“互联网+”背景下《水质工程学》课程混合式教学实践研究

摘要：“互联网+”的到来，为我国教育的迅速发展奠定了基础。《水质工程学》是高校给排水科学与工程类的一项重要学科，其主要内容以理论为主，结合实践操作进行。多元化复合式教学打破了传统的课堂缺乏实操的束缚，把这门课中所有与实际操作有关的部分都用线上的方式进行了线上授课;运用理论与实践相结合，改进了传统的课堂管理方式，提高了课堂效率，培养了实践型的工程师。

关键词：《水质工程学》;“互联网+”;混合式教学;翻转课堂

《水质工程学》是给排水科学与工程专业的一门重要专业课程，它以水的社会循环为研究对象，将给水和排水处理技术有机结合在一起。经过长期的线上线下混合式教学实践证明，通过线上平台学生们的自主学习和线下老师的精细讲解、教学互动，可以强化教学重点，攻克教学难点。混合式教学模式的实施，对于授课老师来说一直存在挑战，所以做好充分的教学计划，运用灵活的教学方法，才能发挥线上教学和线下教学的协同育人作用。“互联网+”的背景下，伴随着计算机和网络技术的飞速发展，微课的理念应运而生。微课是网上课程的一种，它的主要目的是对某个特定的知识进行说明，然后将其放在网上，让学员们在网上观看，从而达到自主、个人化的目的。翻转课堂是一种创造性的教学方法，它将教师的作用转化为知识内化，从而达到“以人为本”的个性教育。在网络技术日益普及和网络教学条件日益完善的今天，翻转课堂已经成为一种新型的“复合型”教学方式，它为混合式教学的推广和发展创造了机遇和发展的空间。本文从“以人为本”的思想出发，对“互联网+”下的《水质工程学》的混合式教学进行了探讨。

一、《水质工程学》课程概况

《水质工程学》作为高校给排水科学与工程类的一门主干课程，其教学内容为：让学员对水的特性有一个较为全面、系统的认识;了解供水系统的水质特性及主要性能参数;掌握供水系统发展现状及新工艺、新技术，培养掌握水处理技术的基本原理和设计思路。该专业课程的特色是：内容广泛，信息量大，知识点多，涉及水力学、水分析化学、物理化学、水处理微生物学等多个学科，而且对工程性、实践性、创造性的需求较大。

网络技术的发展对这门课的教学方式产生了很大的冲击，从原来的传统的离线式教育变成了对网络的运用;多媒体教学、网络教学与物理教学结合的翻转式、混合式教学已有多年的实践。《水质工程学》是一门综合性的教育，它包括在线项目学习、问题导向学习、在线授课、翻转、研讨等多种形式。该项目通过网络与网络技术资源的整合，为水质工程提供多维、立体、综合的信息系统。经过多年的教学实践，大多数的学生都可以在这种教学方式下，获得较好的效果。通过对学生的测试结果的统计，发现在相同的情况下，采用常规和混合式学习的方法进行学习，通过对比发现混合式教学的平均分数和及格率都显著提高。

二、“互联网+”环境下《水质工程学》课程教学中的问题

目前，《水质工程学》的教学理论学时为48学时。现行《水质工程学》教材中的一些问题是：一是教育资源的匮乏，资源内容深度不够，使人才的素质教育难以适应。《水质工程学》的教学内容有：水治理规范、方法、技术、工艺等方面的教学，种类众多。在传统的课堂中，老师很难把有关的内容全部教授给学生，也不能指导他们进行深入的学习，不能很好地适应职业技能的发展。二是单一、落后和低效的教育方式。在传统的教育体制下，采取“填鸭式”、“满堂灌”的老师授课方式，导致了学生对知识的被动接收，教学效率低下。三是教师处于教学的主导位置，没有充分反映出以人为本的教育思想;原来的课堂教学活动是以“老师讲、学生听”的单向的方式进行的。在课堂上，教师所讲的内容比学生所学的内容更多，而教师处于教学的核心位置，而学生的参与程度较低。四是教师在课堂上不能充分反映出学生的个性特点，使教师很难根据不同的特点进行针对性的教育。原来的课堂讲授是按照课程安排的，老师们在一定的教室和有限的课时下进行，很难全面兼顾个性化。五是教师对学生的全面素质缺乏有效的评估。在原来的教育中，这门学科的教学评估只局限于对学生成绩的评估，而其评估模式则是以“平常分数+闭门测验”为主，试题多是理论性和概念性的，无法充分反映学生的分析和解决问题的综合素质。

