“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下水處理實(shí)驗(yàn)課程改革探索

陳 丹，肖智興，俞 鋒

（南京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院市政工程系，江蘇 南京 211816）

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)在近年來得到了快速發(fā)展，全世界億萬人都參與其中[1]。與此同時，我們的本科教育模式也正在發(fā)生著重大改變，授課不再受教材及教室的局限，有了新的更多樣化的方式[2-3]。隨著全社會對“互聯(lián)網(wǎng)+”理念的重視及不斷推廣，許多新興的信息技術(shù)慢慢被大眾接受并廣泛應(yīng)用。若在互聯(lián)網(wǎng)平臺上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，學(xué)生與教師之間的交流互動會更方便，學(xué)生們的學(xué)習(xí)也會逐漸注重個性差異，學(xué)習(xí)環(huán)境更加個性化，教學(xué)內(nèi)容和手段更加豐富，學(xué)生的創(chuàng)新能力得以發(fā)揮[4]。因此，將“互聯(lián)網(wǎng)+”融入高校的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，將對高校工科教育者帶來全新的契機(jī)與挑戰(zhàn)。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”模式在課堂教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，“教”與“學(xué)”將發(fā)生根本性的改變。將“互聯(lián)網(wǎng)+”模式運(yùn)用于課堂教學(xué)的優(yōu)勢主要有：（1）解決教師無法單獨(dú)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的問題；（2）可以做到面面俱到，解決學(xué)生差異性問題；（3）提升教師課程開發(fā)能力，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。“互聯(lián)網(wǎng)+課堂教學(xué)”將帶來教育理念、教育方式、教育管理等的深刻變革[5-6]。目前國內(nèi)已有一些高校嘗試將“互聯(lián)網(wǎng)+”與課程相結(jié)合，提高教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的體驗(yàn)，為學(xué)生創(chuàng)造有意義的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。如清華大學(xué)將“互聯(lián)網(wǎng)+”與課堂教學(xué)相結(jié)合，建立了“以學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心”的教育理念；同濟(jì)大學(xué)在“互聯(lián)網(wǎng)+”與教學(xué)的深度融合方面投入了大量的精力，如推進(jìn)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式；南方科技大學(xué)建立“以學(xué)生為中心”的質(zhì)量保障體系，改變教學(xué)評價內(nèi)容、方式與方法等。

目前利用“互聯(lián)網(wǎng)+”驅(qū)動課程教學(xué)方法改革有三個趨勢：（1）學(xué)生網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)資源提供給學(xué)生明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)、學(xué)習(xí)路徑、自我檢測要求，學(xué)生按照自己的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)，在網(wǎng)上提交學(xué)習(xí)反思，與老師和同學(xué)交流。（2）混合式協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生在網(wǎng)上完成知識學(xué)習(xí)、主題探究、小組討論、交流互動等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。而在課堂中，教師與學(xué)生面對面交流，主要針對各自的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行展示交流并進(jìn)行自評互評。這兩種學(xué)習(xí)方式都需要學(xué)校做精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，不僅投放教學(xué)資源，更要設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)路徑。（3）基于學(xué)習(xí)行為和成果的形成性評價，通過大數(shù)據(jù)，分析學(xué)生學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)行為過程，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài)。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的水處理課程實(shí)施模式

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的重點(diǎn)在于如何培養(yǎng)學(xué)生主動思考、積極動手的創(chuàng)新實(shí)踐能力，以及在實(shí)驗(yàn)過程中如何能給學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合性的評價。實(shí)驗(yàn)開始之前，教師應(yīng)科學(xué)合理地對學(xué)生進(jìn)行分組并確定充足的實(shí)驗(yàn)題目。每組學(xué)生通過查閱課程互聯(lián)網(wǎng)平臺資料，自己討論確定將要做的實(shí)驗(yàn)題目并進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)過程中，教師針對相關(guān)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)制定過程考核方案，實(shí)驗(yàn)后，教師指導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時引導(dǎo)學(xué)生深入思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及存在的問題，激發(fā)學(xué)生的科研熱情，鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)施思路分為以下三點(diǎn)：

2.1 水處理實(shí)驗(yàn)課程章節(jié)的合理分類及選擇

依據(jù)不同課程章節(jié)的特點(diǎn)及難易程度，將各章節(jié)中的每一小節(jié)都分為適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、適合網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)、不適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等不同類別。這部分研究內(nèi)容不能單純地依靠老師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行分類，應(yīng)當(dāng)調(diào)研學(xué)習(xí)過水處理實(shí)驗(yàn)這門課的學(xué)生，了解他們在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題及自身感受，然后對章節(jié)進(jìn)行分類。選擇一到兩個章節(jié)進(jìn)行教學(xué)改革，該部分章節(jié)應(yīng)當(dāng)屬于適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或適合網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)門類，在這個過程當(dāng)中，搜集學(xué)生對傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的評價十分重要。只有做好前期工作，才能選出真正貼合學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的章節(jié)。

