摘要:在“互聯(lián)網+”的大環(huán)境下,如何科學有效地利用網絡為教學提供科學有效的信息資源,是當前我國大學教育的發(fā)展方向。針對目前《大氣污染控制工程》課程中的一些問題,提出以學生自主學習、創(chuàng)新能力和個體發(fā)展為目的,采取“線上+線下+翻轉課堂”相結合的方式,達到了預期的教學目的。在網絡環(huán)境中,教師要對網絡教學進行全面的改造,對網絡教育的資源進行重組、充實、制訂教學方案、設定定量與不定量的考核,讓學生在線上線下教學中扮演著真正的主導角色。以項目實例為基礎,強調個體化的培養(yǎng),增強了學生的創(chuàng)造性合作意識,增強了問題的解決能力,確立了今后的工作與學習目標。
關鍵詞:“互聯(lián)網+”;混合式教學;線上線下;翻轉課堂;教學實踐
“互聯(lián)網+”是對網絡技術再一次的應用,它把網絡技術和傳統(tǒng)業(yè)態(tài)進行了深入的結合,形成了新的業(yè)態(tài)?!盎ヂ?lián)網+教育”是把網絡技術與現代科技有機地融合在一起,使傳統(tǒng)的教學模式發(fā)生變化,使學生的學習熱情得到提升,老師們的教學質量得到提升,進而達到更好的效果。
《大氣污染控制工程》是高校環(huán)境工程專業(yè)的一項重要課程?!洞髿馕廴究刂乒こ獭纷鳛橐婚T專業(yè)基礎課,既要注重理論知識,又要注重實踐,以提高學生的綜合專業(yè)素質。傳統(tǒng)的理論教育把基本的知識傳授給了學生,而實訓則是為了提高他們的實際操作能力。但是,教學實踐中缺乏實操,常常是因為各種因素(比如:試驗設備條件有限、實踐企業(yè)有限)。而同時實習(一個公司的空氣污染控制實例)和課程設計(某不存在的鍋爐房除塵單元設計)還處于理論層面,學生們經常會按照教師的課上教授的理論和計算,而現實案例的復雜性和多變性帶給學生更多的是無能為力。因此,要轉變傳統(tǒng)的教育方式,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)造性思維,是促使環(huán)境工程系的大學生盡早融入當代世界的一條必經之路。以傳統(tǒng)的理論為指導,運用網絡技術進行理論教學的優(yōu)化,通過校企合作,深度剖析個案,即時公布最新的作業(yè),為學員們帶來對行業(yè)最新技術和工藝的直觀感受,最后讓他們成為自己的愛好,并愛上這個職業(yè),更好的為社會服務。
一、《大氣污染控制工程》課程的教學現狀
《大氣污染控制工程》包含了計算公式、圖表數量多,設備和過程比較繁瑣,因此,在工程上進行的設計和計算比較困難?;谝陨显颍?021、2022兩屆課程中,運用MOOC資源,在“粉塵”的“除塵”兩節(jié)課程,采用翻轉課堂的教學模式,教師將相關教學資源,主要包括自錄的微課、選擇好的授課錄像,將其上傳到資料區(qū),將所學到的知識點和話題,通過討論區(qū)的方式進行,讓學生根據自己的小組,在課后的空閑中,復習相關的知識點,并將所學的內容以 PPT形式呈現在教室里,由老師和同學們進行評論。經過兩次實驗,發(fā)現兩節(jié)翻轉式課堂的教學結果較為理想,能夠充分調動同學對這門課的興趣,同時也能促進部分同學的創(chuàng)造性思維。其它章節(jié)則是老師在教室里進行的。將客觀題測試、項目設計、課程論文、主觀題等環(huán)節(jié)的測試都列入了流程評價。
二、《大氣污染控制工程》課程教學中存在的問題
(一)單一的教育方式
