楊厚云，胡 昊，黃 健，余 麗，張 華

（安徽建筑大學 a.環(huán)境與能源工程學院；b.水污染控制與廢水資源化國家實驗教學示范中心，安徽 合肥 230601）

引言

教育部《關于一流本科課程建設的實施意見》對本科課程建設明確提出提升高階性、突出創(chuàng)新性、增加挑戰(zhàn)度等基本原則［1］。傳統(tǒng)教學模式以教師為中心，教師以“填鴨式”的方式將大量知識內容傳授給學生，使學生難以接受和及時消化，課堂表現(xiàn)沉悶，教學效果難以保證［2］。在這種教學模式下，學生被動地接受課程知識，主動性較差，不利于培養(yǎng)學生的主動學習能力及創(chuàng)新能力?？梢?，傳統(tǒng)教學模式在科教融合和學生能動性培養(yǎng)等方面存在一定的局限性，而線上教學具有絕對優(yōu)勢，如打破時空限制、分享教學資源等［3］，為實踐性較強的專業(yè)課程在線下教學和科教融合方面進一步優(yōu)化提供了極大可能性。

隨著網(wǎng)絡信息技術的迅猛發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)、新媒體等產(chǎn)生的線上教學手段在逐步融入高校課堂教學，為教學多元化提供了有利條件［4］。線上線下混合式教學是一種新型教學模式，具有自主、探究和合作等特征［5］。該模式既可以充分發(fā)揮教師在教學過程中引導、啟發(fā)、監(jiān)督等主導作用；又能夠充分體現(xiàn)學生作為學習主體的積極性、主動性和創(chuàng)新性［6］。通過將線上線下有效結合，從根本上改革了現(xiàn)有教學組織形式，使教學資源、內容、方法及評價等方面產(chǎn)生結構性變化，充分利用線上線下教學方式的互補優(yōu)勢，不斷提高學生的學習效果與參與度。因此，通過將網(wǎng)絡化教學資源與傳統(tǒng)教學資源相融合，達到“水質工程學”課程教學的最佳效果。

一、課程概況

“水質工程學”是市政工程系給排水科學與工程專業(yè)的核心專業(yè)課程之一，具有較強的理論性、實踐性和系統(tǒng)性［7］。該課程包括典型給水處理工藝、典型城市污水處理工藝和工業(yè)廢水處理工藝等水處理的基本理論知識，涉及水質與水處理概論，物理、化學及物理化學處理工藝，生物處理理論與技術，以及水處理工藝選擇和設計等眾多知識點，在實際教學過程中普遍存在學時少、內容多的問題，傳統(tǒng)教學模式已無法滿足該課程對教學效果的要求。主要存在以下問題。

1.“水質工程學”授課內容多，知識的信息量龐大。以“水質工程學II”為例，包含《活性污泥法》《生物膜法》《厭氧生物處理》《自然生物處理系統(tǒng)》《污泥處理、處置與利用》等章節(jié)，各章節(jié)既有基礎理論知識，也有處理工藝技術，課程教學任務極其艱巨。若僅依靠單一的教學模式雖然能夠勉強完成教學任務，但教學效果差，學生掌握難度大。

2.“水質工程學”還包含實踐教學內容，而在實際教學過程中往往會忽略實踐教學的重要性，沒有實現(xiàn)實踐教學目標，也未能實現(xiàn)理論與實踐的有機結合，導致學生解決實際問題的能力較弱?！八|工程學”各章節(jié)均包含處理工藝技術，以及控制與運行管理的介紹，如《活性污泥法》章節(jié)中包含其他幾種常用的活性污泥法工藝技術和活性污泥法污水處理系統(tǒng)的過程控制與運行管理，有一定實踐性的教學內容。采用以“教”為中心的傳統(tǒng)教學模式，很難充分實現(xiàn)對學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

因此，針對理論知識與實踐教學難以有機融合的問題，基于我校在課程教學改革實踐中的探索與成果，結合新工科和國家一流專業(yè)建設對應用型人才培養(yǎng)提出的目標，嘗試利用現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術，構建線上線下混合式教學模式，充分發(fā)揮教師引導、啟發(fā)的角色作用，集中體現(xiàn)學生在學習過程中的主體作用，調動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，為工科課程的改革創(chuàng)新奠定基礎。

