現(xiàn)代信息技術(shù)在水污染控制工程教學(xué)中的應(yīng)用

楊偉華　李廣超　袁興程　賈文林　王海營　趙爽

摘要：利用現(xiàn)代信息技術(shù)能夠充分提高教學(xué)質(zhì)量，提升教師專業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建新型師生關(guān)系。基于現(xiàn)代信息技術(shù)對教學(xué)的積極作用，本文結(jié)合水污染控制工程課程建設(shè)實(shí)踐和教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討現(xiàn)代信息技術(shù)在水污染控制工程教學(xué)中的應(yīng)用，為更好地開展該課程教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：水污染控制工程；教學(xué)；現(xiàn)代信息技術(shù)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0094-02

水污染控制工程是環(huán)境工程專業(yè)的重要專業(yè)課，其教學(xué)內(nèi)容豐富、實(shí)踐性強(qiáng)、流程復(fù)雜、設(shè)備抽象。隨著科技的迅速發(fā)展，水污染控制工程理論和實(shí)踐知識的更新速度越來越快。因此，在限定的課堂教學(xué)時間內(nèi)，在完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容的同時，向?qū)W生傳授更多的新知識和信息，以提高教學(xué)質(zhì)量、彈性和效率，是水污染控制工程教學(xué)過程中亟待解決的問題。現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢，表現(xiàn)在：以圖文聲像來創(chuàng)設(shè)直觀生動的情境，激起學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動性與積極性；具有豐富的教學(xué)素材，能將抽象深奧的知識點(diǎn)與直觀具體的場景與事物結(jié)合在一起，化抽象為形象、化深奧為淺顯；將豐富而多樣的教學(xué)素材重新組合在一起，能讓學(xué)生學(xué)到更多書本上所沒有的知識與技能；可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的多向互動，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生富有個性化的學(xué)習(xí)[1-3]。基于現(xiàn)代信息技術(shù)對教學(xué)的積極輔助作用，本文結(jié)合水污染控制工程課程建設(shè)實(shí)踐和教學(xué)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討現(xiàn)代信息技術(shù)在水污染控制工程教學(xué)中的應(yīng)用，為更好地開展該課程教學(xué)提供參考。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)輔助理論教學(xué)

現(xiàn)代信息技術(shù)輔助水污染控制工程理論教學(xué)主要體現(xiàn)在采用多媒體進(jìn)行課堂教學(xué)。多媒體教學(xué)集文字、圖像、動畫、聲音于一體，把相關(guān)內(nèi)容和圖像生動、直觀地投影到屏幕上，通過聲、光對信息的傳遞觸及學(xué)生的多種感覺器官，使整個教學(xué)活動在生動、直觀、形象中進(jìn)行[4]。盡管多媒體教學(xué)生動、形象，容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但同時也暴露出一定的問題。在水污染控制工程教學(xué)過程中，多媒體課件涉及的設(shè)備多、知識點(diǎn)多，而課堂時間有限，部分學(xué)生在上課時往往還沒看清楚，就翻到下一張幻燈片了；有的雖然在課堂上想清楚了，但課后因沒有條件鞏固，很快又忘記了。有時一堂課下來，看似面面俱到，而學(xué)生實(shí)際收獲卻不大，因此可進(jìn)一步采用以下措施輔助理論教學(xué)。

將電子課件、構(gòu)筑物與設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工藝流程等的電子素材上傳網(wǎng)絡(luò)平臺，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，通過課前、課后的反復(fù)學(xué)習(xí)，加深知識的理解，彌補(bǔ)上課時間的不足，這些電子素材增加學(xué)生的感性認(rèn)識，在很大程度上調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

選擇水污染控制工程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，制作微課。雖然微課教學(xué)時間短，但針對性強(qiáng)，突出學(xué)科知識點(diǎn)或技能點(diǎn)，有利于課堂教學(xué)中目標(biāo)的高效實(shí)現(xiàn)。微課是學(xué)生樂意接受的學(xué)習(xí)方式，它能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，并能潛移默化地幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)[5]。但對難度較大的內(nèi)容，課前的微課自學(xué)可能達(dá)不到學(xué)習(xí)要求，因此需要課堂來補(bǔ)充完善。學(xué)生經(jīng)歷課前、課內(nèi)和課后多種形式的思維，主動探索和建構(gòu)知識，將會比傳統(tǒng)教學(xué)收獲更多。另外，將容易混淆的知識點(diǎn)放在一起制作微課，通過對比分析歸納出它們各自的特點(diǎn)，如活性污泥法和生物膜法，生物濾池和生物接觸氧化池，化學(xué)沉淀處理與混凝處理等，利用微課，進(jìn)行比較學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生對知識的深入掌握。

