新型智慧教学在环境工程专业课程教学中的实施路径--以水污染控制工程课程为例.pdf

215造纸装备及材料 第 53 卷 总第 226 期 2024 年 1 月 科研课题文章编号：2096-3092（2024）01-0215-03*基金项目：2022 年华侨大学研究生教育教学改革研究资助项目 作者简介：肖杰锋，男，博士，讲师，研究方向为环境科学；张倩，女，博士，副教授，研究方向为环境科学与工程。通信作者：洪俊明，男，博士，教授，研究方向为环境科学与工程。新型智慧教学在环境工程专业课程教学中的实施路径 以水污染控制工程课程为例*肖杰锋，张 倩，洪俊明华侨大学 化工学院环境科学与工程系，福建 厦门 361021摘要：针对环境工程专业学生在专业核心课程理论学习中存在的传统教学方法低效、学生课后反馈滞后、学生课后学习时间紧张等问题，文章探究了新型智慧教学在水污染控制工程课程教学中的优势，并提出了实施该解决方案的路径，将“雨课堂”线上系统应用于该专业水污染控制工程课程教学中，作为学生课上、课下的学习辅助工具，为环境工程专业的核心专业课程建设及发展提供一种新思路。关键词：环境工程专业；新型智慧教学；水污染控制工程分类号：G642；X-4水污染控制工程课程是环境工程专业的最重要专业课程之一，教学内容涉及知识面广，包括物理、化学、生物和工程原理等基础理论知识1。课程目的是使学生系统地掌握水污染控制的基本理论、工艺构筑物及装置的设计，并掌握排水系统的规划设计原理，掌握一定的解决工程实际问题的能力。近年来，随着社会科技的发展、高校课程的改革和本科教学观念的转变，传统专业课程的教学方式方法已经无法完全满足当下教学需求，学生接受程度有所下降。因此，亟须对相关专业课程教学新模式进行探究，为专业课程建设和发展提供新思路。随着社会数字化和电子化的快速发展，新型智慧教学（即线上教学系统）凭借其便捷性和智慧化优势，在辅助传统高校教学中取得了良好的教学效果2。其中，雨课堂作为一种典型的集数字化和智慧化为一体的线上教学系统，在华侨大学专业课程教学中得到了推广应用。文章以水污染控制工程课程为例，探究雨课堂在专业课程教学中的应用优势，为环境工程专业的专业理论课程建设及发展提供新启发。1 水污染控制工程课程教学现存的问题1.1 传统教学方法低效近年来，华侨大学环境工程专业学生基数相对较大，导致人均课程教学时间较短，学生学习方式以点对面的统一授课为主，任课教师与学生间点对点教学概率低。水污染控制工程课程内容多、范围广，理论性、原理性知识点多、学生短时理解记忆难度大，传统的教学方法通过单一的讲授无法帮助学生完成知识点的及时理解与记忆，要求学生课下耗费大量时间进行巩固学习。另外，传统教学方法下师生间课下沟通渠道少，学生巩固学习中遇到的知识难点无法及时得到解答。长此以往，学生对理论知识掌握不彻底，知识盲点日积月累，严重打击其学习积极性。目前，传统教学方法的低效性使教学效果大打折扣，相关问题日益凸显。1.2 教学效果反馈滞后水污染控制工程课程传统教学过程中，教学效果的反馈主要通过作业习题完成情况和学生答疑、面谈等方式完成。课程反馈方式缺乏、时效性严重滞后，效果不佳。反馈评价是教学活动中至关重要的一环，既可以反映学生的学习效果，又可以帮助教师进行教学反思，从而持续改进教学方式方法、适时调整教学内容、合理区分教学重点难点。另外，在传统教学方法考核方式单一，反馈不足。课程考核一般由平时成绩和期末成绩组成，占比分别为 30%40%和70%60%。基于此考核，任课教师对学生的学习效果进行评价及分析。这就使学生偏重期末考试，过度依赖教师“划重点”，出现严重的临时“抱佛脚”现象。如此一来，学生不重视课程过程学习的积累，无法养216 科研课题 2024 年 第 1 期 总第 226 期 造纸装备及材料成良好持续的学习习惯。课程教学过程中反馈机制缺乏和考核方式单一，使任课教师无法及时了解学生学习动态和教学效果，往往只能通过期末考试所反馈的学情信息进行教学调整，但这时的调整已是严重滞后了，无法通过教学对比来验证调整效果，教师也难以及时有效地改进教学方式。