《人工湿地生态工程》教学改革方案探析
2021-09-13杜露黄娟陈传胜陈永华
杜露 黄娟 陈传胜 陈永华
摘 要：为了顺应新时代的要求，培养生态工程技术人才，本校环境生态工程专业开设了《人工湿地生态工程》课程。本文综合分析了教学过程中存在的问题，从教学手段与方法上进行改进，结合教学反思评估教学效果。实践表明，本教学改革方案不仅有助于教学质量的提高，还可以提升学生的创新性思维，有效地提高教学效果，强化分类教学学习效果，实现教学考核全过程监控理念。
关键词：《人工湿地生态工程》;教学改革;反思性学习
中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.25.075
0 引言
由于现代化工业迅速发展，水环境污染问题日益严重。全世界每年废水排放量约6000亿吨，发展中国家约有90%的废水未经处理即排放，从而造成5万多亿吨水体被污染，进而使得洁净饮用水资源更加紧张。近年来，面源污染特别是农业面源污染已成为全球范围内水体污染的主要原因，导致了河流、水库、湖泊的營养化。因此，找到有效防治水污染的新技术就显得十分重要。人工湿地体系正是顺应这一时代而逐渐发展起来的一种简便有效的生态工程污水处理新技术。
作为一种污水生态处理工程新技术，人工湿地利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用，使水质得到改善，实现对废水的生态化处理。和传统的污水处理技术相比，人工湿地污水处理技术具有出水水质稳定、投资低、耗能低、抗冲击负荷强、操作简便以及运行费用低等特点。
1 人工湿地生态工程教学过程中存在的问题分析
《人工湿地生态工程》融合了植物学、微生物学、生态学为一体综合的水污染生态工程治理的课程，环境科学与工程专业学生对此背景相对欠缺，在教学过程中往往存在以下问题。
1.1 知识点的理解不深入
学生对《人工湿地生态工程》课程的学习没有深入理解课程中涉及的知识点，导致对知识的掌握程度只停留在浅层面，并且对所学知识的实践应用能力较差。例如在《人工湿地生态工程》课程中，里面涉及许多人工湿地生态工程学原理，设计理论等抽象概念，使学生难以深入理解。
1.2 课程内容交叉，学科基础薄弱
《人工湿地生态工程》是农业资源与环境、环境生态工程专业的重要课程，涉及范围广，该课程内容交叉，学科基础薄弱，学生没有形成较为完整立体的知识体系，导致学生对该课程的内容理解比较零散，没有统一的逻辑顺序，从而不利于学生的识记，导致学生对该课程失去兴趣。
1.3 课堂积极性不高，以及应用知识与理论知识脱节
课程大部分是以传统的方式进行教学，方法过于单一、死板，学生思维被固化，缺乏创新意识。另外，理论和实践内容关联性缺乏，不利于学生科学探究能力的培养。导致学生课堂积极性不高，以及应用知识与理论知识脱节，难以养成运用课本知识解决课外问题的良好习惯，不能较好地活学活用。
2 《人工湿地生态工程》教学问题的解决策略
对以上问题，本教学团队在教学过程中采用以下策略。
2.1 教学内容多元化，突出国际化和前沿性
对于人工湿地生态工程中某些难以理解的原理等，可建立易理解的或者结合所学过的知识进行联系，加强学生对知识的理解。在教学内容中融入国际化、跨文化理念，强化教学的科研和服务功能。课程中融入国际化的设计思路和理念，如海绵城市、美丽乡村等。定向追踪国际上人工湿地研究主体团队，结合国情和地方文化差异，分层级介绍相关研究提出的背景和研究现状，打开学生国际化视角，抓住学生的眼球，吸引学生的兴趣，自觉地投入课程的学习过程中。
跟踪政策导向，增加前沿性技术和观点。应用型知识点采用国家规范与市场需求相结合的方式讲授，如《人工湿地设计》章节，采用污水治理需求，国家政策和设计规范，以及同类型技术相比较的方式突出人工湿地在污水处理行业的定位，为后续设计参数选取提供参考。
理论性知识点采用开放式教学方式，百花齐放，追根溯源，培养学生创新性思维。如以辩论的形式开展人工湿地强化措施和技术手段对比。
2.2 采用集中和分散相统一的原则拆解课程内容
从课程类型和难易程度两个方面，采用集中和分散相统一的原则，合理优化课程体系。利用九宫格框架从课程类别和课程难度两大维度、三个水平综合评估现有课程，去冗添金，构建“金课体系”。
如果课程在内容上有重复和交叉的部分，可以进行适当的创新改造和优化处理，合理地删掉一些在课程中重复交叉部分，以及对课程内容进行合理编排，注重课程中每个知识点之间的衔接处理，适当减轻学生压力。对于一些综合性较强地课程部分，应当着重强调综合应用知识能力和创新能力地培养。课程设置应当强调针对性与应用性问题。
2.3 混合式理论教学和多维任务驱动式实践教学相结合提高课堂积极性
基础知识部分采用混合式教学模式。学生可以在某些平台上自主学习，可采用看学习视频、PPT，Word等资料，合理地安排自己的时间进行探究与学习，尽量自己解决在学习过程中遇到的问题。当遇到自己不能解决的问题时，可以在学习平台上及时地反馈给老师，以便老师合理安排后期线下学习的内容和方式。然后根据学生在线上提出的课程疑问，老师可以在课堂中进行集中解答，让学生可以弄清知识点的疑问，掌握知识。
应用性知识采用多维任务驱动式实践教学与反馈模式。知识点与工程案例相结合。如《人工湿地应用》章节结合周边典型人工湿地工程，实地考察湿地运行效果和设计理念，该部分可以实习课程相融合。基于知识点开展大学生创新创业项目。如《人工湿地植物筛选与配置》章节，可展开湿地植物育种创新研究，亦可申请湿地植物配置方案和设计创业活动，在实际的项目中进一步理解书本知识。完善激励和考核机制。在原有课堂表现+考试的考核制度基础上，结合课外表现和项目情况，适当予以奖励，完善考核机制。
