《人工濕地生態工程》教學改革方案探析

杜露 黃娟 陳傳勝 陳永華

摘 要：為了順應新時代的要求，培養生態工程技術人才，本校環境生態工程專業開設了《人工濕地生態工程》課程。本文綜合分析了教學過程中存在的問題，從教學手段與方法上進行改進，結合教學反思評估教學效果。實踐表明，本教學改革方案不僅有助于教學質量的提高，還可以提升學生的創新性思維，有效地提高教學效果，強化分類教學學習效果，實現教學考核全過程監控理念。

關鍵詞：《人工濕地生態工程》;教學改革;反思性學習

中圖分類號：TB ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.25.075

0 引言

由于現代化工業迅速發展，水環境污染問題日益嚴重。全世界每年廢水排放量約6000億噸，發展中國家約有90%的廢水未經處理即排放，從而造成5萬多億噸水體被污染，進而使得潔凈飲用水資源更加緊張。近年來，面源污染特別是農業面源污染已成為全球范圍內水體污染的主要原因，導致了河流、水庫、湖泊的營養化。因此，找到有效防治水污染的新技術就顯得十分重要。人工濕地體系正是順應這一時代而逐漸發展起來的一種簡便有效的生態工程污水處理新技術。

作為一種污水生態處理工程新技術，人工濕地利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用來實現對污水的凈化作用，使水質得到改善，實現對廢水的生態化處理。和傳統的污水處理技術相比，人工濕地污水處理技術具有出水水質穩定、投資低、耗能低、抗沖擊負荷強、操作簡便以及運行費用低等特點。

1 人工濕地生態工程教學過程中存在的問題分析

《人工濕地生態工程》融合了植物學、微生物學、生態學為一體綜合的水污染生態工程治理的課程，環境科學與工程專業學生對此背景相對欠缺，在教學過程中往往存在以下問題。

1.1 知識點的理解不深入

學生對《人工濕地生態工程》課程的學習沒有深入理解課程中涉及的知識點，導致對知識的掌握程度只停留在淺層面，并且對所學知識的實踐應用能力較差。例如在《人工濕地生態工程》課程中，里面涉及許多人工濕地生態工程學原理，設計理論等抽象概念，使學生難以深入理解。

1.2 課程內容交叉，學科基礎薄弱

《人工濕地生態工程》是農業資源與環境、環境生態工程專業的重要課程，涉及范圍廣，該課程內容交叉，學科基礎薄弱，學生沒有形成較為完整立體的知識體系，導致學生對該課程的內容理解比較零散，沒有統一的邏輯順序，從而不利于學生的識記，導致學生對該課程失去興趣。

1.3 課堂積極性不高，以及應用知識與理論知識脫節

課程大部分是以傳統的方式進行教學，方法過于單一、死板，學生思維被固化，缺乏創新意識。另外，理論和實踐內容關聯性缺乏，不利于學生科學探究能力的培養。導致學生課堂積極性不高，以及應用知識與理論知識脫節，難以養成運用課本知識解決課外問題的良好習慣，不能較好地活學活用。

2 《人工濕地生態工程》教學問題的解決策略

對以上問題，本教學團隊在教學過程中采用以下策略。

2.1 教學內容多元化，突出國際化和前沿性

對于人工濕地生態工程中某些難以理解的原理等，可建立易理解的或者結合所學過的知識進行聯系，加強學生對知識的理解。在教學內容中融入國際化、跨文化理念，強化教學的科研和服務功能。課程中融入國際化的設計思路和理念，如海綿城市、美麗鄉村等。定向追蹤國際上人工濕地研究主體團隊，結合國情和地方文化差異，分層級介紹相關研究提出的背景和研究現狀，打開學生國際化視角，抓住學生的眼球，吸引學生的興趣，自覺地投入課程的學習過程中。

跟蹤政策導向，增加前沿性技術和觀點。應用型知識點采用國家規范與市場需求相結合的方式講授，如《人工濕地設計》章節，采用污水治理需求，國家政策和設計規范，以及同類型技術相比較的方式突出人工濕地在污水處理行業的定位，為后續設計參數選取提供參考。

理論性知識點采用開放式教學方式，百花齊放，追根溯源，培養學生創新性思維。如以辯論的形式開展人工濕地強化措施和技術手段對比。

2.2 采用集中和分散相統一的原則拆解課程內容

從課程類型和難易程度兩個方面，采用集中和分散相統一的原則，合理優化課程體系。利用九宮格框架從課程類別和課程難度兩大維度、三個水平綜合評估現有課程，去冗添金，構建“金課體系”。

如果課程在內容上有重復和交叉的部分，可以進行適當的創新改造和優化處理，合理地刪掉一些在課程中重復交叉部分，以及對課程內容進行合理編排，注重課程中每個知識點之間的銜接處理，適當減輕學生壓力。對于一些綜合性較強地課程部分，應當著重強調綜合應用知識能力和創新能力地培養。課程設置應當強調針對性與應用性問題。

2.3 混合式理論教學和多維任務驅動式實踐教學相結合提高課堂積極性

基礎知識部分采用混合式教學模式。學生可以在某些平臺上自主學習，可采用看學習視頻、PPT，Word等資料，合理地安排自己的時間進行探究與學習，盡量自己解決在學習過程中遇到的問題。當遇到自己不能解決的問題時，可以在學習平臺上及時地反饋給老師，以便老師合理安排后期線下學習的內容和方式。然后根據學生在線上提出的課程疑問，老師可以在課堂中進行集中解答，讓學生可以弄清知識點的疑問，掌握知識。

應用性知識采用多維任務驅動式實踐教學與反饋模式。知識點與工程案例相結合。如《人工濕地應用》章節結合周邊典型人工濕地工程，實地考察濕地運行效果和設計理念，該部分可以實習課程相融合。基于知識點開展大學生創新創業項目。如《人工濕地植物篩選與配置》章節，可展開濕地植物育種創新研究，亦可申請濕地植物配置方案和設計創業活動，在實際的項目中進一步理解書本知識。完善激勵和考核機制。在原有課堂表現+考試的考核制度基礎上，結合課外表現和項目情況，適當予以獎勵，完善考核機制。