《水處理》課程線上學習的教與學改革探索

曾玉彬 王瑤 劉廣容

關鍵詞：水處理;線上教學;教與學改革;教學方法

線上教學是我國教育發展的必然趨勢，合理設計線上教學方法是教與學革命的重點，對課程教學進行改革以適應新的教學要求是值得深入探討的問題;探討并總結新形勢對高校本科教學帶來的巨大沖擊與機遇，提升科技與傳統教學的碰撞，以構建新常態下的教師“教”與學生“學”的新模式。

《水處理》課程不僅涉及大量的流體力學知識、也有屬于物理和科學學科的知識，因此，該課程的復雜性、課程結構的多樣性是其他課程無法比較的。能源化學工程專業需要通過水處理課程，掌握最基本的水處理化學反應原理，掌握最簡單的水處理輔助計算和水處理平面布置、高程布置等內容。以往的教學實踐由于水處理技術的理論居多，導致學生的工程實踐環節不足，在新的教育模式改革過程中學生需要形成綜合的技術組合處理系統的能力。

2020年上半年所有課程都只能通過線上教學形式進行，沒有面對面的課堂教學，怎樣對課程教學進行改革以適應新的教學要求，是值得我們深入探討的問題。本文以武漢大學動力與機械學院2017級本科能源化學工程專業為研究對象，以《水處理》課程為例，該課程通過雙線并行的方法，對教育教學活動進行總結和深化，既要明白線上教學改革的應用成果，也要對線下改革的教學方式和教學理念進行深化理解，利用線上和線下互動討論的教學結合模式，教師團隊可以以兩種不同的身份參與到教學活動中來，首先以教學指導者的身份為學生創設水處理學習環境，其次以課程開發者的身份廣泛搜集PPT和多媒體資源，設置精品的水處理課程，提升水處理活動的深遠意義。

一、線上教學面臨的挑戰

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

二、線上教學的改革與舉措

（一）采取多種教學手段開展線上教學的準備工作

我們采用了多種措施并舉的準備工作和教學方式，在線上教學之前，首先建立了水處理課程QQ群、課程微信群，以便隨時聯絡學生并發布課程的相關信息。在特殊情況期間，師生無法在課堂上面對面進行溝通，QQ群和微信群的建立為師生交流提供了一個優秀平臺，有利于師生與之間的交流、溝通，教師也能及時與學生展開學術交流，展開數據之間的共享，從而增強師生間的互信。

其次，指導學生在超星圖書館下載電子教材。老師在學習通上建立網絡課程，將學習內容和課程錄像視頻文件提前上傳到學習通平臺供學生預習，解決了學生沒有紙質版教材的困難。通過布置作業和發布討論話題的形式讓學生們參與課程的學習;同時和學生提前調試騰訊會議以準備進行教學直播，并在騰訊會議及時答疑，營造出輕松良好的學習氛圍。

（二）線上教學課程的建立與完善

（1）發布視頻教學錄像。多媒體課件參照了國家級精品資源共享課的要求進行了全面修改并提高。并將往年錄制好的武漢大學《水處理》課程視頻錄像提前發布到網絡平臺，教師可以在網絡中設置各種實驗課題，學生在觀看錄像之后，根據錄像的內容展開實驗，具體實驗可以為沉淀實驗，過濾實驗等，其次，教師還可以利用3D技術，讓學生從網絡中真實的觀看水廠和水廠處理的過程，避免走馬觀花式的自動學習，在搜集微課后，通過總任務的編排，學生可以在短時間內構建水處理課程樹，綜合應用現代化多媒體教學的課程特色。

（2）完善了豐富的多媒體教學資源。武漢大學動力與機械學院能化專業《水處理》課程可以探索環境監測，微生物學等多種資源，加強多媒體教學中的技術性資源，并利用多媒體布置幾個模塊，在每個模塊下設置主要知識點和主要的任務環節，讓學生利用多媒體教學資源中的環節和知識點展開問題的學習和理解。教師需要根據教材內容完善、精心編排多媒體，幫助學生通過多媒體的學習資源設置學習策略和學習方案，結合教師的演示匯總學習材料。

（三）線上教學改革的實施

（1）采取多種在線形式及時了解并掌握學生的學習動態。在線教學開始之前教師就可通過在線平臺給學生布置預習任務，也要通過簽到和簽退功能實現對學生的出勤情況進行嚴格的監督。并通過通信工具給學生傳輸學習所用到的學習資料及實時消息等。騰訊會議這一平臺自身具備普遍性高、操作簡單和穩定等特性，所以《水處理》課程采用該平臺展開在線教學工作。教師也會使用超星學習通、微信及QQ等多種軟件展開線上教學的工作。在線上教學時教師應要求學生開啟語音和視頻并進行點名，學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生在線學習的狀態。學生可采用打字或開啟語音詢問老師問題，從而實現教與學的良好互動。作業的形式是老師在課程QQ群里發布習題，學生將作業以手寫拍照后轉為PDF的形式發送給老師。

（2）混合式在線教學方法。《水處理》在利用混合在線教學時，需要層層遞進的設置教學環節，教師需要根據具體的教學內容安排課程表設置總結和答疑的時間，學生學習的時間。傳統線下教學很難幫助學生理解水處理的實際流程，因此，教師可以參考上文中提到的3D技術，讓學生在虛擬的環境中觀看，甚至操作水處理的流程，通過實際操作來突出工作規律。教師在線上教學時，需要幫助學生進行任務的學習和完成，通過安排學生小組對任務進行深度解讀和實際操練，以小組的形式進行子任務的完成。在獲取教師的要求之后，展開水處理的學習和互相提問，并搜集材料，分析數據匯總成詳細的任務書。

（3）利用多媒體、視頻相結合進行教學。《水處理》課程可以通過對教學內容進行框架性的排列，設置課外能動線和課內能動線，在課內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，讓學生在線上體驗水處理。在線下活動中，讓學生就線上的知識點和處理經驗設置工藝流程圖表，并結合視頻錄像、三維動畫等將現場照片和現場視頻實時傳輸回課堂，教師需要與企業合作，讓學生對水處理和水質指標進行匯報和方案的構想，利用電腦處理水處理的一級處理、二級處理方式，并根據這兩種方式學習城鎮污水處理方法、工業廢水處理流程，明確調節池、活性污泥法的應用原理。