1.3 学生课后学习效果差目前，国内社会数字化进程高速发展，当代大学生极度依赖便携式和数码化生活方式，手机、平板等数码产品已经成为生活、学习所不可或缺的一部分。对当代学生而言，利用手机获取最新的信息资源、实现知识的碎片化学习已成为最适宜的学习方式。但是，水污染控制工程课程传统教学方法过于依赖学生的课后书本化学习，这不仅要求学生具备高度的自我管理能力，还需要占用学生大量的课后时间进行巩固学习。同时，这种方式也会大量消耗教学空间和学习资源。华侨大学环境工程专业的专业课程大多安排在大学三年级进行讲授，学生学习课程多、课程专业性强、理解难度大。学生无法在有限的课后时间充分掌握所要求的课程理论知识，容易出现各专业课程互相挤占学习时间的情况，从而导致学生课后学习效果差的问题3。2 水污染控制工程课程教学中新型智慧教学的优势科技的快速发展，促使了高校教学方式方法的革新与进步。其中，雨课堂等智慧教学系统的开发，完善了传统理论教学方法，为解决当下教学问题提供了新思路，有助于实现从单一教学方式到多元化教学体系的转变，打破现有困境。基于雨课堂的新型智慧教学，可以有效实现课堂教学互动、动态反馈，提高课堂教学效果。另外，基于线上线下的学习系统，可以达到良好的课上课下混合教学，帮助学生提高课后学习效率。最终，基于互联网系统，可以有效积累和更新教学资料，实现资源存储。新型智慧教学的应用对于传统专业课程的教学改进具有显著优势，具体如下。2.1 教学效果即时反馈当代大学生已经习惯了数字化和智能化的生活学习方式，对其而言，手机等数码产品是其获取外界信息和反馈自身想法的重要途径。雨课堂恰好可以完美迎合当代大学生的生活学习特点，通过手机上的雨课堂系统，他们可以随时随地了解并学习任课教师推送的学习资源，实现自主学习和碎片化学习。与传统课堂教学相比，雨课堂可以将每位同学的学习动态及时反馈给教师，实现对学情的及时监测。其中，任课教师可以通过设置课堂习题，及时了解教学情况，通过学生反馈情况调整授课节奏。另外，任课教师可以通过雨课堂布置课后线上习题，迎合学生电子化学习习惯。雨课堂可以及时反馈学生课后学习情况和学习效果，形成针对性的分析报告结果，有利于教师及时地对教学进行反思和改进4。2.2 课上课下教学连贯雨课堂具备多媒体插入、屏幕共享、直播授课、录像授课、线上讨论、试卷习题发布、学情动态监测等功能，可以满足任课教师的多种教学需求。多种教学工具的灵活使用，可以帮助学生课上课下都能有效跟踪到教师的讲解、操作及对重点难点知识的解析。线上录像课程的使用，可以帮助学生及时对错失信息和知识点进行课后学习；线上习题的发布与分析，可以帮助学生及时发现知识盲点，提高其针对性学习效能；线上讨论的使用，可以帮助学生降低不适感与胆怯性，拉近任课教师和学生间的教学距离，提高学生课程参与度。总之，线上雨课堂线上学习系统的应用，可以有效连贯学生课上课下学习活动，使任课教师和学生在学习进度、教学沟通等方面保持同步，规避课上与课下的教学效果差异。2.3 电子教学资源积累及更新教学资源的积累和应用是支撑一门优秀理论课程教学的基础。雨课堂线上学习系统除了可以将传统的教学资料进行电子化存档，还可以将动画、音频、模型软件等新型教学资源进行整合存储。通过雨课堂，可以分门别类地存储历年的试卷、习题、课件、音频，形成系统的教学体系。对任课教师而言，雨课堂可以对历年学生试卷、习题的完成情况形成分析性报告，形成年度性比对数据。基于该数据形成教学改进依据，可以对教学方式方法进行调整改革，并作为课程改革的基础支撑数据。另外，对学生而言，雨课堂可以有效保持课程学习过程中所有的习题、课件等教学资源，通过手机或计算机，学生可以及时获取所需的教学资源，进行错题纠正和巩固性学习。3 水污染控制工程课程中新型智慧教学的实施路径3.1 构建教学效果即时反馈通道通过雨课堂线上学习系统，可以形成有效的即时217造纸装备及材料 第 53 卷 总第 226 期 2024 年 1 月 科研课题教学效果反馈通道。任课教师可以及时了解学生学情，做出针对性的教学调整；学生可以及时知悉自身的学习不足，进行巩固性补足。