2.2 精細(xì)化課堂教學(xué)、建立多樣化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊類型

在前期工作的基礎(chǔ)之上，深刻反思梳理，整合課程精華，進(jìn)一步明確教學(xué)任務(wù)，厘清學(xué)生在上課前、上課中及課后時間需掌握的知識點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)或線下搜索資源并結(jié)合已有課程資料，進(jìn)行課程中相關(guān)模塊的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻和音頻的錄制，并將其應(yīng)用到學(xué)生的“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”中。此階段的教學(xué)設(shè)置，主要目的在于利用靈活多樣化的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)能動性，優(yōu)點(diǎn)在于學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)。

2.3 自主性學(xué)習(xí)動因研究，建立多樣化的效果評價機(jī)制

在進(jìn)行新的教育模式的同時，更加需要對教學(xué)效果考量。因此，在完成好前期工作后，調(diào)查、研究學(xué)生自主性學(xué)習(xí)動因，最終建立檢驗(yàn)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的評價機(jī)制十分有必要。學(xué)生在新的教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)效果如何，通過對課前參與度的評價，課中互動情況，課后作業(yè)內(nèi)容的設(shè)置，學(xué)習(xí)成果的展示，參加大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目活動等，進(jìn)行全過程的評價，充分激發(fā)同學(xué)們的積極性，突出每個人自己的亮點(diǎn)，建立多元化的效果評價機(jī)制。

3 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的水處理課程實(shí)施優(yōu)勢

在水處理實(shí)驗(yàn)的課程教學(xué)中引入“互聯(lián)網(wǎng)+”理念與手段，克服傳統(tǒng)水處理演示驗(yàn)證型教學(xué)實(shí)驗(yàn)中難以調(diào)動學(xué)生動手做實(shí)驗(yàn)、動腦思考問題的缺陷，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性；學(xué)生與教師之間能夠在任意時間互動交流，不再受傳統(tǒng)課堂的限制；教師可將水處理實(shí)驗(yàn)過程的虛擬仿真教程共享在網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠大大提升實(shí)驗(yàn)效果；建立對學(xué)習(xí)進(jìn)程的記錄和形成性過程的考核評價，減輕了教師進(jìn)行形成性過程考核評價的工作量，同時還提高了考核評價的真實(shí)性與質(zhì)量[7-8]。這對于推動水處理實(shí)驗(yàn)課程向著開放式、合作協(xié)同式、自我構(gòu)建式轉(zhuǎn)型具有重要意義。

“互聯(lián)網(wǎng)+”水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以學(xué)生為中心，教師通過課前動畫演示及預(yù)留問題，課中專業(yè)知識的講解及水處理仿真實(shí)驗(yàn)演示逐漸培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，鼓勵學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中獲取科學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)而積極創(chuàng)新。改變目前學(xué)生只在課堂學(xué)習(xí)而缺乏課前課后反思的教育瓶頸，利用微課學(xué)習(xí)的模式使課堂教學(xué)內(nèi)容延伸到課外，微課的視頻較短，既方便學(xué)生使用，又非常具有針對性，同時方便學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考、反思、鞏固和提升。

“互聯(lián)網(wǎng)+”水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主導(dǎo)地位，能夠使參與水處理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生從被動接受知識的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃娱_放自由獲取知識的狀態(tài)。學(xué)生在進(jìn)行“互聯(lián)網(wǎng)+”水處理實(shí)驗(yàn)的過程中，需要自主查閱大量專業(yè)資料和文獻(xiàn)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成整個實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題，不斷與教師進(jìn)行討論，從而獲取真正的專業(yè)理論知識。另外學(xué)生在自主完成實(shí)驗(yàn)的過程中也提高了實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

“互聯(lián)網(wǎng)+”在水處理實(shí)驗(yàn)課程中的運(yùn)用，能為我國進(jìn)行工程教育改革,將信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高工程教育質(zhì)量提供科學(xué)的參考依據(jù)。實(shí)行“互聯(lián)網(wǎng)+”水處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新工科背景下經(jīng)濟(jì)信息化發(fā)展對人才培養(yǎng)的實(shí)際需要，是推動我國工程教育國際化發(fā)展的必由之路。