行,很難全面兼顧個性化。五是教師對學(xué)生的全面素質(zhì)缺乏有效的評估。在原來的教育中,這門學(xué)科的教學(xué)評估只局限于對學(xué)生成績的評估,而其評估模式則是以“平常分數(shù)+閉門測驗”為主,試題多是理論性和概念性的,無法充分反映學(xué)生的分析和解決問題的綜合素質(zhì)。
三、“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的智能教育手段
結(jié)合雨課堂的手機終端,可以充分利用雨課堂的優(yōu)點,從而可以很好地解決現(xiàn)有的不足。對于老師來說,可以更加充分地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)成效,并在課堂上進行靈活的教學(xué);對于學(xué)生來說,他們不但可以在學(xué)習(xí)的同時獲得更多的知識,也可以選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法,在老師的指導(dǎo)下,讓他們?nèi)ハ?,去擴展他們的思想,讓他們在與別人的交流中,學(xué)會接受別人的看法,并與別人合作來實現(xiàn)他們的創(chuàng)造性。
本文以給排水科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生為主體,進行了水質(zhì)工程設(shè)計的實驗。首先對課程進行模塊式的學(xué)習(xí)。本課程分為八大部分,即:概論、混凝、沉淀、過濾、消毒、水廠設(shè)計、軟化水及水除鹽八個部分,前六個單元是必修的,后兩個單元則視學(xué)員的具體狀況而定,每個單元的教學(xué)內(nèi)容相互獨立而緊密相連,由任課老師負責(zé)進行不同的教學(xué)和評估。其次,將該課程的教學(xué)內(nèi)容做成一套教材,比如將理論類的教學(xué)內(nèi)容做成 PPT,技術(shù)類的可以通過對已有的錄像進行處理,配以解說詞進行解說;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)水平、興趣和學(xué)習(xí)需要的差異,根據(jù)各單元的具體情況,制作出多種學(xué)習(xí)實例,以便于學(xué)習(xí)和探索,并根據(jù)不同的學(xué)習(xí)要求,設(shè)計出相應(yīng)的學(xué)習(xí)方案。
四、《水質(zhì)工程學(xué)》課程線上教學(xué)設(shè)計
“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”是由美國人于2000年設(shè)計的,它使傳統(tǒng)的“灌輸式”的教學(xué)方式發(fā)生了變化,老師可以利用“MOOCS”、微課、網(wǎng)絡(luò)課程等為學(xué)生們提供學(xué)習(xí)資料,課堂上通過老師的引導(dǎo)進行課堂上的互動交流。由此可見,在線教學(xué)更適宜于使用“反轉(zhuǎn)”的教學(xué)方式?!端|(zhì)工程學(xué)》在線教育的基本思想是:以問題為中心,以老師為主導(dǎo)和指導(dǎo),注重對問題的學(xué)習(xí)和問題的發(fā)現(xiàn),注重對問題的解答,強化課后的學(xué)習(xí)和擴展。在傳統(tǒng)教育中,這門學(xué)科的教學(xué)評估只局限在對學(xué)生的評估上,而評估方法則是以“平常分數(shù)+閉門”的形式進行,試題往往是理論性的、概念性的,無法充分發(fā)揮學(xué)生的分析和解決問題的能力。
五、《水質(zhì)工程學(xué)》課程線上教學(xué)實踐
(一)線上授課的籌備工作
1.教學(xué)平臺的選取。要實現(xiàn)《水質(zhì)工程學(xué)》課程的教學(xué),必須要有一個合適的網(wǎng)上教學(xué)平臺,因為超星學(xué)習(xí)通是我們學(xué)校的一個長期的合作平臺,學(xué)生和老師都很熟悉,有足夠的數(shù)據(jù)存儲,可以進行錄像、聲音和各類文件材料的上傳,也可以進行現(xiàn)場教學(xué),并帶有注冊、課堂討論、發(fā)言、發(fā)布通知、搶答等互動的課堂教學(xué),提供老師發(fā)放作業(yè)、上傳答案、考試等服務(wù),所以,在學(xué)期開始之前,可以將相關(guān)的教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、考試內(nèi)容、《水質(zhì)工程學(xué)》等教學(xué)資源都上傳到了學(xué)習(xí)通、學(xué)堂在線的教學(xué)資源中。