發布時間：2020-05-08所屬分類：教育論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要從環境工程原理的課程特點及課程內容設置出發，提出板書與多媒體教學、啟發式教學與案例教學、傳統講授式教學與翻轉課堂教學相結合的教學方法，并適當利用慕課資源等教學條件輔助教學，以提高課堂教學質量。 關鍵詞環境工程原理;啟發式教學;案例教學法;
摘要從環境工程原理的課程特點及課程內容設置出發，提出板書與多媒體教學、啟發式教學與案例教學、傳統講授式教學與翻轉課堂教學相結合的教學方法，并適當利用慕課資源等教學條件輔助教學，以提高課堂教學質量。
關鍵詞環境工程原理;啟發式教學;案例教學法;翻轉課堂;慕課
1引言
從發展現狀來看，環境工程學基本內容主要包括大氣污染防治工程、水污染防治工程、固體廢物的處理和利用、環境污染綜合防治、環境系統工程等幾個方面。2003年，清華大學在國內率先開設環境工程原理課程，并作為環境工程專業主干課程。該課程在化工原理基礎上，結合環境治理工程中涉及的單元操作等內容編寫而成[1]，主要講述水處理工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理處置工程等環境污染防治以及生態修復工程中涉及的基本理論、共性的基本現象和原理以及高效、快速去除污染物的思路、手段及方法[2]，具有原理抽象、公式多、工程實踐性強、學科交叉等特點，學生學習難度較大。本文結合教學實際，從課程內容設置、教學方法以及教學效果等方面提出幾點改革措施，旨在全面提高環境工程原理課程的教學質量。
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2課程內容的設置
環境工程原理課程理論知識覆蓋廣，工程反應原理難度大。如何在有限的教學課時內讓學生掌握必要的理論知識及工程設計計算方法，并結合實際教學案例，提高學生分析問題、解決問題的能力，從而把理論知識運用到實踐當中，成為教學中需要解決的問題。因此，在課程內容選擇和重難點的把握上需加以重視。一方面，結合該課程與“水污染控制工程”“大氣污染控制工程”等其他專業課程間的共同點以及專業自身特點，將最具課程特色的內容列為重點教學內容，避免由于重復而造成的學時資源浪費;另一方面，結合環境工程中廢水、廢氣、固廢的污染特點、常用的處理工藝等，將教材內容中的相關內容進行梳理，合理確定重難點，如重點講解分離過程原理中沉降、過濾、吸收、吸附等章節，便于學生更好地運用理論知識解決廢水廢氣等污染控制工程中的實際問題。
3教學方法
多媒體與傳統板書有效結合板書是一種傳統的教學手段[3]，是教學內容的導讀圖，主要顯示課堂的層次和結構。課堂上，隨著粉筆的舞動，教師帶動學生的思緒共同思考。然而傳統教學方法存在諸多不足，如學習效率低下，講課進度緩慢，提供信息局限，甚至僅局限于教材內容，學生往往認為內容都可以在書上自學，上課不愛聽而課后又不能自覺學習，造成教學失敗。因而，在教室中配備多媒體計算機，利用大量形象逼真的圖片以及栩栩如生的視頻活躍課堂氣氛，豐富教學內容，從而取得良好的教學效果[4]。
然而，運用多媒體教學時，學生的注意力又容易被色彩鮮艷的圖片及豐富的動畫所吸引，而對教學內容缺乏思考，與教師之間缺少互動，大家把注意力都集中在大屏幕上，一堂課下來，學生似懂非懂，云里霧里，很難抓住講課重點[3]。對于環境工程原理這門理論性很強、不易理解的課程，教學中過于依賴多媒體教學，容易造成學生學習蜻蜓點水的結果。
在這種情況下，可以將多媒體教學和板書這種傳統教學手段相結合。如對于原理的講解，特別是公式的推導及習題的演算，宜多采用傳統板書的方式，每一步的推導和演算過程，都能夠帶動學生的思緒，便于讓學生跟上教師的思路，同時帶動學生共同思考;而對于一些實際工程設備的演示，則可以借助多媒體圖片和視頻進行教學，以便使教學內容更為形象化，讓學生可以更為具體地應用基本理論。
啟發式教學與案例教學相結合我國古代大教育家孔子很重視啟發式教學[5]，曾曰：“不憤不啟，不悱不發。”對教師來講，應該通過自己的外因作用，調動起學生內在的積極性。
案例教學法[6]由美國哈佛商學院所倡導，是一種以案例為基礎的教學法。案例本質上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師于教學中扮演設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與討論。不像是傳統的教學方法，教師是一位很有學問的人，扮演傳授知識的角色。