二、線上線下混合式教學模式與平臺選擇

目前，線上線下混合式教學模式包括“線上為主、線下為輔”的教學模式和“線下為主、線上為輔”的教學模式。兩種混合式教學模式的選擇主要根據(jù)所授課程類型決定，如英語、思想政治理論等文史類課程主要采用“線上為主、線下為輔”甚至全程線上的教學模式；而對于理工科類課程，特別是工程應用類課程，更傾向于“線下為主、線上為輔”的教學模式［8］。在此次疫情影響下，積極響應教育部“停課不停學”的號召，“水質工程學”嘗試采用以線上教學為主、線下為輔的混合式教學模式，課程教學內容在線上完成，對于課程設計這部分需要實際操作的則安排在線下由學生自行完成。

以線上教學為主的混合式教學模式關鍵在于選擇一個合適的教學平臺。教師通過熟悉和熟練運用平臺中相關工具，靈活應對實際教學過程中出現(xiàn)的各種突發(fā)情況，進而不斷完善教學方式。在疫情之下，涌現(xiàn)出了大量的線上教學平臺和直播平臺，常用的教學平臺主要包括超星學習通、中國大學MOOC、愛課程和騰訊課堂等；常見的直播平臺有騰訊會議、釘釘直播、QQ群直播等。根據(jù)學校推薦和綜合考慮后，“水質工程學”課程選擇以超星學習通為線上教學平臺，以騰訊會議為直播平臺，再利用QQ群進行通知發(fā)布、答疑和輔導等事宜。最終，構建了超星學習通+騰訊會議+QQ群的線上教學模式。

三、線上線下混合式教學模式在“水質工程學”教學中的創(chuàng)建

超星學習通網(wǎng)絡教學平臺具有較為完善的教學功能。一方面，便于教師實現(xiàn)課程教學建設、課程管理、學生管理和教學互動等教學內容；另一方面，更為方便地讓學生進行自主學習、互動討論和測驗考試等，能夠較為系統(tǒng)地完成教、學、練、考、評等方面的教學工作［9］?？傮w而言，超星學習通網(wǎng)絡平臺可為教師提供一個較為完善的教學環(huán)境，為學生提供一個高效自主的學習空間。在超星學習通平臺創(chuàng)建“水質工程學”課程，主要包括教學課件、教學視頻、課后作業(yè)與討論、參考資料等模塊的線上課程資源。

1.教學課件。將“水質工程學”線下教學PPT課件按照章節(jié)知識點進行拆分，在備課或課前時上傳至超星學習通平臺，布置任務點，要求學生認真學習。因此，對于簡單的知識點，學生通過學習上傳的電子教材與PPT課件即可掌握；對于重難點，學生在通過學習電子教材和PPT課件有一個初步的了解后，在直播平臺聽課時可重點學習掌握，并可通過超星學習通和直播平臺的互動討論環(huán)節(jié)進行實時反饋，最后可在上傳至超星學習通的教學視頻中進行鞏固學習。

2.教學視頻。教學視頻包括教師在直播過程中的錄屏或錄播等授課視頻，以及網(wǎng)絡上有助于學生學習和理解的水處理工藝類視頻，如水處理工藝模擬仿真視頻、名師授課視頻等。其中，授課視頻在直播結束之后通過剪輯上傳至超星學習通，供學生再次學習和鞏固學習使用。

3.課后討論與作業(yè)。在每個章節(jié)知識點授課結束后，在超星學習通中可發(fā)布有關本章節(jié)知識點的作業(yè)和相關討論，以及時檢驗線上教學的效果和學生知識點的掌握情況。

4.參考資料。參考資料包含教學大綱、教案、教學日歷，各版本的“水質工程學”電子版教材，相關的國家標準和規(guī)范，如課程設計需要的《室外排水設計規(guī)范》《給水排水設計手冊》等，作為學生的學習參考和能力拓展資料。

四、“水質工程學”線上線下混合式教學模式的實施

1.課前準備階段。在課程開課之前，將所有選課學生拉進課程QQ群，以便學生可以及時收到有關課程信息；每次課程前將有關學習和參考資料上傳至超星學習通，供學生預習；于開課半小時前打開騰訊會議，檢查網(wǎng)絡是否順暢，以防影響教學過程，為上課做好充分準備；課前十五分鐘通知學生準時上課，并于開課前五分鐘發(fā)布簽到信息，通知學生在超星學習通中準時簽到。

