人工濕地生態(tài)工程課程“實(shí)踐—線下—線上”教學(xué)模式探討

杜露 陳雅琳 李科林 陳永華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為推動(dòng)“新工科”建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展要求的“新工科”人才，高校對(duì)課程教學(xué)改革提出了更高的要求。分析了人工濕地生態(tài)工程在傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，并且結(jié)合實(shí)地參觀、理論學(xué)習(xí)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出“實(shí)踐—線下—線上”的新型教學(xué)模式。該教學(xué)模式目前在環(huán)境工程專業(yè)開(kāi)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)針對(duì)全校開(kāi)放，并發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，結(jié)果學(xué)生普遍反饋教學(xué)方式新穎，效果好。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 教學(xué)改革;人工濕地生態(tài)工程;實(shí)地參觀;虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）28-0140-02

十八大會(huì)議召開(kāi)以來(lái)，環(huán)境問(wèn)題得到了前所未有的重視，習(xí)近平總書記提倡的“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展觀，得到了全國(guó)人民的廣泛認(rèn)同。但是我國(guó)還面臨著大氣污染、多樣化復(fù)雜垃圾的處理、水體與濕地的保護(hù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型等諸多問(wèn)題，因此環(huán)境相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)是十分重要的，其中就包括了人工濕地生態(tài)工程專業(yè)。此外，新一輪的科技創(chuàng)新伴隨著新型工業(yè)化的發(fā)展，需要大量的新工科領(lǐng)域人才，而在前期的探索中，主要有機(jī)械、電氣、化工、土木、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等專業(yè)，而人工濕地生態(tài)工程成為近幾年快速發(fā)展并且需求旺盛的新工科專業(yè)，可以加大改革力度，在實(shí)踐中提出新型有特色的教學(xué)模式。

濕地被稱之為“地球之腎”，其生態(tài)功能不可替代，而人工濕地生態(tài)處理則是一種較好的廢水處理方式，它利用土壤、人工介質(zhì)、植物和微生物等，對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理，建立起一個(gè)人工濕地系統(tǒng)，防止了環(huán)境的再污染，并且可以獲得污水處理與資源化的最佳效益。人工濕地生態(tài)工程是一門融合植物學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)為一體的綜合水污染生態(tài)工程治理的課程，本課程的教學(xué)應(yīng)偏重于實(shí)踐，僅僅專注于傳統(tǒng)的理論教學(xué)，對(duì)于人工濕地生態(tài)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

一、傳統(tǒng)人工濕地生態(tài)工程教學(xué)中的問(wèn)題

（一）不利于培養(yǎng)學(xué)生思考能力

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式多為灌輸式，教師教、學(xué)生被動(dòng)接受。對(duì)于相對(duì)淺顯的知識(shí)點(diǎn)尚且能接受，如：水污染處理工藝、人工濕地分類、特點(diǎn)等。然而對(duì)于專業(yè)理論知識(shí)因缺乏背景和啟發(fā)性思考只能淺嘗輒止，如：微生物參與的C、N、P和S物質(zhì)循環(huán)，植物生理脅迫，污染物去除機(jī)理等。傳統(tǒng)的人工濕地生態(tài)工程教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)思考的空間，學(xué)生在學(xué)習(xí)上很難有積極性和主動(dòng)性，課堂上只是聽(tīng)老師講解也很容易走神，難以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神以及思考能力。

（二）不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

人工濕地生態(tài)工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式缺乏新型技術(shù)手段的運(yùn)用，多數(shù)課程體系都重視理論教學(xué)，而忽略實(shí)踐教學(xué)[1]，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)缺乏趣味性和吸引力。對(duì)于一些較抽象的工藝裝置和操作，由于學(xué)生無(wú)法見(jiàn)到實(shí)物，導(dǎo)致他們難以理解實(shí)際操作中的原理。并且，一些工藝繁瑣、氣味重、有毒有害、安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高的裝置都不能予以直接展示，影響了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究、數(shù)據(jù)的獲取以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的認(rèn)知。

二、“實(shí)踐教學(xué)”和“線上線下混合式教學(xué)”的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著大數(shù)據(jù)、智能應(yīng)用等新技術(shù)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)教學(xué)的作用越來(lái)越突出[2]。同時(shí)，大家對(duì)終身學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)概念的認(rèn)同，線上線下混合式教學(xué)方法應(yīng)運(yùn)而生。在我國(guó)教育事業(yè)的迅速發(fā)展下，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)和線上線下混合教學(xué)成了教學(xué)改革的發(fā)展方向，為培養(yǎng)實(shí)踐型人才提供了新思路。這樣的教學(xué)模式不僅能夠調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性，讓教師和學(xué)生之間的交流和溝通變得頻繁起來(lái)，而且可以有效地提高教師的教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，因此混合式教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)廣泛地被運(yùn)用到課堂教學(xué)中，將其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，將我國(guó)的教育水平普遍提高。

目前，人工濕地生態(tài)工程的課程大多是以課堂理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔，全面開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)和線上線下混合教學(xué)模式的課程較少。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方式形式較為單一，學(xué)生接受知識(shí)較為被動(dòng)，缺乏主觀性、探究性，并且學(xué)生跳過(guò)了自我探索、尋求答案的過(guò)程，無(wú)法鍛煉解決問(wèn)題的能力。然而，實(shí)踐教學(xué)和線上線下混合式教學(xué)模式可以較好地解決此類問(wèn)題。

學(xué)院在課程上大膽開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，拓寬實(shí)踐教學(xué)途徑，讓學(xué)生帶著任務(wù)走出課堂。首先，實(shí)踐教學(xué)可以輔助理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生對(duì)課程的興趣和創(chuàng)新能力;其次，實(shí)踐教學(xué)可以提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，有利于滿足畢業(yè)以后的工作需要。實(shí)踐性的教學(xué)可以更好地鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步提高工科人才培養(yǎng)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，以更好地適應(yīng)社會(huì)需求。

另一方面，線上線下混合式教學(xué)模式也正在成為以后教學(xué)模式的主流趨勢(shì)，其最主要的特點(diǎn)就是在學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候不僅可以通過(guò)線下的傳統(tǒng)教學(xué)，還可以利用網(wǎng)上的各種資源進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。在進(jìn)行線上學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)習(xí)的進(jìn)度和學(xué)習(xí)的時(shí)間都可以自己來(lái)掌控，并且可以自己將課本上的知識(shí)進(jìn)行一定程度的延伸，從而提高自己的學(xué)習(xí)能力。同時(shí)，線上線下混合式的教學(xué)模式可以加強(qiáng)學(xué)生和老師之間的互動(dòng)性，在線下課堂上，讓學(xué)生帶著問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課;在線上課堂上，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以隨時(shí)向老師提問(wèn)，也可以建立課程交流社區(qū)，營(yíng)造更好的學(xué)習(xí)氛圍。此外，線上線下混合式教學(xué)模式還具有個(gè)性化的特點(diǎn)[3]，學(xué)生可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況和知識(shí)的掌握程度選擇適合自己的課程，并且可以根據(jù)自己的興趣選擇自己喜歡的課程，學(xué)生在線上課程進(jìn)行的自主學(xué)習(xí)將與主觀能動(dòng)性密切掛鉤，而線上線下混合的教學(xué)模式充分地將學(xué)生放在了學(xué)習(xí)的主體地位，可以讓學(xué)生更加全面地了解自己的學(xué)習(xí)情況。