“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下《水質(zhì)工程學(xué)》課程混合式教學(xué)實(shí)踐研究

摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+”的到來，為我國(guó)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(xiàng)重要學(xué)科，其主要內(nèi)容以理論為主，結(jié)合實(shí)踐操作進(jìn)行。多元化復(fù)合式教學(xué)打破了傳統(tǒng)的課堂缺乏實(shí)操的束縛，把這門課中所有與實(shí)際操作有關(guān)的部分都用線上的方式進(jìn)行了線上授課;運(yùn)用理論與實(shí)踐相結(jié)合，改進(jìn)了傳統(tǒng)的課堂管理方式，提高了課堂效率，培養(yǎng)了實(shí)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(huì)循環(huán)為研究對(duì)象，將給水和排水處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起。經(jīng)過長(zhǎng)期的線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐證明，通過線上平臺(tái)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)和線下老師的精細(xì)講解、教學(xué)互動(dòng)，可以強(qiáng)化教學(xué)重點(diǎn)，攻克教學(xué)難點(diǎn)。混合式教學(xué)模式的實(shí)施，對(duì)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(jì)劃，運(yùn)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(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，微課的理念應(yīng)運(yùn)而生。微課是網(wǎng)上課程的一種，它的主要目的是對(duì)某個(gè)特定的知識(shí)進(jìn)行說明，然后將其放在網(wǎng)上，讓學(xué)員們?cè)诰W(wǎng)上觀看，從而達(dá)到自主、個(gè)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(shí)內(nèi)化，從而達(dá)到“以人為本”的個(gè)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(jī)遇和發(fā)展的空間。本文從“以人為本”的思想出發(fā)，對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”下的《水質(zhì)工程學(xué)》的混合式教學(xué)進(jìn)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(duì)水的特性有一個(gè)較為全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);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(jì)思路。該專業(yè)課程的特色是：內(nèi)容廣泛，信息量大，知識(shí)點(diǎn)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(gè)學(xué)科，而且對(duì)工程性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性的需求較大。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)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(shí)踐。《水質(zhì)工程學(xué)》是一門綜合性的教育，它包括在線項(xiàng)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(xiàng)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(shí)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(duì)學(xué)生的測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，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(jìn)行學(xué)習(xí)，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)的平均分?jǐn)?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(shí)為48學(xué)時(shí)?，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(jìn)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(duì)知識(shí)的被動(dòng)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(dòng)是以“老師講、學(xué)生聽”的單向的方式進(jìn)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(gè)性特點(diǎn)，使教師很難根據(jù)不同的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的教育。原來的課堂講授是按照課程安排的，老師們?cè)谝欢ǖ慕淌液陀邢薜恼n時(shí)下進(jìn)行，很難全面兼顧個(gè)性化。五是教師對(duì)學(xué)生的全面素質(zhì)缺乏有效的評(píng)估。在原來的教育中，這門學(xué)科的教學(xué)評(píng)估只局限于對(duì)學(xué)生成績(jī)的評(píng)估，而其評(píng)估模式則是以“平常分?jǐn)?shù)+閉門測(cè)驗(yàn)”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(jī)終端，可以充分利用雨課堂的優(yōu)點(diǎn)，從而可以很好地解決現(xiàn)有的不足。對(duì)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(jìn)行靈活的教學(xué);對(duì)于學(xué)生來說，他們不但可以在學(xué)習(xí)的同時(shí)獲得更多的知識(shí)，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)ハ耄U(kuò)展他們的思想，讓他們?cè)谂c別人的交流中，學(xué)會(huì)接受別人的看法，并與別人合作來實(shí)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(jìn)行了水質(zhì)工程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。首先對(duì)課程進(jìn)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(jì)、軟化水及水除鹽八個(gè)部分，前六個(gè)單元是必修的，后兩個(gè)單元?jiǎng)t視學(xué)員的具體狀況而定，每個(gè)單元的教學(xué)內(nèi)容相互獨(dú)立而緊密相連，由任課老師負(fù)責(zé)進(jìn)行不同的教學(xué)和評(píng)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(duì)已有的錄像進(jìn)行處理，配以解說詞進(jìn)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(shí)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(jì)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(jì)

“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”是由美國(guó)人于2000年設(shè)計(jì)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(jìn)行課堂上的互動(dòng)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。《水質(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(duì)問題的學(xué)習(xí)和問題的發(fā)現(xiàn)，注重對(duì)問題的解答，強(qiáng)化課后的學(xué)習(xí)和擴(kuò)展。在傳統(tǒng)教育中，這門學(xué)科的教學(xué)評(píng)估只局限在對(duì)學(xué)生的評(píng)估上，而評(píng)估方法則是以“平常分?jǐn)?shù)+閉門”的形式進(jìn)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(shí)踐