作為專業基礎課，環境工程原理涵蓋的原理知識很多，如果采取填鴨式、滿堂灌的做法，單純地將現成的答案灌輸給學生，學生往往只知其然，不知其所以然，更加會缺乏靈活運用和獨立思考的能力[3]。因此，建議盡量采取啟發式教學方法，讓學生積極思考，在此基礎上再對他們進行啟發、開導，這才符合教學規律。今天的教學過程仍需加以借鑒。另一方面，環境工程原理課程內容涉及較多的污染控制技術，如果簡單地照本宣科，顯然收不到良好的教學效果。如果采用案例教學法，將現實中的所見所聞帶入課堂，培養學生的想象力，加之現場教學，將收到事半功倍的效果。
如在重力沉降章節教學過程中，可以通過提問引導、現場舉例、聯想實際等教學方法進行講解。首先，通過手中粉筆的受力為例，分析顆粒物在重力場中的受力情況;其次，通過分析沉降速率方程，引導學生思考沉降速率的影響因素以及沉降速率方程的應用;再次，通過介紹摩擦數群法中沉降速率的求解方法，引導學生思考如何運用摩擦數群關系曲線求解顆粒粒徑;第四，以講臺區域為例，假設為一封閉箱體，自己帶著粉筆走動，講解降塵室工作原理;最后，通過帶領學生去污水處理廠現場教學，講解重力沉降在廢水處理過程中的應用。整個過程下來，不僅容易集中學生的思想，也能啟發學生的思維，舉一反三、觸類旁通。
傳統講授式教學與翻轉課堂教學相結合學校產生前，教學主要是口耳相傳、示范模仿。17世紀捷克教學家夸美紐斯首創班級授課制[7]，創造了“觀察—記憶—理解—練習”的教學模式。蘇聯教學家凱洛夫最終完善了這一理論，創設的“復習舊課—導入新課—講解新課—鞏固新課—布置作業”模式被沿用至今。教師通過口頭語言向學生傳授知識、培養能力、進行思想教育，可以大規模地向全體學生進行教學，擴大了單位教師的教學能量，有助于提高教學效率。
然而，班級授課制也存在一些局限性且日益突出。首先，教學活動多由教師做主，學生學習的主動性和獨立性受到一定程度的限制，使得學生主要接受現成的知識成果，其探索性、創造性不易發揮;其次，學生動手機會較少，教學的實踐性不強，不利于培養學生的實際操作能力;再次，它的時間、內容和進程都固定化、形式化，不能夠容納和適應更多的教學內容和方法;最后，班級授課制強調的是統一、齊步走，難以照顧學生的個別差異，不利于因材施教。
為了彌補班級授課制的不足，可以將班級小型化，即把一個班暫分為若干個小組，由教師規定共同的學習任務并由學生分組學習。在這個過程中可以引入翻轉課堂[8]教學模式，將“信息的傳遞”和“知識的同化吸收”進行翻轉。一方面，教師為學生提供教學視頻、在線輔導以及相互交流的平臺，學生分組學習，完成“信息的傳遞”;另一方面，學生根據學習的情況在課堂上為其他同學講解，教師為學生解決疑惑，提供學生相互交流的機會，加深學生對知識的理解和內化，達到“知識的同化吸收”的目的，從而促進學生學習的自覺性。因此，翻轉課堂作為一種新興的教學手段，亦會為學生進行自主學習提供更為便利的條件。
慕課等新式教學手段的應用慕課(MOOC)是近些年涌現出來的一種在線課程開發模式，是為了增強知識傳播而由具有分享和協作精神的個人組織發布的、散布于互聯網上的開放課程。這一大規模在線課程掀起的風暴始于2011年秋天，被譽為“印刷術發明以來教育最大的革新”，呈現“未來教育”的曙光。2012年，美國的頂尖大學陸續設立網絡學習平臺，在網上提供免費課程，給更多學生提供了系統學習的可能。
鑒于環境工程原理課程的特點，其超越課本要拓展的知識比較多，因此，單純按照傳統的教學模式是沒有足夠的課時來進行拓展的。慕課教學資源則可以扮演這一角色，不僅可以突破傳統課程時間、空間的限制，而且有助于激發學生學習的熱情。首先，可以安排優秀的教師來錄制課程，從而保證了課程的質量，而且在課程的時間上相對沒有限制，可以保證課程的廣度和深度。其次，微課[9]作為短視頻的形式與精裝的內容，短而精煉，有利于學生更快地掌握重點，符合大多數學生的心理，如果應用到環境工程原理教學中，應該會取得較好的效果。
4結語
當今社會科技迅猛發展，為了培養出的學生適應當代社會的需要，必須改變傳統的教學模式。環境工程原理課程原理抽象、公式多、工程實踐性強、學科交叉的特點，導致課程學習理解難度大。通過采用將板書與多媒體教學相結合、啟發式教學與案例教學相結合、傳統講授式教學與翻轉課堂教學相結合的教學方法，并適當利用MOOC、微課等新興教學方式，輔助此門課程教學，有助于學生對知識的理解，提高學生的學習興趣，激發學生的學習積極性，增強教學效果。
SCISSCIAHCI
