“互聯網+”背景下《水質工程學》課程混合式教學實踐研究

摘要：“互聯網+”的到來，為我國教育的迅速發展奠定了基礎。《水質工程學》是高校給排水科學與工程類的一項重要學科，其主要內容以理論為主，結合實踐操作進行。多元化復合式教學打破了傳統的課堂缺乏實操的束縛，把這門課中所有與實際操作有關的部分都用線上的方式進行了線上授課;運用理論與實踐相結合，改進了傳統的課堂管理方式，提高了課堂效率，培養了實踐型的工程師。

關鍵詞：《水質工程學》;“互聯網+”;混合式教學;翻轉課堂

《水質工程學》是給排水科學與工程專業的一門重要專業課程，它以水的社會循環為研究對象，將給水和排水處理技術有機結合在一起。經過長期的線上線下混合式教學實踐證明，通過線上平臺學生們的自主學習和線下老師的精細講解、教學互動，可以強化教學重點，攻克教學難點。混合式教學模式的實施，對于授課老師來說一直存在挑戰，所以做好充分的教學計劃，運用靈活的教學方法，才能發揮線上教學和線下教學的協同育人作用。“互聯網+”的背景下，伴隨著計算機和網絡技術的飛速發展，微課的理念應運而生。微課是網上課程的一種，它的主要目的是對某個特定的知識進行說明，然后將其放在網上，讓學員們在網上觀看，從而達到自主、個人化的目的。翻轉課堂是一種創造性的教學方法，它將教師的作用轉化為知識內化，從而達到“以人為本”的個性教育。在網絡技術日益普及和網絡教學條件日益完善的今天，翻轉課堂已經成為一種新型的“復合型”教學方式，它為混合式教學的推廣和發展創造了機遇和發展的空間。本文從“以人為本”的思想出發，對“互聯網+”下的《水質工程學》的混合式教學進行了探討。

一、《水質工程學》課程概況

《水質工程學》作為高校給排水科學與工程類的一門主干課程，其教學內容為：讓學員對水的特性有一個較為全面、系統的認識;了解供水系統的水質特性及主要性能參數;掌握供水系統發展現狀及新工藝、新技術，培養掌握水處理技術的基本原理和設計思路。該專業課程的特色是：內容廣泛，信息量大，知識點多，涉及水力學、水分析化學、物理化學、水處理微生物學等多個學科，而且對工程性、實踐性、創造性的需求較大。

網絡技術的發展對這門課的教學方式產生了很大的沖擊，從原來的傳統的離線式教育變成了對網絡的運用;多媒體教學、網絡教學與物理教學結合的翻轉式、混合式教學已有多年的實踐。《水質工程學》是一門綜合性的教育，它包括在線項目學習、問題導向學習、在線授課、翻轉、研討等多種形式。該項目通過網絡與網絡技術資源的整合，為水質工程提供多維、立體、綜合的信息系統。經過多年的教學實踐，大多數的學生都可以在這種教學方式下，獲得較好的效果。通過對學生的測試結果的統計，發現在相同的情況下，采用常規和混合式學習的方法進行學習，通過對比發現混合式教學的平均分數和及格率都顯著提高。

二、“互聯網+”環境下《水質工程學》課程教學中的問題

目前，《水質工程學》的教學理論學時為48學時。現行《水質工程學》教材中的一些問題是：一是教育資源的匱乏，資源內容深度不夠，使人才的素質教育難以適應。《水質工程學》的教學內容有：水治理規范、方法、技術、工藝等方面的教學，種類眾多。在傳統的課堂中，老師很難把有關的內容全部教授給學生，也不能指導他們進行深入的學習，不能很好地適應職業技能的發展。二是單一、落后和低效的教育方式。在傳統的教育體制下，采取“填鴨式”、“滿堂灌”的老師授課方式，導致了學生對知識的被動接收，教學效率低下。三是教師處于教學的主導位置，沒有充分反映出以人為本的教育思想;原來的課堂教學活動是以“老師講、學生聽”的單向的方式進行的。在課堂上，教師所講的內容比學生所學的內容更多，而教師處于教學的核心位置，而學生的參與程度較低。四是教師在課堂上不能充分反映出學生的個性特點，使教師很難根據不同的特點進行針對性的教育。原來的課堂講授是按照課程安排的，老師們在一定的教室和有限的課時下進行，很難全面兼顧個性化。五是教師對學生的全面素質缺乏有效的評估。在原來的教育中，這門學科的教學評估只局限于對學生成績的評估，而其評估模式則是以“平常分數+閉門測驗”為主，試題多是理論性和概念性的，無法充分反映學生的分析和解決問題的綜合素質。