不過,由于很多大學(xué)和中小學(xué)都在使用超星學(xué)習(xí)通進行實時教學(xué),造成了網(wǎng)絡(luò)的癱瘓,學(xué)生和老師在課堂上無法下載數(shù)據(jù),學(xué)生和老師們也很難登陸,所以他們很快就找到了其他的直播平臺,比如釘釘、雨課堂、騰訊會議、騰訊課堂,由于釘釘和雨課堂的老師們經(jīng)常使用,所以騰訊會議無法制作回放,最后決定將騰訊課堂作為一個實時播放的平臺,供學(xué)生復(fù)習(xí),使用人數(shù)眾多,操作簡單。騰訊課堂的快速版本不管是老師建課還是學(xué)生上課都很方便,不用下載 App,老師只要把上課的鏈接和上課的二維碼發(fā)到 QQ、微信等新媒體上,同學(xué)就可以用電腦、手機、 iPad等連接登錄教室。課堂中,同學(xué)可以與同學(xué)及老師在討論區(qū)進行討論,還可通過“舉手”鍵來請求老師的接聽,提出問題或解答問題。老師們可以用 PPT播放、視頻播放、共享屏幕、進行簽到、在線回答問題、利用白板進行教學(xué)、將騰訊教室與超星網(wǎng)融為一體。
2.教學(xué)資源的建立。在實施“翻轉(zhuǎn)”式課堂教學(xué)中,教學(xué)資源庫是當(dāng)前高校師生獲取“學(xué)習(xí)資源”的主渠道。課程采用李圭白、張杰編寫的《水質(zhì)工程學(xué)》作為教材,通過大量的查找,最終獲得了這門課的 PDF和《戶外排水管的設(shè)計手冊》第5冊城市排水與注冊設(shè)備工程師的培訓(xùn)教材等 PDF格式的電子版,可將以上內(nèi)容存入“超級星學(xué)習(xí)通”數(shù)據(jù)庫,并將老師拍攝的照片、視頻、微課、課件等,全部錄入到超星學(xué)習(xí)通的數(shù)據(jù)庫中,通過網(wǎng)絡(luò)收集各類與該課程有關(guān)的教學(xué)資源,比如中原工學(xué)院龔為進等老師,將學(xué)習(xí)通內(nèi)的視頻等素材與數(shù)據(jù)庫連接到數(shù)據(jù)庫,以解決“翻轉(zhuǎn)”的問題;并將《水質(zhì)工程學(xué)》教學(xué)大綱上傳,方便學(xué)員了解教學(xué)安排及重點難點。
(二)實施教學(xué)大綱
1.強化預(yù)習(xí)能力。本課注重以人為主,在課堂前先進行預(yù)習(xí),同時要讓學(xué)員們先看一遍電子書和課件,同時錄制小視頻、微課等資料,讓同學(xué)們可以充分地利用課余的空閑時間,同時也可以減少因看視頻而產(chǎn)生的疲憊和無聊。在指導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)前,將微課、視頻、課件等材料設(shè)定為作業(yè)點,將作業(yè)點的完成情況作為日常的總分,將主要內(nèi)容設(shè)定為問題,由同學(xué)自行解決,并將預(yù)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,通過給老師發(fā)送電子郵件傳遞給老師。
2.注重課堂討論、解惑和工程實踐。在上課之前,將同學(xué)的問題進行歸類,并在騰訊教室的講授平臺上發(fā)表,并提供10分鐘的時間讓同學(xué)進行反思和探討,從而提高他們的解題水平;在課堂上,老師根據(jù)學(xué)生的提問和正確答案做了說明,并著重介紹了本課的要點和困難;然后發(fā)放考試試題,以檢測同學(xué)們對所學(xué)的理解。為防止某些同學(xué)沒有提前學(xué)習(xí),不提出問題;在不討論、不在線等“劃水”的情況下,將課前的學(xué)習(xí)、課堂互動和教室考試的得分作為最后的得分,在班級考試中取得優(yōu)異的分數(shù)后,再進行理論知識的運用,并以實際的實例來闡述其在實踐中的運用。
3.課后加強對重點知識的強化與擴展。在課堂上安排恰當(dāng)?shù)募彝プ鳂I(yè),加強對知識的掌握,并提供一些擴展的閱讀材料,并設(shè)定特定的工作時間,以拓寬同學(xué)的知識面,讓同學(xué)理解新的廢水治理技術(shù),并掌握新領(lǐng)域的最新技術(shù)。完成的作業(yè)和擴展的任務(wù)分數(shù)也會被納入到該科目的總分中。老師們可以通過移動終端在線閱覽,也可以在網(wǎng)上通過網(wǎng)絡(luò)閱讀,閱讀方法要考慮到不同年級老師的特點。依據(jù)閱讀的成績,例如章節(jié)的考試成績;通過對成績分布、答題正確率等資料,老師可以更好地了解每位同學(xué)的學(xué)習(xí)狀況,對課堂進行反思,及時對課程進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,對關(guān)鍵問題進行深入的闡述,并利用課后的空閑時間進行系統(tǒng)性的溫習(xí),使其更好地了解和把握。
