基于創(chuàng)新實(shí)踐能力的《環(huán)境工程學(xué)》信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

胡樂(lè)寧　鄧華　蒙冕武

摘要：信息化技術(shù)作為教學(xué)手段應(yīng)用在課堂教學(xué)中已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)改革的大趨勢(shì)，運(yùn)用信息化對(duì)所授課程進(jìn)行直觀、生動(dòng)、豐富地演示和講解，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。環(huán)境類專業(yè)本科生能力培養(yǎng)應(yīng)滲透在課堂教學(xué)中，利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)收集的海量教學(xué)資源，能有效地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的形成。本文以“旋風(fēng)除塵設(shè)計(jì)”單元教學(xué)設(shè)計(jì)為例，對(duì)環(huán)境工程學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識(shí)；實(shí)踐能力；旋風(fēng)除塵設(shè)計(jì)；信息化教學(xué)設(shè)計(jì)；單元教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）04-0139-02

創(chuàng)新型的課堂教學(xué)是適當(dāng)增加創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容，將最新的科研成果、教師的科研課題及時(shí)融入到教學(xué)實(shí)踐、學(xué)生的課外科技活動(dòng)中，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力方面開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐。在課堂教學(xué)中利用海量的網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)奶砑有畔⒒虒W(xué)資源，對(duì)課程進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，在課堂上借助網(wǎng)絡(luò)資源和教育技術(shù)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的互動(dòng)活動(dòng)，改變了我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力起著非常重要的作用。

一、課例單元基本情況介紹

《環(huán)境工程學(xué)》課程是環(huán)境類本科院校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的核心課程，通常開(kāi)設(shè)在第六學(xué)年，授課對(duì)象是三年級(jí)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生，此前學(xué)生學(xué)習(xí)了《環(huán)境學(xué)概論》等基礎(chǔ)課程，具備了環(huán)境學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)工程設(shè)計(jì)接觸較少但卻充滿興趣。本課例設(shè)計(jì)內(nèi)容節(jié)選自高等教育出版社“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，本節(jié)課程為環(huán)境工程學(xué)第二篇“大氣污染控制工程”的核心教學(xué)內(nèi)容，旋風(fēng)除塵是主要的顆粒物控制工藝之一。教學(xué)目標(biāo)包括知識(shí)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)旋風(fēng)除塵設(shè)計(jì)參數(shù)的含義和正確應(yīng)用；能力目標(biāo)：能正確計(jì)算、合理設(shè)計(jì)旋風(fēng)除塵器；情感目標(biāo)：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、強(qiáng)化合作意識(shí)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。目標(biāo)立足于學(xué)生對(duì)旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)各重要參數(shù)的認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)，培養(yǎng)其應(yīng)用信息技術(shù)自主學(xué)習(xí)的能力和提高學(xué)習(xí)的積極性。教學(xué)重點(diǎn)是旋風(fēng)除塵器各部分尺寸比例、壓力降、捕集效率；難點(diǎn)是學(xué)生能熟練的完成旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)及選型。為了達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，突破重點(diǎn)、難點(diǎn)，課題制作小組采用理實(shí)一體化的教學(xué)方法，基于創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力對(duì)課例單元進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、創(chuàng)作思路

除塵工藝設(shè)計(jì)課的教學(xué)內(nèi)容枯燥、計(jì)算煩瑣、講述內(nèi)容較多，學(xué)生的興趣很難被調(diào)動(dòng)，講授法效果較差，因此本著“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，理論與實(shí)踐相結(jié)合”的原則，對(duì)本節(jié)課采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、理論實(shí)踐一體化教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)法、發(fā)現(xiàn)法、討論法、對(duì)照講解法等教學(xué)方法相結(jié)合的方法，以啟發(fā)式為主導(dǎo)，利用動(dòng)畫(huà)對(duì)照講解，觀看實(shí)物照片，檢索工藝設(shè)計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生采取自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的方式，完成簡(jiǎn)單旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)的任務(wù)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)趣味，豐富空間想象力，將復(fù)雜的問(wèn)題清晰化。在教學(xué)中采取自主學(xué)習(xí)策略、運(yùn)用專業(yè)技術(shù)指南等引導(dǎo)學(xué)生自主完成旋風(fēng)除塵工藝的設(shè)計(jì)及計(jì)算過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生形成咨詢→計(jì)劃→實(shí)施→檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力。