《大氣污染控制工程》的實踐教學大多是針對某公司環(huán)境空氣污染治理過程進行的,表現形式單調,內容單調,難以吸引學員的學習。教師的實踐能力也制約著理論指導、實踐深化中的表現。在實訓中,要重視探究性、任務驅動型的實訓,傳統(tǒng)的教學方式很難在課堂上構建開放性的實踐空間,從而降低實踐的質量。由于實踐時間的安排較少,實踐和理論的課程設置不夠科學,很難在理論上達到較好的實踐效果。
(二)互聯(lián)網資源利用效率低下
目前大部分大學教室里的硬件設備都是投影設備、幕布、翻頁機、音響、麥克風等傳統(tǒng)的裝置。目前,各種投影器材已滿足教學需要,但是各個大學教師的專業(yè)知識應用能力普遍低下,校園網絡尚未得到普遍應用。一些老師在教學前通過網絡收集了大量的資料,對資料進行篩選、修改和整合,使其在教學過程中遵循課文的順序進行,這種“填鴨式”的教學很難激起他們的積極性。最后,很難取得理想的教育效果。
(三)手機對課堂的影響
通過對高校學生的調查和研究,發(fā)現在校大學生的上網時間很高,62.5%以上的人一天上網5個小時以上,25%的人3-5個小時。在學校里上課是有自主權的;在不同的社會關系網中,視頻軟件、購物軟件、小視頻 app、手游等對學生的誘惑,使得教室內的氛圍變得懶洋洋,難以進行有效的組織和操作,從而影響了老師與學生的交流和學習效率。
(四)與實際操作難以銜接,需要進行課程設計的變革
環(huán)境產業(yè)在我國發(fā)展的大背景下,近幾年得到了快速發(fā)展。不斷的有新的標準和規(guī)范發(fā)布,但是教材內容沒有及時的修訂,要求老師把相關的知識和規(guī)范教授到教學中去。環(huán)境是一門與政策相關的技術學科,標準的制定、市場的改變,以及對技術人員的培訓,都必須朝著信息技術的方向發(fā)展,網絡技術的飛速發(fā)展必然會對環(huán)境產業(yè)產生巨大的影響。本課程的目標是在實際操作中強化學生的實際操作技能,將所學應用于實際操作,并在實際操作中進行測試,以增強對本專業(yè)的了解和對業(yè)界的了解。但是當前的實習課程在形式和內容方面已經遠遠落后于時代發(fā)展的需要。
三、“線上線下+翻轉課堂”混合教學模式的課程重組
《大氣污染控制工程》由傳統(tǒng)的“翻轉式”教學轉變?yōu)椤熬€上線下+翻轉課堂”的教學,使學生獲得的信息和老師的知識傳遞方式都有了很大的變化。這就要求老師們既要重建知識的線下渠道,也要把慕課的內容從網上整理、充實起來,讓網上和線下的教學內容更加清晰、內容更加貼合。線上和線下的學習目標和學習內容一眼就能看出來,在制訂定量和不定量的評價時,要注意個體的不同。
(一)對學科的知識與教學方式的重建
要使“線上線下+翻轉課堂”的混合教學得以實施,必須建立起相應的課程知識系統(tǒng)。所用的教科書是由蔣文舉撰寫的《大氣污染控制工程》。第一部分是燃燒和大氣的污染,包含前面四章。針對網絡教學的難度和網絡教學的多樣性,本文將“燃燒與大氣污染”的教學模式,以在線教學為主,線下教學為輔,以學生為主體,而老師則以線上和線下的形式進行解答;將“空氣輻射密度估計”這一環(huán)節(jié)主要由線上老師授課,學生線上預習,線下學習則由學生完成老師在線上布置的各種任務,并在線下進行討論。第二部分為顆粒污染治理的基礎理論和方法,其中第五章和第六章是主要內容。根據本專業(yè)的教學與工程學要求,提出了“顆粒尺寸與粒度分配”的教學模式,以線下授課為主,線上授課為輔;以“塵埃的物理特性”、“除塵設備的選用與開發(fā)”兩大類,以線上師生、生生互動互評為輔,將在線教學與互動教學相結合。首先利用網上的資源和相關的作業(yè)進行預習和準備,學員可在個案庫里選取個案主題,并按照作業(yè)的需要和目的,將作業(yè)做好,并將其制成 PPT,供同學們共享。該課程分為:“過濾設備的特性”、“粒子捕獲原理”和“除塵器”。第三部分為氣態(tài)污染物控制理論與捕集技術,主要為7、8章。結合SO2收集原理和技術特性,將“吸收、吸附和催化法凈化氣態(tài)污染物”部分,以在線教學為主,線下研討為輔;將“SO2及SO2的治理”部分采用網上授課方式,以在線授課為主,以線下教學為輔。
