《人工濕地生態(tài)工程》教學(xué)改革方案探析

杜露 黃娟 陳傳勝 陳永華

摘 要：為了順應(yīng)新時代的要求，培養(yǎng)生態(tài)工程技術(shù)人才，本校環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)開設(shè)了《人工濕地生態(tài)工程》課程。本文綜合分析了教學(xué)過程中存在的問題，從教學(xué)手段與方法上進行改進，結(jié)合教學(xué)反思評估教學(xué)效果。實踐表明，本教學(xué)改革方案不僅有助于教學(xué)質(zhì)量的提高，還可以提升學(xué)生的創(chuàng)新性思維，有效地提高教學(xué)效果，強化分類教學(xué)學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)教學(xué)考核全過程監(jiān)控理念。

關(guān)鍵詞：《人工濕地生態(tài)工程》;教學(xué)改革;反思性學(xué)習(xí)

中圖分類號：TB ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.25.075

0 引言

由于現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展，水環(huán)境污染問題日益嚴重。全世界每年廢水排放量約6000億噸，發(fā)展中國家約有90%的廢水未經(jīng)處理即排放，從而造成5萬多億噸水體被污染，進而使得潔凈飲用水資源更加緊張。近年來，面源污染特別是農(nóng)業(yè)面源污染已成為全球范圍內(nèi)水體污染的主要原因，導(dǎo)致了河流、水庫、湖泊的營養(yǎng)化。因此，找到有效防治水污染的新技術(shù)就顯得十分重要。人工濕地體系正是順應(yīng)這一時代而逐漸發(fā)展起來的一種簡便有效的生態(tài)工程污水處理新技術(shù)。

作為一種污水生態(tài)處理工程新技術(shù)，人工濕地利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的凈化作用，使水質(zhì)得到改善，實現(xiàn)對廢水的生態(tài)化處理。和傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，人工濕地污水處理技術(shù)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、投資低、耗能低、抗沖擊負荷強、操作簡便以及運行費用低等特點。

1 人工濕地生態(tài)工程教學(xué)過程中存在的問題分析

《人工濕地生態(tài)工程》融合了植物學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)為一體綜合的水污染生態(tài)工程治理的課程，環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生對此背景相對欠缺，在教學(xué)過程中往往存在以下問題。

1.1 知識點的理解不深入

學(xué)生對《人工濕地生態(tài)工程》課程的學(xué)習(xí)沒有深入理解課程中涉及的知識點，導(dǎo)致對知識的掌握程度只停留在淺層面，并且對所學(xué)知識的實踐應(yīng)用能力較差。例如在《人工濕地生態(tài)工程》課程中，里面涉及許多人工濕地生態(tài)工程學(xué)原理，設(shè)計理論等抽象概念，使學(xué)生難以深入理解。

1.2 課程內(nèi)容交叉，學(xué)科基礎(chǔ)薄弱

《人工濕地生態(tài)工程》是農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境生態(tài)工程專業(yè)的重要課程，涉及范圍廣，該課程內(nèi)容交叉，學(xué)科基礎(chǔ)薄弱，學(xué)生沒有形成較為完整立體的知識體系，導(dǎo)致學(xué)生對該課程的內(nèi)容理解比較零散，沒有統(tǒng)一的邏輯順序，從而不利于學(xué)生的識記，導(dǎo)致學(xué)生對該課程失去興趣。

1.3 課堂積極性不高，以及應(yīng)用知識與理論知識脫節(jié)

課程大部分是以傳統(tǒng)的方式進行教學(xué)，方法過于單一、死板，學(xué)生思維被固化，缺乏創(chuàng)新意識。另外，理論和實踐內(nèi)容關(guān)聯(lián)性缺乏，不利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。導(dǎo)致學(xué)生課堂積極性不高，以及應(yīng)用知識與理論知識脫節(jié)，難以養(yǎng)成運用課本知識解決課外問題的良好習(xí)慣，不能較好地活學(xué)活用。