4.加強過程評估,注重工程實踐中的理論知識?!端|(zhì)工程學(xué)》課程的最后成績分為線上與線下考核兩部分,線上分數(shù)占50%,線下分數(shù)為50%。線上成績包含學(xué)生簽到、聽和觀看課程音視頻、章節(jié)測驗、 PBL、課程訪問量、討論、課件和擴展材料的閱讀。因為在這門課的教學(xué)中,不管是課前預(yù)習(xí)、課堂討論、互動測試、課外的家庭作業(yè)、擴展閱讀等,都會根據(jù)不同的比重排在最終的分數(shù),從而極大地激發(fā)了同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,讓他們能將“功”運用到日常學(xué)習(xí)中,而在期末考前,也要加大一些關(guān)于“實用”的理論知識點的分數(shù),以防止考生在考前的臨陣磨槍,讓學(xué)習(xí)的進程回到原點。
六、教學(xué)方式反思
(一)教師角色轉(zhuǎn)換為先決條件
多元混合式教育方式,網(wǎng)絡(luò)的大量的資源讓學(xué)生們所能學(xué)到的東西比教科書、實物教室要多得多,而在學(xué)習(xí)中所碰到的問題也越來越多,老師上課已經(jīng)不僅僅是一個單純的教授,而是一個持續(xù)的與同學(xué)一起去探究。教師在各方面的綜合素質(zhì),在職業(yè)能力之外,也在不斷提高,既要做好常規(guī)的教學(xué)準(zhǔn)備工作;還要授課和評課,也要錄教學(xué)錄像或網(wǎng)上的資料,重構(gòu)課堂內(nèi)外的課程內(nèi)容,制訂實施與評價計劃,跟蹤、管理和指導(dǎo)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)。例如,團隊合作的時候,老師要注意激發(fā)每位同學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,而不是只關(guān)注表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué);想想怎樣提問,讓同學(xué)們在提問時能夠深入地思考;思考怎樣在公共場合指導(dǎo)孩子們清晰地表達自己的觀點。
(二)保證學(xué)生的主動投入
就教師來說,以學(xué)生為中心。在《水質(zhì)工程學(xué)》的前期,對該專業(yè)的混合教學(xué)方式有一定的認識;對某些學(xué)生的接納水平較差,有一定的心理抵觸情緒;不認同,上課之前不作任何預(yù)習(xí),或者只是看一眼課文、錄像,造成了課堂上無法完成教學(xué)作業(yè),師生、同學(xué)之間無法進行有效的溝通。從學(xué)生的立場出發(fā),從學(xué)生的立場出發(fā),探討一種適用于混合教學(xué)的在線學(xué)習(xí)和評估方式,以促進學(xué)生主動參加新的教育方式。所以,從解決問題開始,把課堂測驗、書面報告和溝通的績效納入到日常的考試中,對學(xué)生的學(xué)業(yè)成效起到了很好的考核和提高。
(三)不斷推進新課改
多樣化的混合教學(xué)模式可以有效地解決傳統(tǒng)的教育問題,并在實踐中起到一定的作用。但是,在實際操作中還面臨著如何改善評估方法、采用何種評估方法、采用何種教育方法和學(xué)習(xí)方法等問題;教師講授的過多會加重學(xué)生的負擔(dān),使他們的學(xué)習(xí)興趣下降;缺乏主動性的同學(xué)很難進行有效的控制等。今后在線教育的資源也在不斷地優(yōu)化;在不斷改進評價體系和提高教學(xué)模式的可被接納程度等問題上,還需要進一步的工作。
七、結(jié)束語
通過研究通的數(shù)據(jù),我們可以看到《水質(zhì)工程學(xué)》的課堂訪問人數(shù);課件的讀取率和查閱材料均較高,作業(yè)的完成品質(zhì)相對較好;騰訊的現(xiàn)場教學(xué)研討和考試,同學(xué)積極參加,考試表現(xiàn)優(yōu)異。可以看到,運用“反轉(zhuǎn)”的教學(xué)方法,基于學(xué)生的研討,教師的引導(dǎo)、督導(dǎo),必要的說明,能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的學(xué)習(xí)能力,提高老師的教學(xué)水平。
作者單位:于艷? ? 吉林建筑科技學(xué)院
參? 考? 文? 獻
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