三、設(shè)計(jì)內(nèi)容介紹

（一）布置任務(wù)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法課堂教學(xué)的特點(diǎn)就是教師一上課就布置課堂任務(wù)，本課例任務(wù)為：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單旋風(fēng)除塵器。根據(jù)已知參數(shù)，計(jì)算和選擇相應(yīng)尺寸、除塵效率等。用提問(wèn)、設(shè)問(wèn)、反問(wèn)的形式進(jìn)行師生互動(dòng)，能為學(xué)生提供體驗(yàn)實(shí)踐的情境和感悟問(wèn)題的情境，圍繞任務(wù)展開(kāi)學(xué)習(xí)，以任務(wù)的完成檢驗(yàn)和總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程，改變學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生主動(dòng)探究、實(shí)踐、思考。

（二）復(fù)習(xí)回顧知識(shí)點(diǎn)

要完成以上課堂任務(wù)，必須用到之前所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，教師通過(guò)視頻和圖片，生動(dòng)展現(xiàn)旋風(fēng)除塵的原理，影響除塵效率的因素以及相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，包括顆粒的分離直徑、半分離直徑dc、捕集效率等。生動(dòng)逼真的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫(huà)資源應(yīng)用到課堂教學(xué)，既能直觀地回顧所學(xué)知識(shí)，更能加深學(xué)生的印象，提高學(xué)習(xí)興趣。

（三）使用網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)例導(dǎo)入課程主題

教師繼續(xù)播放信息化教學(xué)資源，利用視頻短片“沖泡茶葉”、“神奇拖把”這些生活常見(jiàn)的現(xiàn)象來(lái)設(shè)問(wèn)：視頻中的現(xiàn)象源于什么原理？輔以大量圖片資源，教師加以提示。通過(guò)生活中的實(shí)例引出旋風(fēng)除塵如何達(dá)到除塵的目的。

（四）任務(wù)實(shí)施

分組教學(xué)，每5人為一組，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)，相互提問(wèn)、討論、分工計(jì)算和選型。教師負(fù)責(zé)解釋疑難問(wèn)題，掌握學(xué)生對(duì)本堂課的了解程度。學(xué)生討論，尋找疑難確定繪圖重點(diǎn)。教師根據(jù)學(xué)生實(shí)施過(guò)程分組解答遇見(jiàn)的困難和問(wèn)題，達(dá)到學(xué)中做、做中學(xué)的教學(xué)目的。

（五）課程評(píng)價(jià)

針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)完成所布置的任務(wù)，學(xué)生自檢：完成檢驗(yàn)評(píng)分表的填寫(xiě)，學(xué)生各組內(nèi)開(kāi)展互評(píng)。評(píng)估本次教學(xué)的效果：教師對(duì)各個(gè)小組的作品進(jìn)行歸納總結(jié)、評(píng)定，指出不足之處，對(duì)優(yōu)秀小組進(jìn)行表?yè)P(yáng)，對(duì)相應(yīng)有進(jìn)步的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，肯定他們的勞動(dòng)成果。

（六）布置作業(yè)

課后作業(yè)兩道題，分別為一道簡(jiǎn)答和一道計(jì)算，從而鞏固新知識(shí)。

（七）課后拓展

教師提供為學(xué)生收集羅列若干個(gè)環(huán)境類的相關(guān)網(wǎng)站，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，鼓勵(lì)學(xué)生課后查閱網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的知識(shí)和新聞。

