“互联网+”背景下水处理实验课程改革探索

陈 丹，肖智兴，俞 锋

（南京工业大学城市建设学院市政工程系，江苏 南京 211816）

0 引言

互联网在近年来得到了快速发展，全世界亿万人都参与其中[1]。与此同时，我们的本科教育模式也正在发生着重大改变，授课不再受教材及教室的局限，有了新的更多样化的方式[2-3]。随着全社会对“互联网+”理念的重视及不断推广，许多新兴的信息技术慢慢被大众接受并广泛应用。若在互联网平台上进行网络教学，学生与教师之间的交流互动会更方便，学生们的学习也会逐渐注重个性差异，学习环境更加个性化，教学内容和手段更加丰富，学生的创新能力得以发挥[4]。因此，将“互联网+”融入高校的实验课程教学中，将对高校工科教育者带来全新的契机与挑战。

1 “互联网+”模式在课堂教学中的应用现状

“互联网+”时代，“教”与“学”将发生根本性的改变。将“互联网+”模式运用于课堂教学的优势主要有：（1）解决教师无法单独指导学生学习的问题；（2）可以做到面面俱到，解决学生差异性问题；（3）提升教师课程开发能力，促进教学质量的提升。“互联网+课堂教学”将带来教育理念、教育方式、教育管理等的深刻变革[5-6]。目前国内已有一些高校尝试将“互联网+”与课程相结合，提高教与学的效率，改善教与学的体验，为学生创造有意义的学习经历。如清华大学将“互联网+”与课堂教学相结合，建立了“以学生的学习和发展为中心”的教育理念；同济大学在“互联网+”与教学的深度融合方面投入了大量的精力，如推进“翻转课堂”教学模式；南方科技大学建立“以学生为中心”的质量保障体系，改变教学评价内容、方式与方法等。

目前利用“互联网+”驱动课程教学方法改革有三个趋势：（1）学生网络自主学习。利用网络资源提供给学生明确的学习目标与任务、学习路径、自我检测要求，学生按照自己的节奏进行学习，在网上提交学习反思，与老师和同学交流。（2）混合式协作学习。学生在网上完成知识学习、主题探究、小组讨论、交流互动等环节的学习。而在课堂中，教师与学生面对面交流，主要针对各自的学习成果进行展示交流并进行自评互评。这两种学习方式都需要学校做精心的教学设计，不仅投放教学资源，更要设计学生学习路径。（3）基于学习行为和成果的形成性评价，通过大数据，分析学生学习成果和学习行为过程，掌握学生学习动态。

2 基于“互联网+”的水处理课程实施模式

基于“互联网+”水处理实验教学实施的重点在于如何培养学生主动思考、积极动手的创新实践能力，以及在实验过程中如何能给学生们的学习效果进行综合性的评价。实验开始之前，教师应科学合理地对学生进行分组并确定充足的实验题目。每组学生通过查阅课程互联网平台资料，自己讨论确定将要做的实验题目并进行初步的实验目的、实验方案、实验内容及步骤的设计。实验过程中，教师针对相关实验的特点制定过程考核方案，实验后，教师指导学生整理实验结果，同时引导学生深入思考实验现象及存在的问题，激发学生的科研热情，鼓励并指导学生进一步进行创新实验。具体实施思路分为以下三点：

2.1 水处理实验课程章节的合理分类及选择

依据不同课程章节的特点及难易程度，将各章节中的每一小节都分为适合网络教学、适合网络辅助教学、不适合网络教学等不同类别。这部分研究内容不能单纯地依靠老师的教学经验来进行分类，应当调研学习过水处理实验这门课的学生，了解他们在学习过程中遇到的问题及自身感受，然后对章节进行分类。选择一到两个章节进行教学改革，该部分章节应当属于适合网络教学或适合网络辅助教学门类，在这个过程当中，搜集学生对传统教学和网络教学的评价十分重要。只有做好前期工作，才能选出真正贴合学生网络学习的章节。

2.2 精细化课堂教学、建立多样化的网络教学模块类型

在前期工作的基础之上，深刻反思梳理，整合课程精华，进一步明确教学任务，厘清学生在上课前、上课中及课后时间需掌握的知识点，通过网络或线下搜索资源并结合已有课程资料，进行课程中相关模块的网络教学视频和音频的录制，并将其应用到学生的“互联网+教学”中。此阶段的教学设置，主要目的在于利用灵活多样化的教学模式激发学生们的学习能动性，优点在于学生能够自主学习。

2.3 自主性学习动因研究，建立多样化的效果评价机制

在进行新的教育模式的同时，更加需要对教学效果考量。因此，在完成好前期工作后，调查、研究学生自主性学习动因，最终建立检验学生自主性学习的评价机制十分有必要。学生在新的教学模式下，学习效果如何，通过对课前参与度的评价，课中互动情况，课后作业内容的设置，学习成果的展示，参加大学生创新项目活动等，进行全过程的评价，充分激发同学们的积极性，突出每个人自己的亮点，建立多元化的效果评价机制。

3 基于“互联网+”的水处理课程实施优势

在水处理实验的课程教学中引入“互联网+”理念与手段，克服传统水处理演示验证型教学实验中难以调动学生动手做实验、动脑思考问题的缺陷，提升学生学习的积极性和主动性；学生与教师之间能够在任意时间互动交流，不再受传统课堂的限制；教师可将水处理实验过程的虚拟仿真教程共享在网络平台，能够大大提升实验效果；建立对学习进程的记录和形成性过程的考核评价，减轻了教师进行形成性过程考核评价的工作量，同时还提高了考核评价的真实性与质量[7-8]。这对于推动水处理实验课程向着开放式、合作协同式、自我构建式转型具有重要意义。

“互联网+”水处理实验教学模式以学生为中心，教师通过课前动画演示及预留问题，课中专业知识的讲解及水处理仿真实验演示逐渐培养学生的实验兴趣，鼓励学生自己动手设计实验，完成实验，在实验中获取科学知识，发现有趣的实验现象进而积极创新。改变目前学生只在课堂学习而缺乏课前课后反思的教育瓶颈，利用微课学习的模式使课堂教学内容延伸到课外，微课的视频较短，既方便学生使用，又非常具有针对性，同时方便学生对所学内容进行思考、反思、巩固和提升。

“互联网+”水处理实验教学突出学生在实验中的主导地位，能够使参与水处理实验的学生从被动接受知识的状态转变为主动开放自由获取知识的状态。学生在进行“互联网+”水处理实验的过程中，需要自主查阅大量专业资料和文献，自己设计实验方案并完成整个实验操作。学生通过查阅文献，发现问题，不断与教师进行讨论，从而获取真正的专业理论知识。另外学生在自主完成实验的过程中也提高了实验技能和创新能力。

4 结语

“互联网+”在水处理实验课程中的运用，能为我国进行工程教育改革,将信息网络技术融入实验教学,提高工程教育质量提供科学的参考依据。实行“互联网+”水处理实验教学是新工科背景下经济信息化发展对人才培养的实际需要，是推动我国工程教育国际化发展的必由之路。