（一）線上授課的籌備工作

1.教學(xué)平臺(tái)的選取。要實(shí)現(xiàn)《水質(zhì)工程學(xué)》課程的教學(xué)，必須要有一個(gè)合適的網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，因?yàn)槌菍W(xué)習(xí)通是我們學(xué)校的一個(gè)長(zhǎng)期的合作平臺(tái)，學(xué)生和老師都很熟悉，有足夠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可以進(jìn)行錄像、聲音和各類文件材料的上傳，也可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，并帶有注冊(cè)、課堂討論、發(fā)言、發(fā)布通知、搶答等互動(dòng)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(tái)，比如釘釘、雨課堂、騰訊會(huì)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(huì)議無法制作回放，最后決定將騰訊課堂作為一個(gè)實(shí)時(shí)播放的平臺(tái)，供學(xué)生復(fù)習(xí)，使用人數(shù)眾多，操作簡(jiǎn)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(jī)、 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(jìn)行討論，還可通過“舉手”鍵來請(qǐng)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(jìn)行簽到、在線回答問題、利用白板進(jìn)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(shí)施“翻轉(zhuǎn)”式課堂教學(xué)中，教學(xué)資源庫(kù)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(jì)手冊(cè)》第5冊(cè)城市排水與注冊(cè)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(jí)星學(xué)習(xí)通”數(shù)據(jù)庫(kù)，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(kù)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(jìn)等老師，將學(xué)習(xí)通內(nèi)的視頻等素材與數(shù)據(jù)庫(kù)連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，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(diǎn)難點(diǎn)。

（二）實(shí)施教學(xué)大綱

1.強(qiáng)化預(yù)習(xí)能力。本課注重以人為主，在課堂前先進(jìn)行預(yù)習(xí)，同時(shí)要讓學(xué)員們先看一遍電子書和課件，同時(shí)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(shí)間，同時(shí)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(jìn)行學(xué)習(xí)前，將微課、視頻、課件等材料設(shè)定為作業(yè)點(diǎn)，將作業(yè)點(diǎn)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(shí)踐。在上課之前，將同學(xué)的問題進(jìn)行歸類，并在騰訊教室的講授平臺(tái)上發(fā)表，并提供10分鐘的時(shí)間讓同學(xué)進(jìn)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(diǎn)和困難;然后發(fā)放考試試題，以檢測(cè)同學(xué)們對(duì)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(dòng)和教室考試的得分作為最后的得分，在班級(jí)考試中取得優(yōu)異的分?jǐn)?shù)后，再進(jìn)行理論知識(shí)的運(yùn)用，并以實(shí)際的實(shí)例來闡述其在實(shí)踐中的運(yùn)用。

3.課后加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的強(qiáng)化與擴(kuò)展。在課堂上安排恰當(dāng)?shù)募彝プ鳂I(yè)，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的掌握，并提供一些擴(kuò)展的閱讀材料，并設(shè)定特定的工作時(shí)間，以拓寬同學(xué)的知識(shí)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(kuò)展的任務(wù)分?jǐn)?shù)也會(huì)被納入到該科目的總分中。老師們可以通過移動(dòng)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(jí)老師的特點(diǎn)。依據(jù)閱讀的成績(jī)，例如章節(jié)的考試成績(jī);通過對(duì)成績(jī)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(duì)課堂進(jìn)行反思，及時(shí)對(duì)課程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)關(guān)鍵問題進(jìn)行深入的闡述，并利用課后的空閑時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)性的溫習(xí)，使其更好地了解和把握。

4.加強(qiáng)過程評(píng)估，注重工程實(shí)踐中的理論知識(shí)?！端|(zhì)工程學(xué)》課程的最后成績(jī)分為線上與線下考核兩部分，線上分?jǐn)?shù)占50%，線下分?jǐn)?shù)為50%。線上成績(jī)包含學(xué)生簽到、聽和觀看課程音視頻、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、 PBL、課程訪問量、討論、課件和擴(kuò)展材料的閱讀。因?yàn)樵谶@門課的教學(xué)中，不管是課前預(yù)習(xí)、課堂討論、互動(dòng)測(cè)試、課外的家庭作業(yè)、擴(kuò)展閱讀等，都會(huì)根據(jù)不同的比重排在最終的分?jǐn)?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(yùn)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(shí)用”的理論知識(shí)點(diǎn)的分?jǐn)?shù)，以防止考生在考前的臨陣磨槍，讓學(xué)習(xí)的進(jìn)程回到原點(diǎn)。

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(shí)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(gè)單純的教授，而是一個(gè)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(píng)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(shí)施與評(píng)價(jià)計(jì)劃，跟蹤、管理和指導(dǎo)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)。例如，團(tuán)隊(duì)合作的時(shí)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?cè)谔釂枙r(shí)能夠深入地思考;思考怎樣在公共場(chǎng)合指導(dǎo)孩子們清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

（二）保證學(xué)生的主動(dòng)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(duì)該專業(yè)的混合教學(xué)方式有一定的認(rèn)識(shí);對(duì)某些學(xué)生的接納水平較差，有一定的心理抵觸情緒;不認(rèn)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(jìn)行有效的溝通。從學(xué)生的立場(chǎng)出發(fā)，從學(xué)生的立場(chǎng)出發(fā)，探討一種適用于混合教學(xué)的在線學(xué)習(xí)和評(píng)估方式，以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參加新的教育方式。所以，從解決問題開始，把課堂測(cè)驗(yàn)、書面報(bào)告和溝通的績(jī)效納入到日常的考試中，對(duì)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(jìn)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(shí)踐中起到一定的作用。但是，在實(shí)際操作中還面臨著如何改善評(píng)估方法、采用何種評(píng)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(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)，使他們的學(xué)習(xí)興趣下降;缺乏主動(dòng)性的同學(xué)很難進(jìn)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(jìn)評(píng)價(jià)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(jìn)一步的工作。

七、結(jié)束語(yǔ)

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(duì)較好;騰訊的現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)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(xiàn)

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