(二)在線教育資源的重組與充實
結合學科的知識和教學方式,對現有的慕課教學進行了重構和充實。
1.分層、重構網絡教學;教學課件、教學視頻按照教學方法進行了詳細的分析,其中以網絡教學為主,增加了任務點,教學目的,以及評價方法。學生能依據所學的內容,根據課程的要求,可以自行選擇所需要的教材,進行在線教學;以線上授課為核心,將有關的課程與教材的內容結合起來,以主觀題為主,試題比較單一。
2.增設案例數據庫,充實課程的教學內容。該范例以數據問題的方式提供,全部都是在大氣污染防治方面的代表性實例,例如火力發(fā)電廠的煙塵、脫硝技術達標改造方案、工業(yè)鍋爐煙氣脫硫工藝的改進方案,包括電除塵器改造為袋式除塵器的工藝方案、火力發(fā)電廠煙氣法除塵、脫硝技術方案的確定、冶金、水泥、鋼鐵等行業(yè)的煙塵處理。每一個個案都介紹了工程概況,設計范圍、原則、參數和指標,備選方案(三種)由學員自行選取個案主題,并依需求填寫相關資料,然后上傳到MOOC資源。
(三)重新編寫試題庫、作業(yè)庫和試卷庫
結合“線上線下+翻轉課堂”的復合型教學模式,將試題庫、作業(yè)庫、試卷庫等進行了有重點的劃分。試題庫、作業(yè)庫、試卷庫都包含了必考題和選項題庫。每個類型的題目都有一個評估的標準。必須由每位同學來完成,并由學生自行選擇。
四、“線上線下+翻轉課堂”的復合教學實踐
(一)在線教育
利用學校的“慕課資源”平臺,老師在課堂上對在線教學的教學進行了調整,采用了“短片”、“課件”形式;通過將在線學習的目的、任務和目標以公告的方式上傳到慕課平臺。另外,將擴展提升的知識點、任務點、任務需求等內容,都可以在慕課講壇的討論會中進行。將課堂上的習題集和選擇題上傳到指定的課程資源。在課堂之外,學生可以按照作業(yè)的要求,通過課余的時間來進行基礎的在線教學。建立了一個網絡交流和問答的聊天室,老師們24小時不間斷的進行提問,并對論壇的共性問題、難點問題進行了梳理和總結。
(二)線下授課
在課堂上,老師將課堂上遇到的共性問題、難點問題進行了分類、總結;在線下授課時,運用啟發(fā)式、個案式的授課方式,講解了主要的理論與技術。
“線上線下+翻轉課堂”的復合教學模式,翻轉教學是以在線形式進行的;在線上進行的一種混合的教育方式?!熬€上線下+翻轉課堂”的混合教學模式,以個案研究為主導,例如,在風機的選用和開發(fā)中,老師結合實際案例“火力發(fā)電廠電除塵器改造袋式除塵器的選型設計”課題及選型設計原則;將主選型、設計、選擇、設計等方面的需求,通過到各專業(yè)的教學實踐中,由學員根據小組的具體情況,在指定的時間里將結果提交到作業(yè)區(qū)。老師評完后,將優(yōu)秀、一般和較差的作業(yè)各兩組,在線上進行 PPT展示。在此基礎上,對設計內容、設計依據、參數、主要設備選型、關鍵技術等進行了較為全面的分析,并將其應用于今后的發(fā)展方向。這種教學方式使在線和線下的學生都成為了學習與教學的領導者,而老師則只負責在線和線下的解惑和答疑。通過線上自主學習、線上教師在線輔導以及在課堂中與同學交流等方式,提升了對工程問題的解析與解答,同時也豐富了學生的工程應用知識和設計概念,增強了學生的合作意識及創(chuàng)意思維。
五、“線上線下+翻轉課堂”教學評價與教學效果
(一)“線上線下+翻轉課堂”教學評價
