蘇冰琴，岳秀萍，宋秀蘭

（太原理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，太原030024）

0 引 言

廢水生物處理是高校環(huán)境工程專業(yè)和市政工程專業(yè)的核心課程之一。通過本課程的教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生具有對(duì)廢水生物處理的工藝、技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)和管理等方面的初步能力和運(yùn)用專業(yè)課程的基本理論，解決廢水生物處理工程實(shí)際問題的能力。

廢水生物處理課程的教學(xué)內(nèi)容豐富、理論與實(shí)踐并重。隨著科技的迅速發(fā)展，廢水生物處理理論和實(shí)踐知識(shí)的更新速度將越來越快，尤其是實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重也隨之增大。實(shí)踐教學(xué)是高等教育本科生與研究生培養(yǎng)的重要組成部分，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)［1-2］。如何加強(qiáng)并完善實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)人才能力培養(yǎng)的需求，協(xié)調(diào)教與學(xué)的關(guān)系，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)自主實(shí)踐能力，是廢水生物處理課程教學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)。

1 廢水生物處理專業(yè)課程存在的教學(xué)問題

面對(duì)日益嚴(yán)峻的水源短缺與水體污染危機(jī)，利用科學(xué)理論與技術(shù)，控制水污染、保護(hù)水環(huán)境，勢(shì)在必行。廢水生物處理課程教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要地位也愈加凸顯。然而，目前該課程教學(xué)中存在著如下問題：

（1）理論講授教學(xué)模式單一。在傳統(tǒng)教育制度的思維模式下，廢水生物處理課程的主要教學(xué)形式是教師在課堂上講課，學(xué)生在臺(tái)下聽課，課后教師布置作業(yè)，學(xué)生完成練習(xí)的過程。這種以教師課堂講授為主的“填鴨式”教學(xué)模式，使學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性不易提高，教學(xué)過程中易出現(xiàn)注意力渙散的現(xiàn)象。相對(duì)于教師對(duì)課堂教學(xué)的認(rèn)真付出，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率較低。

（2）教學(xué)過程難以做到因人施教。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)采取統(tǒng)一的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容，教師在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行教學(xué)，難以面面俱到，兼顧到每一個(gè)學(xué)生。由于每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同、接受能力不同，勢(shì)必有部分學(xué)生難以在短短的課堂上汲取足夠多的知識(shí)量，更難以達(dá)到學(xué)以致用的程度。從培養(yǎng)學(xué)生能力的角度來看，現(xiàn)有的教學(xué)模式無法滿足社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和知識(shí)數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，以微視頻為主要形式的“微課”概念被提出。“微課教學(xué)”（SPOC）作為一種在線課程開發(fā)模式，具有靈活性、自主性、可重復(fù)性、主題突出、傳播廣泛、交互性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在教育領(lǐng)域得到迅速傳播［3-10］。翻轉(zhuǎn)課堂理念將互聯(lián)網(wǎng)與高等教育有機(jī)結(jié)合起來，為微課的廣泛應(yīng)用和發(fā)展提供了機(jī)會(huì)和空間，為大學(xué)教育改革提供了新途徑和新思路［11-17］。

鑒于廢水生物處理教學(xué)過程所存在的弊端，進(jìn)行微課教學(xué)模式改革，構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)體系。具體教改設(shè)計(jì)思路如下：

2.1 微課教學(xué)體系的設(shè)計(jì)

按照培養(yǎng)計(jì)劃的要求和課程教學(xué)大綱的需要，教師根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，選擇廢水生物處理課程中的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)內(nèi)容，或是反映課堂中某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主題的內(nèi)容作為知識(shí)模塊，錄制成相對(duì)獨(dú)立的微課短視頻。

精心制作教學(xué)視頻是微課教學(xué)體系的基礎(chǔ)。短視頻教學(xué)內(nèi)容不但要簡(jiǎn)明清晰、主題突出、指向明確，具有邏輯性、層次性、遞進(jìn)性，同時(shí)要注意講授節(jié)奏、舉例恰當(dāng)、互動(dòng)有效，既要保證教學(xué)內(nèi)容的清晰完整性，又要使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣，具有學(xué)習(xí)欲望，不感到枯燥乏味。這對(duì)教師提出了更高的要求，需要教師全身心的投入［18-20］。

根據(jù)我國《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，教學(xué)課程資源分為媒體素材、試題庫、課件與網(wǎng)絡(luò)課件、案例、文獻(xiàn)資料、常見問題解答、資源目錄索引、網(wǎng)絡(luò)課程8類［21］。廢水生物處理課程資源以教材、講解視頻、課件為主，參考資料、案例為輔。各個(gè)知識(shí)模塊以豐富的多媒體形式展示，并配置有教學(xué)內(nèi)容電子書，包括PPT課件、重點(diǎn)難點(diǎn)解析、隨堂測(cè)試、問題討論、教師課后的教學(xué)總結(jié)與反思、學(xué)生的反饋意見以及學(xué)科專家的文字點(diǎn)評(píng)等內(nèi)容，構(gòu)成一個(gè)主題鮮明、類型多樣、結(jié)構(gòu)緊湊的“微課資源包”。圖1為教學(xué)體系設(shè)計(jì)思路。

