人工濕地生態工程課程“實踐—線下—線上”教學模式探討

杜露 陳雅琳 李科林 陳永華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為推動“新工科”建設，培養適應新時代發展要求的“新工科”人才，高校對課程教學改革提出了更高的要求。分析了人工濕地生態工程在傳統教學中存在的問題，并且結合實地參觀、理論學習和虛擬仿真實驗，開發出“實踐—線下—線上”的新型教學模式。該教學模式目前在環境工程專業開展，虛擬仿真實驗平臺針對全校開放，并發放調查問卷，結果學生普遍反饋教學方式新穎，效果好。

[關? ? 鍵? ?詞]? 教學改革;人工濕地生態工程;實地參觀;虛擬仿真實驗

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）28-0140-02

十八大會議召開以來，環境問題得到了前所未有的重視，習近平總書記提倡的“綠水青山就是金山銀山”的發展觀，得到了全國人民的廣泛認同。但是我國還面臨著大氣污染、多樣化復雜垃圾的處理、水體與濕地的保護、產業結構調整與轉型等諸多問題，因此環境相關專業人才的培養是十分重要的，其中就包括了人工濕地生態工程專業。此外，新一輪的科技創新伴隨著新型工業化的發展，需要大量的新工科領域人才，而在前期的探索中，主要有機械、電氣、化工、土木、互聯網、人工智能等專業，而人工濕地生態工程成為近幾年快速發展并且需求旺盛的新工科專業，可以加大改革力度，在實踐中提出新型有特色的教學模式。

濕地被稱之為“地球之腎”，其生態功能不可替代，而人工濕地生態處理則是一種較好的廢水處理方式，它利用土壤、人工介質、植物和微生物等，對污水、污泥進行處理，建立起一個人工濕地系統，防止了環境的再污染，并且可以獲得污水處理與資源化的最佳效益。人工濕地生態工程是一門融合植物學、微生物學、生態學為一體的綜合水污染生態工程治理的課程，本課程的教學應偏重于實踐，僅僅專注于傳統的理論教學，對于人工濕地生態工程專業人才的培養是遠遠不夠的。

一、傳統人工濕地生態工程教學中的問題

（一）不利于培養學生思考能力

傳統的課堂教學模式多為灌輸式，教師教、學生被動接受。對于相對淺顯的知識點尚且能接受，如：水污染處理工藝、人工濕地分類、特點等。然而對于專業理論知識因缺乏背景和啟發性思考只能淺嘗輒止，如：微生物參與的C、N、P和S物質循環，植物生理脅迫，污染物去除機理等。傳統的人工濕地生態工程教學模式導致學生缺乏主動思考的空間，學生在學習上很難有積極性和主動性，課堂上只是聽老師講解也很容易走神，難以激發學習的興趣，更不利于培養學生的創新精神以及思考能力。

（二）不利于培養學生的實踐能力

人工濕地生態工程是一門實踐性很強的學科，而傳統的教學模式缺乏新型技術手段的運用，多數課程體系都重視理論教學，而忽略實踐教學[1]，對學生來說缺乏趣味性和吸引力。對于一些較抽象的工藝裝置和操作，由于學生無法見到實物，導致他們難以理解實際操作中的原理。并且，一些工藝繁瑣、氣味重、有毒有害、安全風險系數高的裝置都不能予以直接展示，影響了學生對實驗過程的探究、數據的獲取以及對實驗結果的認知。

二、“實踐教學”和“線上線下混合式教學”的發展現狀

隨著大數據、智能應用等新技術的快速發展，互聯網對教學的作用越來越突出[2]。同時，大家對終身學習、碎片化學習概念的認同，線上線下混合式教學方法應運而生。在我國教育事業的迅速發展下，進行實踐教學和線上線下混合教學成了教學改革的發展方向，為培養實踐型人才提供了新思路。這樣的教學模式不僅能夠調動教師和學生的積極性，讓教師和學生之間的交流和溝通變得頻繁起來，而且可以有效地提高教師的教學效率和學生的學習效果，因此混合式教學模式應當廣泛地被運用到課堂教學中，將其獨特的優勢發揮出來，將我國的教育水平普遍提高。

目前，人工濕地生態工程的課程大多是以課堂理論教學為主，實踐教學為輔，全面開展實踐教學和線上線下混合教學模式的課程較少。然而，傳統的教學方式形式較為單一，學生接受知識較為被動，缺乏主觀性、探究性，并且學生跳過了自我探索、尋求答案的過程，無法鍛煉解決問題的能力。然而，實踐教學和線上線下混合式教學模式可以較好地解決此類問題。

學院在課程上大膽開展實踐教學，拓寬實踐教學途徑，讓學生帶著任務走出課堂。首先，實踐教學可以輔助理論知識的學習，提高學生對課程的興趣和創新能力;其次，實踐教學可以提高學生的實際應用能力，有利于滿足畢業以后的工作需要。實踐性的教學可以更好地鍛煉學生的自主學習能力，進一步提高工科人才培養質量，增強學生的社會競爭力，以更好地適應社會需求。

另一方面，線上線下混合式教學模式也正在成為以后教學模式的主流趨勢，其最主要的特點就是在學生學習的時候不僅可以通過線下的傳統教學，還可以利用網上的各種資源進行線上學習。在進行線上學習時，學習的進度和學習的時間都可以自己來掌控，并且可以自己將課本上的知識進行一定程度的延伸，從而提高自己的學習能力。同時，線上線下混合式的教學模式可以加強學生和老師之間的互動性，在線下課堂上，讓學生帶著問題來聽課;在線上課堂上，讓學生在學習的過程中可以隨時向老師提問，也可以建立課程交流社區，營造更好的學習氛圍。此外，線上線下混合式教學模式還具有個性化的特點[3]，學生可以根據自身的學習情況和知識的掌握程度選擇適合自己的課程，并且可以根據自己的興趣選擇自己喜歡的課程，學生在線上課程進行的自主學習將與主觀能動性密切掛鉤，而線上線下混合的教學模式充分地將學生放在了學習的主體地位，可以讓學生更加全面地了解自己的學習情況。