（八）時(shí)間分配

課程復(fù)習(xí)5分鐘，導(dǎo)入新課5分鐘，布置任務(wù)5分鐘，任務(wù)實(shí)施45分鐘，學(xué)生自評(píng)5分鐘，教師評(píng)價(jià)10分鐘，布置作業(yè)5分鐘。

四、特色介紹

本課例采用信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，但又積極突破傳統(tǒng)方法，延伸教學(xué)時(shí)間，這樣不僅改善了枯燥的教學(xué)過(guò)程，又增長(zhǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，信息技術(shù)的有效運(yùn)用貫穿教學(xué)始終，突破了教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)策略”，能使能力與知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)課后學(xué)習(xí)的延伸，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，拓展課程教學(xué)的空間。

《環(huán)境工程學(xué)》是高校環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)的核心課程之一，它主要研究運(yùn)用工程技術(shù)和有關(guān)學(xué)科的原理和方法，研究環(huán)境污染綜合防治的方法和措施，以及利用系統(tǒng)工程的方法。通過(guò)該門(mén)課程的教學(xué)，不僅要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)境學(xué)基本知識(shí)和理論的基礎(chǔ)上對(duì)環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有較全面的認(rèn)識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的熱愛(ài)，激發(fā)他們對(duì)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，堅(jiān)定他們專業(yè)學(xué)習(xí)的信心。endprint

學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是在學(xué)生豐富多彩的自主活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的，不是外界強(qiáng)加于學(xué)生的。從這個(gè)角度看，教學(xué)過(guò)程應(yīng)該多利用任務(wù)驅(qū)動(dòng)或理實(shí)一體化，設(shè)計(jì)課堂學(xué)生的活動(dòng)，給學(xué)生提供適宜的活動(dòng)目標(biāo)和活動(dòng)對(duì)象，以及為達(dá)到創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)所需的課堂情境。通過(guò)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課堂實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)他們的參與精神、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力及多方面素質(zhì)的整體提高。課堂教學(xué)過(guò)程要以學(xué)生為主體，是以學(xué)生實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的互動(dòng)和開(kāi)放的課堂；以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐、主動(dòng)思考、主動(dòng)探索、主動(dòng)創(chuàng)造為基本特征，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)任務(wù)涉及問(wèn)題和知識(shí)進(jìn)行研究，有目的的設(shè)計(jì)提問(wèn)方式，還可以讓學(xué)生帶著這些問(wèn)題認(rèn)真思考，給學(xué)生進(jìn)一步探究創(chuàng)新留下拓展的空間，優(yōu)化思維品質(zhì)。然后，教師再在課堂上揭示解決技巧和思維方法，這樣不僅能起到一題多練、一題多得的觸類旁通的作用，還容易激活學(xué)生的思維，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究意識(shí)。只要學(xué)生深入研究問(wèn)題，善于反思和總結(jié)，就會(huì)有所發(fā)現(xiàn)，而且經(jīng)過(guò)自己獨(dú)立探索得到的創(chuàng)新思維的結(jié)果，我們要予以鼓勵(lì)和正確引導(dǎo)，并長(zhǎng)期地、自覺(jué)地培養(yǎng)這種探究、創(chuàng)新的思維習(xí)慣。

五、結(jié)論

綜上所述，本課例在教學(xué)的各環(huán)節(jié)中，依據(jù)環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)新大綱的要求，使任務(wù)驅(qū)動(dòng)法應(yīng)用貫穿于教學(xué)始終，優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效率；變“教學(xué)”為“導(dǎo)學(xué)”，調(diào)整教學(xué)程序，重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，師生、生生互動(dòng)協(xié)作，重視學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮；重視形成性練習(xí)，重視實(shí)踐設(shè)計(jì)能力的即時(shí)訓(xùn)練，有助于創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的形成。

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