2.2 微課教學(xué)模式的構(gòu)建

廢水生物處理課程學(xué)習(xí)采用“網(wǎng)絡(luò)+課堂”相結(jié)合的教學(xué)模式。

微課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在課堂教學(xué)之前進(jìn)行推送，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，合理布置學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生可以利用微課資源實(shí)現(xiàn)移動(dòng)學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí)。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以微課短視頻形式展示，充分發(fā)揮多媒體課件直觀、生動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，采用豐富的圖形圖像、多姿的Flash動(dòng)畫、聲色兼有的DV視頻等多元化要素，動(dòng)靜結(jié)合地有效解決實(shí)際教學(xué)問題和完成教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)視頻更具有情境性，呈現(xiàn)的知識(shí)信息內(nèi)容是多維、立體、動(dòng)態(tài)的，讓人的視覺、聽覺能力協(xié)調(diào)配合，具有針對(duì)性地解惑、啟惑，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

課堂教學(xué)是學(xué)生知識(shí)內(nèi)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生集中學(xué)習(xí)，教師統(tǒng)一指導(dǎo)。課堂教學(xué)采用實(shí)物模型、CAI多媒體課件和板書有機(jī)結(jié)合的模式進(jìn)行，教師組織大家研討，強(qiáng)化知識(shí)的掌握；保留板書教學(xué)，牽引學(xué)生思路，強(qiáng)化過程理論的推導(dǎo)，形成多元化的教學(xué)方式。

教師在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中作為教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，有效地安排學(xué)生進(jìn)行分組合作交流，或者學(xué)生個(gè)體獨(dú)立探索。通過教師靈活的教師設(shè)計(jì)，保證了學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)

教師布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，體現(xiàn)個(gè)性化與層次性要求。學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)能力，自我控制能力各不相同，不能一概而論，教師設(shè)計(jì)滿足不同學(xué)習(xí)要求的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，分為必學(xué)、選學(xué)內(nèi)容之分，內(nèi)容安排由易到難，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。

學(xué)生按照教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合個(gè)人需要決定進(jìn)度、節(jié)奏、速度與方式自主學(xué)習(xí)?；A(chǔ)好的學(xué)生可以加快學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)差的學(xué)生可以放慢進(jìn)度或重復(fù)觀看視頻反復(fù)學(xué)習(xí)。教師在知識(shí)點(diǎn)講解之前設(shè)計(jì)問題，學(xué)生帶著問題觀看視頻并在其中尋找答案，完成教師布置的訓(xùn)練題。

教師成立在線論壇，及時(shí)給予指導(dǎo)，答疑解惑，搭建師生交流溝通的橋梁，提高師生之間的互動(dòng)性。通過微課平臺(tái)，教師可以全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，充分感受到學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，做到學(xué)情全透明。

教師依據(jù)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生普遍存在的問題、難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行必要的講解，課前碎片化的學(xué)習(xí)，更需要教師在課堂上幫助梳理知識(shí)點(diǎn)之間的銜接關(guān)系與總結(jié)課程內(nèi)容。

教師課堂講授側(cè)重點(diǎn)在于解決學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)困惑，可以采取課堂練習(xí)、組織討論、提問答疑的形式，強(qiáng)化學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“先學(xué)后教”的課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)。圖2為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式結(jié)構(gòu)圖。

圖2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式結(jié)構(gòu)圖

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中應(yīng)注意的問題

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力為導(dǎo)向，以現(xiàn)代化微課教學(xué)模式為手段，構(gòu)建了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的廢水生物處理教學(xué)體系。通過改革教學(xué)模式，教學(xué)過程由“以教為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為主”，由“知識(shí)傳授為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤澳芰ε囵B(yǎng)為主”，由“被動(dòng)學(xué)習(xí)為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)學(xué)習(xí)為主”，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的人才培養(yǎng)理念。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運(yùn)用需注意以下問題：

3.1 教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的關(guān)系

微課教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了“課堂翻轉(zhuǎn)”，體現(xiàn)了“先學(xué)后教”的教育理念。微課形式豐富了教學(xué)手段，但是微課視頻課時(shí)短，且以知識(shí)點(diǎn)為一個(gè)單元，只能作為傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充和輔助手段，教師的教學(xué)過程不應(yīng)忽視，教師要注意教學(xué)內(nèi)容的合理分配，做到詳略得當(dāng)、主次分明，防止網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的片面化，以保證課堂教學(xué)過程的連續(xù)性和教學(xué)內(nèi)容的完整性。

3.2 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與課堂學(xué)習(xí)的關(guān)系

在微課教學(xué)模式下，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)強(qiáng)化了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的學(xué)習(xí)能力。微課教學(xué)，是對(duì)課堂內(nèi)容的補(bǔ)充強(qiáng)化，是學(xué)習(xí)資源的拓展提升。微課基于課堂教學(xué)，但不能代替課堂教學(xué)。教學(xué)中還應(yīng)當(dāng)保持課堂學(xué)習(xí)的主導(dǎo)性地位，課堂上教師加強(qiáng)知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)的講授，并組織學(xué)生回答、討論問題，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與性，有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的解惑、接受和掌握。

4 結(jié) 語

本文探討了基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的廢水生物處理微課教學(xué)模式的改革，對(duì)微課教學(xué)體系的設(shè)計(jì)、微課教學(xué)模式的構(gòu)建和翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)方面進(jìn)行了分析與研究，旨在深化教育教學(xué)改革、加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)和為社會(huì)培養(yǎng)更加優(yōu)秀的創(chuàng)新型專業(yè)人才。