三、“互聯網+”環境下的智能教育手段

結合雨課堂的手機終端，可以充分利用雨課堂的優點，從而可以很好地解決現有的不足。對于老師來說，可以更加充分地掌握學生的學習風格和學習成效，并在課堂上進行靈活的教學;對于學生來說，他們不但可以在學習的同時獲得更多的知識，也可以選擇適合自己的學習方法，在老師的指導下，讓他們去想，去擴展他們的思想，讓他們在與別人的交流中，學會接受別人的看法，并與別人合作來實現他們的創造性。

本文以給排水科學與工程專業學生為主體，進行了水質工程設計的實驗。首先對課程進行模塊式的學習。本課程分為八大部分，即：概論、混凝、沉淀、過濾、消毒、水廠設計、軟化水及水除鹽八個部分，前六個單元是必修的，后兩個單元則視學員的具體狀況而定，每個單元的教學內容相互獨立而緊密相連，由任課老師負責進行不同的教學和評估。其次，將該課程的教學內容做成一套教材，比如將理論類的教學內容做成 PPT，技術類的可以通過對已有的錄像進行處理，配以解說詞進行解說;在此基礎上，根據學生基礎水平、興趣和學習需要的差異，根據各單元的具體情況，制作出多種學習實例，以便于學習和探索，并根據不同的學習要求，設計出相應的學習方案。

四、《水質工程學》課程線上教學設計

“翻轉教學”是由美國人于2000年設計的，它使傳統的“灌輸式”的教學方式發生了變化，老師可以利用“MOOCS”、微課、網絡課程等為學生們提供學習資料，課堂上通過老師的引導進行課堂上的互動交流。由此可見，在線教學更適宜于使用“反轉”的教學方式。《水質工程學》在線教育的基本思想是：以問題為中心，以老師為主導和指導，注重對問題的學習和問題的發現，注重對問題的解答，強化課后的學習和擴展。在傳統教育中，這門學科的教學評估只局限在對學生的評估上，而評估方法則是以“平常分數+閉門”的形式進行，試題往往是理論性的、概念性的，無法充分發揮學生的分析和解決問題的能力。

五、《水質工程學》課程線上教學實踐

（一）線上授課的籌備工作

1.教學平臺的選取。要實現《水質工程學》課程的教學，必須要有一個合適的網上教學平臺，因為超星學習通是我們學校的一個長期的合作平臺，學生和老師都很熟悉，有足夠的數據存儲，可以進行錄像、聲音和各類文件材料的上傳，也可以進行現場教學，并帶有注冊、課堂討論、發言、發布通知、搶答等互動的課堂教學，提供老師發放作業、上傳答案、考試等服務，所以，在學期開始之前，可以將相關的教學資源、教學內容、考試內容、《水質工程學》等教學資源都上傳到了學習通、學堂在線的教學資源中。不過，由于很多大學和中小學都在使用超星學習通進行實時教學，造成了網絡的癱瘓，學生和老師在課堂上無法下載數據，學生和老師們也很難登陸，所以他們很快就找到了其他的直播平臺，比如釘釘、雨課堂、騰訊會議、騰訊課堂，由于釘釘和雨課堂的老師們經常使用，所以騰訊會議無法制作回放，最后決定將騰訊課堂作為一個實時播放的平臺，供學生復習，使用人數眾多，操作簡單。騰訊課堂的快速版本不管是老師建課還是學生上課都很方便，不用下載 App，老師只要把上課的鏈接和上課的二維碼發到 QQ、微信等新媒體上，同學就可以用電腦、手機、 iPad等連接登錄教室。課堂中，同學可以與同學及老師在討論區進行討論，還可通過“舉手”鍵來請求老師的接聽，提出問題或解答問題。老師們可以用 PPT播放、視頻播放、共享屏幕、進行簽到、在線回答問題、利用白板進行教學、將騰訊教室與超星網融為一體。

2.教學資源的建立。在實施“翻轉”式課堂教學中，教學資源庫是當前高校師生獲取“學習資源”的主渠道。課程采用李圭白、張杰編寫的《水質工程學》作為教材，通過大量的查找，最終獲得了這門課的 PDF和《戶外排水管的設計手冊》第5冊城市排水與注冊設備工程師的培訓教材等 PDF格式的電子版，可將以上內容存入“超級星學習通”數據庫，并將老師拍攝的照片、視頻、微課、課件等，全部錄入到超星學習通的數據庫中，通過網絡收集各類與該課程有關的教學資源，比如中原工學院龔為進等老師，將學習通內的視頻等素材與數據庫連接到數據庫，以解決“翻轉”的問題;并將《水質工程學》教學大綱上傳，方便學員了解教學安排及重點難點。

（二）實施教學大綱

1.強化預習能力。本課注重以人為主，在課堂前先進行預習，同時要讓學員們先看一遍電子書和課件，同時錄制小視頻、微課等資料，讓同學們可以充分地利用課余的空閑時間，同時也可以減少因看視頻而產生的疲憊和無聊。在指導學生進行學習前，將微課、視頻、課件等材料設定為作業點，將作業點的完成情況作為日常的總分，將主要內容設定為問題，由同學自行解決，并將預習過程中出現的問題，通過給老師發送電子郵件傳遞給老師。