2 《人工濕地生態(tài)工程》教學(xué)問題的解決策略

對以上問題，本教學(xué)團隊在教學(xué)過程中采用以下策略。

2.1 教學(xué)內(nèi)容多元化，突出國際化和前沿性

對于人工濕地生態(tài)工程中某些難以理解的原理等，可建立易理解的或者結(jié)合所學(xué)過的知識進行聯(lián)系，加強學(xué)生對知識的理解。在教學(xué)內(nèi)容中融入國際化、跨文化理念，強化教學(xué)的科研和服務(wù)功能。課程中融入國際化的設(shè)計思路和理念，如海綿城市、美麗鄉(xiāng)村等。定向追蹤國際上人工濕地研究主體團隊，結(jié)合國情和地方文化差異，分層級介紹相關(guān)研究提出的背景和研究現(xiàn)狀，打開學(xué)生國際化視角，抓住學(xué)生的眼球，吸引學(xué)生的興趣，自覺地投入課程的學(xué)習(xí)過程中。

跟蹤政策導(dǎo)向，增加前沿性技術(shù)和觀點。應(yīng)用型知識點采用國家規(guī)范與市場需求相結(jié)合的方式講授，如《人工濕地設(shè)計》章節(jié)，采用污水治理需求，國家政策和設(shè)計規(guī)范，以及同類型技術(shù)相比較的方式突出人工濕地在污水處理行業(yè)的定位，為后續(xù)設(shè)計參數(shù)選取提供參考。

理論性知識點采用開放式教學(xué)方式，百花齊放，追根溯源，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維。如以辯論的形式開展人工濕地強化措施和技術(shù)手段對比。

2.2 采用集中和分散相統(tǒng)一的原則拆解課程內(nèi)容

從課程類型和難易程度兩個方面，采用集中和分散相統(tǒng)一的原則，合理優(yōu)化課程體系。利用九宮格框架從課程類別和課程難度兩大維度、三個水平綜合評估現(xiàn)有課程，去冗添金，構(gòu)建“金課體系”。

如果課程在內(nèi)容上有重復(fù)和交叉的部分，可以進行適當?shù)膭?chuàng)新改造和優(yōu)化處理，合理地刪掉一些在課程中重復(fù)交叉部分，以及對課程內(nèi)容進行合理編排，注重課程中每個知識點之間的銜接處理，適當減輕學(xué)生壓力。對于一些綜合性較強地課程部分，應(yīng)當著重強調(diào)綜合應(yīng)用知識能力和創(chuàng)新能力地培養(yǎng)。課程設(shè)置應(yīng)當強調(diào)針對性與應(yīng)用性問題。

2.3 混合式理論教學(xué)和多維任務(wù)驅(qū)動式實踐教學(xué)相結(jié)合提高課堂積極性

基礎(chǔ)知識部分采用混合式教學(xué)模式。學(xué)生可以在某些平臺上自主學(xué)習(xí)，可采用看學(xué)習(xí)視頻、PPT，Word等資料，合理地安排自己的時間進行探究與學(xué)習(xí)，盡量自己解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。當遇到自己不能解決的問題時，可以在學(xué)習(xí)平臺上及時地反饋給老師，以便老師合理安排后期線下學(xué)習(xí)的內(nèi)容和方式。然后根據(jù)學(xué)生在線上提出的課程疑問，老師可以在課堂中進行集中解答，讓學(xué)生可以弄清知識點的疑問，掌握知識。

應(yīng)用性知識采用多維任務(wù)驅(qū)動式實踐教學(xué)與反饋模式。知識點與工程案例相結(jié)合。如《人工濕地應(yīng)用》章節(jié)結(jié)合周邊典型人工濕地工程，實地考察濕地運行效果和設(shè)計理念，該部分可以實習(xí)課程相融合?；谥R點開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。如《人工濕地植物篩選與配置》章節(jié)，可展開濕地植物育種創(chuàng)新研究，亦可申請濕地植物配置方案和設(shè)計創(chuàng)業(yè)活動，在實際的項目中進一步理解書本知識。完善激勵和考核機制。在原有課堂表現(xiàn)+考試的考核制度基礎(chǔ)上，結(jié)合課外表現(xiàn)和項目情況，適當予以獎勵，完善考核機制。