2.直播教學階段。直播開始前，打開騰訊會議屏幕共享及錄屏軟件，以便授課的同時錄制視頻；根據(jù)知識點，利用PPT直播授課，并在授課過程中，通過提問討論環(huán)節(jié)保持與學生的互動；通過課程中涉及的水處理工藝的實例講解，講述一些實例背后的科研故事，詳述一些科研過程中的艱苦經(jīng)歷，將科教進行有效結合，培養(yǎng)學生不怕困難、百折不撓、嚴謹求實、實事求是和追求真理的科學精神，以及科研思維和科研能力；針對互動過程中學生提出的問題，進行討論和集中答疑；每個章節(jié)知識點講授完進行小結，梳理重難點，根據(jù)實際情況，可隨機布置一些課堂測驗，并隨機抽選學生進行回答，檢查學習效果，同時也可檢驗學生是否在線認真聽課。

3.課后階段。將直播錄屏的視頻根據(jù)章節(jié)知識點進行剪輯，設置任務點，供學生課后學習和鞏固復習；根據(jù)章節(jié)知識點，通知學生課后學習課程所講知識點的相關資料和視頻等，為后續(xù)線下學習提供幫助；根據(jù)所講授知識點，相應地布置一定量的課后作業(yè)及相關討論，鞏固學生學習效果；通過知識點學習，讓學生及時準備課程設計的內容，如水處理工藝流程、水處理各構筑物和設計規(guī)范，最后在線下利用CAD完成課程設計，以及手繪一張水處理工藝設計圖，教師利用QQ群對學生在設計過程遇到的問題進行及時指導。

4.線上線下混合式教學的評價方式。針對線上線下混合式教學模式，建立多元化評價體系。課程考核方式由平時成績和期末考試成績構成，各分別占40%和60%。平時成績主要根據(jù)學生在超星學習通平臺的學習表現(xiàn)打分，包括考勤、課程授課視頻觀看時間、隨堂作業(yè)和討論活躍度、課后作業(yè)與討論等方面。此部分過程學習數(shù)據(jù)的評價可由超星學習通平臺自動記錄并分析，另一部分的形成性評價數(shù)據(jù)（學生討論活躍度等）由教師進行量化，為形成性評價提供數(shù)據(jù)支撐；期末成績是通過將試題上傳至超星學習通，進行線上期末閉卷考試，由教師線上批閱后獲得的考試成績。這種多元化考核方式在傳統(tǒng)教學考核方式的基礎上，不僅能提高學生在教學過程中的積極性、自主性，還能使教師對學生的學習過程做到有跡可循，以幫助教師及時調整、改進授課方式。

五、存在的問題

雖然線上線下混合式教學模式打破了傳統(tǒng)教學在時間和空間上的限制，顯著增加了師生之間的互動交流，并且學生可根據(jù)自身的學習習慣和需求進行個性化和選擇性學習，自主安排學習進度，但依舊存在如下問題：首先，大多數(shù)教師對于線上教學還處于摸索的階段，對線上教學內容的設計還不夠全面，導致教與學結合得不夠緊密，影響學生的學習效果和教師的授課質量。其次，各高校的網(wǎng)絡設施有待提高，部分線上直播授課存在網(wǎng)絡不佳、學生無法學習的情況。再次，山區(qū)等網(wǎng)絡信號覆蓋不完善的地區(qū)的學生或經(jīng)濟困難的學生由于網(wǎng)絡原因，無法進行線上學習。這些都會對線上教學的順利開展造成不確定的影響。最后，對于一些自控能力差的學生，在線上學習時，容易受到智能設備其他功能的干擾，甚至會存在掛機的現(xiàn)象，教師以為學生在認真聽課，其實學生在干自己的事，難以有效管理，導致教學質量下降。

結語

隨著網(wǎng)絡通信技術的蓬勃發(fā)展及智能電子設備的普及，基于網(wǎng)絡教學平臺的混合式教學模式已然成為大勢所趨。同時，將科教融合理念與混合式教學模式相結合，不僅可以提高教學效果，還可在此基礎上實現(xiàn)更高更廣層次的科教融合，構建一種研究性混合式教學模式，是科研促進教學培養(yǎng)人才的有效手段。但如何處理科研、線上與線下教學的關系，使其能夠促進和保證各學科課程教學的質量和效果，仍然是需要不斷探索和解決的問題。