2.注重課堂討論、解惑和工程實踐。在上課之前，將同學的問題進行歸類，并在騰訊教室的講授平臺上發表，并提供10分鐘的時間讓同學進行反思和探討，從而提高他們的解題水平;在課堂上，老師根據學生的提問和正確答案做了說明，并著重介紹了本課的要點和困難;然后發放考試試題，以檢測同學們對所學的理解。為防止某些同學沒有提前學習，不提出問題;在不討論、不在線等“劃水”的情況下，將課前的學習、課堂互動和教室考試的得分作為最后的得分，在班級考試中取得優異的分數后，再進行理論知識的運用，并以實際的實例來闡述其在實踐中的運用。

3.課后加強對重點知識的強化與擴展。在課堂上安排恰當的家庭作業，加強對知識的掌握，并提供一些擴展的閱讀材料，并設定特定的工作時間，以拓寬同學的知識面，讓同學理解新的廢水治理技術，并掌握新領域的最新技術。完成的作業和擴展的任務分數也會被納入到該科目的總分中。老師們可以通過移動終端在線閱覽，也可以在網上通過網絡閱讀，閱讀方法要考慮到不同年級老師的特點。依據閱讀的成績，例如章節的考試成績;通過對成績分布、答題正確率等資料，老師可以更好地了解每位同學的學習狀況，對課堂進行反思，及時對課程進行適當的調整，對關鍵問題進行深入的闡述，并利用課后的空閑時間進行系統性的溫習，使其更好地了解和把握。

4.加強過程評估，注重工程實踐中的理論知識。《水質工程學》課程的最后成績分為線上與線下考核兩部分，線上分數占50%，線下分數為50%。線上成績包含學生簽到、聽和觀看課程音視頻、章節測驗、 PBL、課程訪問量、討論、課件和擴展材料的閱讀。因為在這門課的教學中，不管是課前預習、課堂討論、互動測試、課外的家庭作業、擴展閱讀等，都會根據不同的比重排在最終的分數，從而極大地激發了同學的學習熱情，讓他們能將“功”運用到日常學習中，而在期末考前，也要加大一些關于“實用”的理論知識點的分數，以防止考生在考前的臨陣磨槍，讓學習的進程回到原點。

六、教學方式反思

（一）教師角色轉換為先決條件

多元混合式教育方式，網絡的大量的資源讓學生們所能學到的東西比教科書、實物教室要多得多，而在學習中所碰到的問題也越來越多，老師上課已經不僅僅是一個單純的教授，而是一個持續的與同學一起去探究。教師在各方面的綜合素質，在職業能力之外，也在不斷提高，既要做好常規的教學準備工作;還要授課和評課，也要錄教學錄像或網上的資料，重構課堂內外的課程內容，制訂實施與評價計劃，跟蹤、管理和指導學生的自主性學習。例如，團隊合作的時候，老師要注意激發每位同學的學習熱情，而不是只關注表現優異的同學;想想怎樣提問，讓同學們在提問時能夠深入地思考;思考怎樣在公共場合指導孩子們清晰地表達自己的觀點。

（二）保證學生的主動投入

就教師來說，以學生為中心。在《水質工程學》的前期，對該專業的混合教學方式有一定的認識;對某些學生的接納水平較差，有一定的心理抵觸情緒;不認同，上課之前不作任何預習，或者只是看一眼課文、錄像，造成了課堂上無法完成教學作業，師生、同學之間無法進行有效的溝通。從學生的立場出發，從學生的立場出發，探討一種適用于混合教學的在線學習和評估方式，以促進學生主動參加新的教育方式。所以，從解決問題開始，把課堂測驗、書面報告和溝通的績效納入到日常的考試中，對學生的學業成效起到了很好的考核和提高。

（三）不斷推進新課改

多樣化的混合教學模式可以有效地解決傳統的教育問題，并在實踐中起到一定的作用。但是，在實際操作中還面臨著如何改善評估方法、采用何種評估方法、采用何種教育方法和學習方法等問題;教師講授的過多會加重學生的負擔，使他們的學習興趣下降;缺乏主動性的同學很難進行有效的控制等。今后在線教育的資源也在不斷地優化;在不斷改進評價體系和提高教學模式的可被接納程度等問題上，還需要進一步的工作。

七、結束語

通過研究通的數據，我們可以看到《水質工程學》的課堂訪問人數;課件的讀取率和查閱材料均較高，作業的完成品質相對較好;騰訊的現場教學研討和考試，同學積極參加，考試表現優異。可以看到，運用“反轉”的教學方法，基于學生的研討，教師的引導、督導，必要的說明，能有效地提高學生的學習興趣，提高他們的學習能力，提高老師的教學水平。

作者單位：于艷? ? 吉林建筑科技學院

參? 考? 文? 獻

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