在课堂教学中，任课教师可以通过雨课堂设置思考题和讨论题，并将小组或学生个人的答案进行匿名投评，进行师生互评和生生互评，提高每位学生的课堂参与度和关注度。课堂授课结束后，雨课堂会自动生成课堂报告，任课教师可以实时了解学生的掌握情况，并适当进行调整。在课后教学中，任课教师可以通过雨课堂设置单选题、多选题、判断题和主观题等多种题型对学生知识的掌握程度进行测试，了解每节课学生的学习掌握情况。此外，雨课堂支持任课教师线上对学生针对主观题作答的文字和图片进行批注、圈画；学生端同步显示教师批注、圈画内容，帮助学生清晰定位问题。对学生而言，他们可以结合教师批注及时了解自身学习不足之处。由此，通过雨课堂可以帮助任课教师和学生构建一条双向的教学即时反馈通道，利于达成更好的教学效果。3.2 建立课上课下混合教学模式水污染控制工程课程不仅要求学生掌握大量物理、化学、生物和工程原理等理论知识，还要求学生了解大量的水污染控制工程案例。传统课堂采用教室内的多媒体设备播放 PPT 和相应音频。由于教学空间距离的影响，部分学生存在观看效果差、音频声音不佳等问题。课堂教学效果存在客观差异性。雨课堂可以将讲授的课件、音频等教学内容实时更新并保存在线上，消除教学距离，拉平教学客观差异。课上的多媒体课件不再是学生唯一的学习资料来源，学生可以通过线上系统进行无差异化学习。并且，学生还可以在个人系统上，对影像图片等教学材料进行标注，便于个人理解记忆，充分调动自身学习的积极性和主动性，提高学习效果。任课教师借助于雨课堂，可以建立学生与课堂的近距离高效学习，雨课堂展示的图像清晰，操作简单方便，易学易用，可以使教学效果最大化。在水污染控制工程课程教学中，任课教师可以开展的教学过程包括课前预习、课堂教学和课后巩固等多个环节，将课上教学活动串联起来。学生手机端也会保留课堂授课的课件和测试题，便于学生课后随时随地回顾复习。这种串联任课教师和学生的线上学习系统，可以最大程度上建立良好课上课下混合教学模式。3.3 构建多元化考核模式考核方式的差异化和多元化是建立良性考核机制的实现途径和坚实保障。在水污染控制工程课程考核中，不仅要考查学生对理论知识的掌握情况，还要考查学生解决实际工程问题的能力。因此，需要构建多元化考核模式，弱化一次性考核，强化过程考核，消除一次考核结果的偶然性。借助雨课堂线上学习系统，学生课程学习中的习题完成情况、讨论参与度、课程关注度、课后自主学习情况等都能得到具象化体现，形成总结性分析报告。由此，可将学生过程性考核并入教学总体考核中，促进教学考核方式从一次性考核到重视过程性考核转变。多元化考核模式具体包括了出勤、课堂学习参与度、思考讨论完成度、习题作业完成度、课后学习自主度、阶段性作业完成度、期末考试完成度等方面，可以从多维度综合地考查学生课程掌握程度，做出更加科学合理的考核评价。而且，基于线上的考核方式，学生可以根据考核结果以及自身学习情况及时调整学习状态。对学生而言，各部分成绩可及时通过雨课堂形成逆向反馈，各考核结果均有理有据，使学生更加重视过程学习和考核，在一定程度上避免了学生在期末考试前临时抱佛脚的问题。4 结束语在数字化信息化时代，教师要从主动转变教学思路，积极探索教学模式，秉承“以学生为中心”的授课理念，采用多种手段相结合的教学方法，努力设计以学生为中心的教学活动，激发学生学习热情，做好教书育人工作。文章基于雨课堂新型智慧教学解决新工具，结合水污染控制工程课程自身特点，从现存问题出发，利用了新型智慧线上学习系统的优势，探索了环境工程专业课程教学新模式，为相关课程建设及发展提供一种新思路。参考文献1 蔡靖.水污染控制工程课程教学改革与思政理念的融合J.山西财经大学学报,2023,45(增刊2):249-251.2 张锐明,赵平萍,郎小玲.地方应用型高校环境工程专业思维指导课程的建设与探索J.环境工程,2023,41(增刊2):1013-1015,1019.3 陈重军,潘杨,顾晓丹,等.苏州科技大学水污染控制工程课程群建设与实践J.中国给水排水,2023,39(16):51-55.4 曾月鹏,杨玉春.以学生为主体的机械制图混合式教学探索与实施J.造纸装备及材料,2023,52(5):218-220.