三、“互联网+”环境下的智能教育手段

结合雨课堂的手机终端，可以充分利用雨课堂的优点，从而可以很好地解决现有的不足。对于老师来说，可以更加充分地掌握学生的学习风格和学习成效，并在课堂上进行灵活的教学;对于学生来说，他们不但可以在学习的同时获得更多的知识，也可以选择适合自己的学习方法，在老师的指导下，让他们去想，去扩展他们的思想，让他们在与别人的交流中，学会接受别人的看法，并与别人合作来实现他们的创造性。

本文以给排水科学与工程专业学生为主体，进行了水质工程设计的实验。首先对课程进行模块式的学习。本课程分为八大部分，即：概论、混凝、沉淀、过滤、消毒、水厂设计、软化水及水除盐八个部分，前六个单元是必修的，后两个单元则视学员的具体状况而定，每个单元的教学内容相互独立而紧密相连，由任课老师负责进行不同的教学和评估。其次，将该课程的教学内容做成一套教材，比如将理论类的教学内容做成 PPT，技术类的可以通过对已有的录像进行处理，配以解说词进行解说;在此基础上，根据学生基础水平、兴趣和学习需要的差异，根据各单元的具体情况，制作出多种学习实例，以便于学习和探索，并根据不同的学习要求，设计出相应的学习方案。

四、《水质工程学》课程线上教学设计

“翻转教学”是由美国人于2000年设计的，它使传统的“灌输式”的教学方式发生了变化，老师可以利用“MOOCS”、微课、网络课程等为学生们提供学习资料，课堂上通过老师的引导进行课堂上的互动交流。由此可见，在线教学更适宜于使用“反转”的教学方式。《水质工程学》在线教育的基本思想是：以问题为中心，以老師为主导和指导，注重对问题的学习和问题的发现，注重对问题的解答，强化课后的学习和扩展。在传统教育中，这门学科的教学评估只局限在对学生的评估上，而评估方法则是以“平常分数+闭门”的形式进行，试题往往是理论性的、概念性的，无法充分发挥学生的分析和解决问题的能力。

五、《水质工程学》课程线上教学实践

（一）线上授课的筹备工作

1.教学平台的选取。要实现《水质工程学》课程的教学，必须要有一个合适的网上教学平台，因为超星学习通是我们学校的一个长期的合作平台，学生和老师都很熟悉，有足够的数据存储，可以进行录像、声音和各类文件材料的上传，也可以进行现场教学，并带有注册、课堂讨论、发言、发布通知、抢答等互动的课堂教学，提供老师发放作业、上传答案、考试等服务，所以，在学期开始之前，可以将相关的教学资源、教学内容、考试内容、《水质工程学》等教学资源都上传到了学习通、学堂在线的教学资源中。不过，由于很多大学和中小学都在使用超星学习通进行实时教学，造成了网络的瘫痪，学生和老师在课堂上无法下载数据，学生和老师们也很难登陆，所以他们很快就找到了其他的直播平台，比如钉钉、雨课堂、腾讯会议、腾讯课堂，由于钉钉和雨课堂的老师们经常使用，所以腾讯会议无法制作回放，最后决定将腾讯课堂作为一个实时播放的平台，供学生复习，使用人数众多，操作简单。腾讯课堂的快速版本不管是老师建课还是学生上课都很方便，不用下载 App，老师只要把上课的链接和上课的二维码发到 QQ、微信等新媒体上，同学就可以用电脑、手机、 iPad等连接登录教室。课堂中，同学可以与同学及老师在讨论区进行讨论，还可通过“举手”键来请求老师的接听，提出问题或解答问题。老师们可以用 PPT播放、视频播放、共享屏幕、进行签到、在线回答问题、利用白板进行教学、将腾讯教室与超星网融为一体。

2.教学资源的建立。在实施“翻转”式课堂教学中，教学资源库是当前高校师生获取“学习资源”的主渠道。课程采用李圭白、张杰编写的《水质工程学》作为教材，通过大量的查找，最终获得了这门课的 PDF和《户外排水管的设计手册》第5册城市排水与注册设备工程师的培训教材等 PDF格式的电子版，可将以上内容存入“超级星学习通”数据库，并将老师拍摄的照片、视频、微课、课件等，全部录入到超星学习通的数据库中，通过网络收集各类与该课程有关的教学资源，比如中原工学院龚为进等老师，将学习通内的视频等素材与数据库连接到数据库，以解决“翻转”的问题;并将《水质工程学》教学大纲上传，方便学员了解教学安排及重点难点。

（二）实施教学大纲

1.强化预习能力。本课注重以人为主，在课堂前先进行预习，同时要让学员们先看一遍电子书和课件，同时录制小视频、微课等资料，让同学们可以充分地利用课余的空闲时间，同时也可以减少因看视频而产生的疲惫和无聊。在指导学生进行学习前，将微课、视频、课件等材料设定为作业点，将作业点的完成情况作为日常的总分，将主要内容设定为问题，由同学自行解决，并将预习过程中出现的问题，通过给老师发送电子邮件传递给老师。