通過設定定量與不定量的評估方法,對學生線上線下學習和“線上線下+翻轉”學習的學習成效進行最終評估,注重學生學習效果的不同,評估要具有鼓勵和指導的功能。
1.為學生的學業(yè)設定定量與不定量的評估標準。定量的指標有:在線的、客觀的、主觀的;期末考試、任務完成情況、項目設計成果參與到討論中。不定量的指標是對學生的學業(yè)狀況進行記錄與描寫,并對其所遇到的問題進行歸納和總結。
2.對自己的評價。在“線上線下+翻轉課堂”的教學模式中,應注重對學生個體的培養(yǎng)。所以,在教學評估中,學生的自我評估是非常關鍵的。自我評估的內容有:學業(yè)心態(tài)、合作意識、互動效果、整體學習效果等,能讓學生在自我評估時對自己有一個準確的認識,認識自己的學習特征,從而為今后的學習與工作提供依據。
3.相互評價。在現代社會,隨著互聯(lián)網和信息化技術的不斷發(fā)展,師生的交流與溝通變得越來越便捷。老師在作業(yè)區(qū)和作品區(qū)設置了相互評價的活動,并設置分數。通過相互評估,使自己獲得更多的啟發(fā)和體驗,從而提高自己的綜合能力。
4.對學生進行評估。教師依據學生量化指標、非量化指標、學生自我評估、學生互評等不同階段的成績,分別對學生進行了全過程評估和最終評估。
(二)“線上線下+翻轉課堂”的教學評估指標
對線上線下+翻轉課堂的教學成效進行了詳細的評估,并對各個評估的指標進行了詳細的說明和權責。老師和學生通過對學生的評估和指標的描寫,給出了學生自我評估、學生互評和老師評的詳細分數,再依據各指標的加權進行“線上線下+翻轉課堂”的教學中的過程評估,并在每章的教學內容結束后,會及時公布課程評價得分。通過對學生的成績進行評估,增強了他們的主動性和創(chuàng)造性。
(三)“線上線下+翻轉課堂”教學效果
在教學設計與評估的編制中,將學生的個人特點和個體差異結合起來,使他們的主體性得到最大程度的發(fā)揮。相比前兩屆,本屆學生的優(yōu)秀率提高了三成。
六、結束語
“互聯(lián)網+”的大環(huán)境給《大氣污染控制工程》的教學改革提供了新的契機。充分運用網絡和其他現代化技術,既可以解決一些大學教育資源緊缺的問題,又可以使大學生切身體會到自己所學到的知識在現實生活中的作用,從而增強他們的學習熱情,提升他們的職業(yè)技術水平。根據國家教育部“加速高職教育,全面提升人才質量”的號召,《大氣污染控制工程》開設了“線上+線下+互動”的在線教育模式,充分發(fā)揮了在線教育資源和其他在線教育資源,增強了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生的自主學習與創(chuàng)新能力。在指導學生今后的學業(yè)和工作規(guī)劃方面,突出了個體化的教育,并取得了明顯的教學成效。
參? 考? 文? 獻
[1]趙文昌,劉錫堯.課程思政融入《大氣污染控制工程》的教學設計與實踐[J].廣東化工,2021,48(23).
[2]段秀梅,鄧書平,張悅,等.大氣污染控制工程課程的線上線下混合式教學研究[J].山東化工,2021,50(15).
[3]王麗平,楊珊,羅琨,等.“大氣污染控制工程”課程案例式-對分課堂復合教學模式探討[J].山東化工,2020,49(22).
[4]單鳳君,鄭黎明,張婷婷.翻轉課堂在大氣污染控制工程課程中的實施[J].遼寧工業(yè)大學學報(社會科學版),2020,22(05).
作者單位:鄭瑤? ? 吉林建筑科技學院
課題:2021年度吉林省高教科研課題,《大氣污染控制工程》課程思政及德育實踐效果研究(編號:JGJX2021D565)。
鄭瑤(1987.11-) 女,漢族,山東諸城, 碩士研究生,講師,研究方向:環(huán)境污染治理。