《水质工程学2》课程线上教学探讨与实践

王新文

（洛阳理工学院土木工程学院，河南洛阳 471023）

《水质工程学2》是排水科学与工程专业的核心专业课之一，主要讲述污废水及污泥的生物处理原理及工艺技术，该课程具有涉及的知识面广、内容多、难度大、范围广，工程性、实践性和创新性要求高的特点[1-2]，多年来的教学经验证明学生在这门课程的学习中往往会存在一些不易克服的难点，但以往采用的是混合式教学模式，难点经过学生的预习和教师面对面的讲解最终都可以化难为易。完全借助于互联网进行在线授课，作为主讲教师还是存在诸多担心，于是进行了充足的准备，以保证在线学习与线下课堂教学质量实质等效。

1 《水质工程学2》课程线上教学设计

美国人于2000年提出的“翻转教学”改变了传统的填鸭式教学方法，教师可借助“MOOCS”、微课、网络课程等工具，将学习材料提供给学生，学生课下学习教学视频，课上则在教师的指导下进行互动讨论[3-4]。可见线上教学适合采用翻转课堂的教学模式。

《水质工程学2》 课程线上教学的总体思路是：以学生为主体[5]，以问题为导向[6]，以教师为主导及督导，强调学生课前预习和发现问题的重要性，突出课堂答疑解惑的实效性，加强课后巩固与拓展的必要性。课程的具体设计见表1。

表1 《水质工程学2》课程线上教学设计

2 《水质工程学2》课程线上教学实施

2.1 线上教学准备

2.1.1 授课平台选择

为了完成《水质工程学2》的教学设计，首先需要选择适合的网络教学平台，由于超星学习通是我校长期合作的网络平台，师生都比较熟悉，有大容量的资料空间，可以上传视频、语音及各种文档资料，还可进行直播授课，具有签到、课堂讨论、发言、下发通知、群聊等互动性较强的课堂活动功能，具有供教师下发作业，学生上传答案，测试等多种功能，因此作为首选，于是开学前可以在学习通的资料中上传有关课程资源，完善课程的每节任务点，准备章节测试题等，建设好《水质工程学2》的各项授课资源库。然而随着各校陆续开学，由于不少高校甚至中小学都采用了超星学习通平台进行直播上课，结果导致学习通不堪重负而卡顿甚至崩溃，上课期间资料上传受到限制，教师和学生登录都困难，于是赶快寻找其他可用直播平台，尝试采用了钉钉、雨课堂、腾讯会议、腾讯课堂等直播平台，由于钉钉、雨课堂中小学教师用得多，腾讯会议不能生成回放，最终选择具有生成回放课程、可供学生复习、使用上限人数多、操作简便的腾讯课堂作为直播平台。腾讯课堂极速版无论是教师建课、还是学生进入课堂都非常容易，不需要学生下载APP，教师只需将课程链接或者听课二维码分享到QQ 或者微信等社交渠道，学生们点击链接即可通过电脑、手机、iPad 等进入课堂。上课时学生们可在讨论区与同学、教师展开讨论。也可以点击“举手”按钮，向教师申请连麦，发出提问或回答问题。教师可通过PPT 播放、视频播放及屏幕分享进行授课，还可以进行签到、在线回答问题、利用白板进行板书等，把超星学习通和腾讯课堂有机结合，线下课堂的功能在线上都可以实现。

2.1.2 教学资源库建设

采用翻转课堂教学模式，教学资源库的建设是重点，疫情期间教学资源库更是学生获得课程资源和信息的主要渠道，尤为重要。《水质工程学2》课程采用李圭白、张杰主编《水质工程学》下册作为教材，经过多方寻找，得到该课程PDF 扫描版电子教材，以及室外排水设计规范、给水排水设计手册第05 册城镇排水、注册设备工程师考试用教材等多种参考用书的PDF 扫描版电子资料，并将上述资料上传至超星学习通资料库中供学生学习用，还将教师在工程现场拍摄的照片、视频和录制的微课、课件等上传至超星学习通的资料库中，全网搜集与课程相关的各种教学资源，例如，中原工学院龚为进等教师将在学习通中的视频等资料链接至资料库，以满足翻转课堂所需教学资源；同时上传了《水质工程学2》的授课计划、教学大纲，便于学生们掌握该课程的教学安排和重点、难点。

2.2 课程设计的实施

2.2.1 强化预习效果

该课程的教学设计强调以学生为主体，学生在上课之前必须进行预习，除了要求学生看电子教材及课件外，录制小视频、微课等素材作为教学资源，以方便学生利用碎片时间学习，也避免长时间观看视频带来的视觉疲劳及厌烦情绪。为了督促学生预习，将微课、小视频及课件等资料设置为任务点，并将这些任务点的完成作为平时成绩计入课程的最终成绩，将课程的重点内容设置为问题，让学生自己尝试完成，同时要求学生把预习中产生的疑问统一发送至教师的邮箱，让学生带着任务和问题预习能够增强预习效果，同时提升学生发现问题的能力。

2.2.2 注重课堂讨论、解惑及工程应用

每节课的课堂安排如图1 所示。课前将学生们的疑问分类，课上首先将这些问题在腾讯课堂直播平台的讨论区发布，然后给出10 min 左右的时间让学生们进行问题的思考及讨论，得出问题的答案，提升学生解决问题的能力； 然后教师针对学生们的讨论及问题回答的正确率进行必要的讲解，同时对课程的重点和难点内容进行强调； 接着发布课堂测试题，检验学生对知识的掌握情况。为了避免部分学生不预习、不提问、不讨论、不在线等“划水”现象，将课前预习及课堂互动参与程度和课堂测试成绩均按一定的权重计入课程最终成绩，课堂测试成绩良好后进行理论知识的应用，通过工程案例说明理论知识的工程应用。

图1 课堂组织与安排

2.2.3 课后注重重点知识的巩固及拓展

课下布置适当的作业巩固重点知识，同时给出拓展阅读资料并设置一定的任务点，开拓学生知识面，使学生们了解污水处理的新工艺、新技术及学科前沿知识。作业成绩和拓展阅读任务点的完成情况也按一定的权重计入课程最终成绩。

3 加强过程考核，强调理论知识的工程应用

《水质工程学2》的最终成绩由平时成绩和期末考试成绩两大部分组成，其中平时成绩占总成绩的40%，期末考试成绩占总成绩的60%，平时成绩包括作业、课堂互动、签到、课程音视频的收听及观看、章节测验、PBL、课程访问量、讨论、课件及延伸资料的阅读等，各项平时成绩的权重如图2 所示。由于在课程设计的实施过程中无论是课前预习、还是课上的讨论、互动和测试，以及课后的作业和拓展阅读都按照一定的权重进入课程的最后成绩，因此大大调动了学生们的学习积极性，使学生把“功”用在平时，同时期末考试题中增加理论知识工程应用的题目数量和分值，避免出现考前死记硬背的突击应试模式，让学习过程回归本质。

图2 平时成绩的权重设置

4 课程的成效

借助于学习通的统计发现学生们对《水质工程学2》的课程访问量、视频观看率、课件的阅读率及资料的查看都比较高，作业完成质量比较好；腾讯直播课堂的讨论及测试，学生们的参与度高，测试成绩均良好。可见采用翻转课堂教学模式，以学生讨论为基础，以教师为引导、督导及必要讲解的教学方式激发了学生们的学习热情，调动了学生们的学习积极性和主动性，提升了教学质量。