2.注重课堂讨论、解惑和工程实践。在上课之前，将同学的问题进行归类，并在腾讯教室的讲授平台上发表，并提供10分钟的时间让同学进行反思和探讨，从而提高他们的解题水平;在课堂上，老师根据学生的提问和正确答案做了说明，并着重介绍了本课的要点和困难;然后发放考试试题，以检测同学们对所学的理解。为防止某些同学没有提前学习，不提出问题;在不讨论、不在线等“划水”的情况下，将课前的学习、课堂互动和教室考试的得分作为最后的得分，在班级考试中取得优异的分数后，再进行理论知识的运用，并以实际的实例来阐述其在实践中的运用。

3.课后加强对重点知识的强化与扩展。在课堂上安排恰当的家庭作业，加强对知识的掌握，并提供一些扩展的阅读材料，并设定特定的工作时间，以拓宽同学的知识面，让同学理解新的废水治理技术，并掌握新领域的最新技术。完成的作业和扩展的任务分数也会被纳入到该科目的总分中。老师们可以通过移动终端在线阅览，也可以在网上通过网络阅读，阅读方法要考虑到不同年级老师的特点。依据阅读的成绩，例如章节的考试成绩;通过对成绩分布、答题正确率等资料，老师可以更好地了解每位同学的学习状况，对课堂进行反思，及时对课程进行适当的调整，对关键问题进行深入的阐述，并利用课后的空闲时间进行系统性的温习，使其更好地了解和把握。

4.加强过程评估，注重工程实践中的理论知识。《水质工程学》课程的最后成绩分为线上与线下考核两部分，线上分数占50%，线下分数为50%。线上成绩包含学生签到、听和观看课程音视频、章节测验、 PBL、课程访问量、讨论、课件和扩展材料的阅读。因为在这门课的教学中，不管是课前预习、课堂讨论、互动测试、课外的家庭作业、扩展阅读等，都会根据不同的比重排在最终的分数，从而极大地激发了同学的学习热情，让他们能将“功”运用到日常学习中，而在期末考前，也要加大一些关于“实用”的理论知识点的分数，以防止考生在考前的临阵磨枪，让学习的进程回到原点。

六、教学方式反思

（一）教师角色转换为先决条件

多元混合式教育方式，网络的大量的资源让学生们所能学到的东西比教科书、实物教室要多得多，而在学习中所碰到的问题也越来越多，老师上课已经不仅仅是一个单纯的教授，而是一个持续的与同学一起去探究。教师在各方面的综合素质，在职业能力之外，也在不断提高，既要做好常规的教学准备工作;还要授课和评课，也要录教学录像或网上的资料，重构课堂内外的课程内容，制订实施与评价计划，跟踪、管理和指导学生的自主性学习。例如，团队合作的时候，老师要注意激发每位同学的学习热情，而不是只关注表现优异的同学;想想怎样提问，让同学们在提问时能够深入地思考;思考怎样在公共场合指导孩子们清晰地表达自己的观点。

（二）保证学生的主动投入

就教师来说，以学生为中心。在《水质工程学》的前期，对该专业的混合教学方式有一定的认识;对某些学生的接纳水平较差，有一定的心理抵触情绪;不认同，上课之前不作任何预习，或者只是看一眼课文、录像，造成了课堂上无法完成教学作业，师生、同学之间无法进行有效的沟通。从学生的立场出发，从学生的立场出发，探讨一种适用于混合教学的在线学习和评估方式，以促进学生主动参加新的教育方式。所以，从解决问题开始，把课堂测验、书面报告和沟通的绩效纳入到日常的考试中，对学生的学业成效起到了很好的考核和提高。

（三）不断推进新课改

多样化的混合教学模式可以有效地解决传统的教育问题，并在实践中起到一定的作用。但是，在实际操作中还面临着如何改善评估方法、采用何种评估方法、采用何种教育方法和学习方法等问题;教师讲授的过多会加重学生的负担，使他们的学习兴趣下降;缺乏主动性的同学很难进行有效的控制等。今后在线教育的资源也在不断地优化;在不断改进评价体系和提高教学模式的可被接纳程度等问题上，还需要进一步的工作。

七、结束语

通过研究通的数据，我们可以看到《水质工程学》的课堂访问人数;课件的读取率和查阅材料均较高，作业的完成品质相对较好;腾讯的现场教学研讨和考试，同学积极参加，考试表现优异。可以看到，运用“反转”的教学方法，基于学生的研讨，教师的引导、督导，必要的说明，能有效地提高学生的学习兴趣，提高他们的学习能力，提高老师的教学水平。

作者单位：于艳    吉林建筑科技学院

参  考  文  献

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