水污染控制工程課程內(nèi)容實(shí)用性很強(qiáng)。隨著科技迅速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)知識的更新速度很快，因此不斷出臺新的環(huán)境保護(hù)政策、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)及時地把新政策、新標(biāo)準(zhǔn)及新技術(shù)納入教學(xué)中，使學(xué)生接收新知識，及時了解課程前沿，以與水污染控制技術(shù)工程實(shí)際吻合。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)

水污染控制工程實(shí)驗(yàn)主要分為基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。

對基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，將相關(guān)設(shè)備的構(gòu)造、工作原理、實(shí)驗(yàn)所需試劑耗材、實(shí)驗(yàn)操作流程、注意事項(xiàng)等制作成視頻、課件、動畫資料；利用這些資料，提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，如觀看實(shí)驗(yàn)視頻，來熟悉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；選擇實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)題庫中的習(xí)題作答，來檢驗(yàn)預(yù)習(xí)效果，檢驗(yàn)相關(guān)知識的掌握。通過這些措施，將會幫助學(xué)生進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模岣邔?shí)驗(yàn)成功率[6]。

對綜合性實(shí)驗(yàn)，則采用視頻、動畫、仿真軟件等進(jìn)行直觀演示，如使用各種污水處理廠的運(yùn)行錄像、各種水處理工藝單元的圖片及工藝設(shè)備的運(yùn)行動畫、水處理仿真軟件等。幫助學(xué)生不受時間和地點(diǎn)的限制，將現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件達(dá)不到要求而無法完成的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前[6]。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)輔助實(shí)踐教學(xué)

實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)場參觀污水處理工藝時，因工藝在運(yùn)行中，構(gòu)筑物內(nèi)部情況難以觀察，即不能深入了解設(shè)備和構(gòu)筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生的認(rèn)識實(shí)習(xí)有點(diǎn)類似“走馬觀花”。針對此類問題，在實(shí)習(xí)前，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺上先對要實(shí)習(xí)現(xiàn)場的工藝流程運(yùn)行演示及各構(gòu)筑物設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造、工作原理進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過視頻、仿真軟件模擬處理系統(tǒng)等手段演示，學(xué)生不僅能一目了然地看清實(shí)際工程設(shè)施的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還能觀察其動態(tài)的工作過程。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，擴(kuò)大和完善了實(shí)踐環(huán)境，現(xiàn)場實(shí)習(xí)時學(xué)生就會將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來，加強(qiáng)實(shí)習(xí)效果。

課程設(shè)計也是重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計是連接理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際的紐帶和橋梁，是培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生動手能力的良好途徑。課程設(shè)計要求學(xué)生綜合應(yīng)用本課程學(xué)到的水處理知識，設(shè)計出一套完整、合理、可行的污水處理方案，具體包括處理工藝方案的比選確定、工藝參數(shù)的選用、處理設(shè)施的設(shè)計計算等。課程設(shè)計是學(xué)生進(jìn)行實(shí)際污水處理工程設(shè)計的預(yù)演，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力具有直接作用。在學(xué)生沒有做具體設(shè)計時，單純聽講解，有種“紙上談兵”的感覺，學(xué)生只有在做的過程中，才能領(lǐng)會設(shè)計內(nèi)涵。因此，課程設(shè)計可采用案例教學(xué)法與自學(xué)輔導(dǎo)式教學(xué)法。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將從設(shè)計院、環(huán)保公司收集的不同類型污水處理工程的優(yōu)秀設(shè)計案例放到網(wǎng)絡(luò)平臺，這些成果要體現(xiàn)出涉及內(nèi)容廣、繪圖質(zhì)量高、規(guī)范性好的特點(diǎn)。讓學(xué)生從設(shè)計方案、設(shè)計說明書、工藝圖、施工圖等方面全面了解工程設(shè)計涉及的環(huán)節(jié)和內(nèi)容。學(xué)生在做課程設(shè)計時，通過反復(fù)研討提供的優(yōu)秀案例，及其提供的構(gòu)筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，加深對設(shè)計的理解掌握，不明白的地方通過線上或線下與老師交流得到解決，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計的“做中學(xué)”。

四、結(jié)束語

應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助水污染控制工程教學(xué)，將會提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢能否發(fā)揮還要取決于教師的教學(xué)理念與駕馭水平。因此教師不僅要從思想上重視現(xiàn)代信息技術(shù)，加強(qiáng)理論研究，樹立先進(jìn)的教學(xué)思想與教育理念，用于指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，更要具備熟練運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)的能力，與時俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)，以適應(yīng)當(dāng)前教育現(xiàn)代化深入發(fā)展的新形勢。

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