对分课堂在环境工程课程教学中实践

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[摘要]根据《环境工程原理》的课程特点，结合教学实践，分析了将对分课堂教学模式应用于环境工程原理教学中遇到的问题。在此基础上，通过对分课堂在环境工程原理教学中的探索和实践，提出“对分课堂”模式下教学内容的重构，“对分课堂”模式下教学设计的改进，“对分课堂”模式下学生学习方式的转变等途径，解决对分课堂模式在环境工程原理教学中遇到的问题，提高学生的学习效果。

[关键词]环境工程原理；对分课堂；教学改革；教学方法；教学模式

1引言

环境工程原理是一门环境学科的基础课程，主要研究环境工程技术中各单元过程的基本原理、典型设备的构造与操作原理，同时也涉及到各单元过程的设计计算。学生通过学习环境工程原理这门课程，可以为后期《水污染控制工程》、《大气污染控制工程》等主要专业课的学习打下坚实的基础。同时，通过对该门课程的系统学习，学生能初步掌握各个单元操作的基本原理和规律，熟悉各单元操作过程及设备的计算方法，具备用工程观念分析解决单元操作中的一般问题的能力。虽然环境工程原理这门课程对于环境工程专业的学生来说十分重要，但不少学生在学习这门课时，会表现出很强的学习倦怠。由于环境工程原理涉及许多工程技术的原理和计算，在学习前需要掌握高等数学、物理学及物理化学等课程的基础知识，这对学生对基本知识的掌握提出了较高的要求[1]。同时，由于环境工程原理中工程技术的复杂性，除了极少数简单的问题可以用理论分析的办法解决外，大都需要依靠实验研究解决，通过实验研究过程规律，再将研究结果指导工程实际，这也对学生的实践动手能力提出了挑战[2-3]。学生在面对这些问题和挑战时，如果没有合适的途径去克服和解决，就会出现明显的厌学情绪，降低学习的主动性，从而导致学习效果大大降低。为了提高学生的学习兴趣，提升学习效果，人们尝试了多种方法，其中“对分课堂”作为一种新的教学模式受到了广泛的关注。相比于传统的教学模式，“对分课堂”通过将一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半分配给学生以讨论的形式进行交互式学习，不仅避免传统课堂“教”“学”分离的缺点，而且弥补了单纯的讨论式课堂效果差的遗憾。通过将传统课堂与讨论式课堂各自的优势结合起来，把讲授和讨论错开，让学生进行个性化的内化吸收，可以帮助学生提高学习兴趣，提升学生学习的主动性，让学生能更好地掌握知识[4]。

2对分课堂应用于环境工程原理教学中的问题分析

尽管“对分课堂”具有理念深刻、简明易用的特点，能实现学生变被动学习为主动学习，但在许多课程的教学过程中也受到了一定的争议。尤其是对于类似于环境工程原理这样的课程内容多、知识结构复杂、工程计算繁琐的课程，教师在使用“对分课堂”教学模式时，往往会遇到各种各样的问题，导致对分课堂在实施的过程中难以贯彻执行。根据在环境工程原理的教学实践以及与其他教师的相互交流，本文总结了对分课堂应用于环境工程原理教学中的主要问题有如下几点。首先，“对分课堂”模式与环境工程原理课程的学时数不匹配。在传统的教学方式下，教师的授课时间长，讲授的内容多，课程的学时数基本能满足要求。而在“对分课堂”教学模式下，由于教学过程中安排了学生讨论的环节，教师的授课时间会进行一定程度的压缩。很多老师提出对分课堂的模式会花费大量的时间，造成教学进度进展缓慢，课程学时难以满足教学要求。其次，“对分课堂”模式与环境工程原理课程的内容不合拍。由于环境工程原理涉及到许多工程技术的原理和计算，对基本知识的掌握要求较高，在应用“对分课堂”模式时，无法很好地将课程的内容和学生的讨论结合起来，出现“对分课堂”模式与环境工程原理课程内容不合拍的现象，降低了老师和学生对“对分课堂”模式的尝试热情，造成“对分课堂”模式不能产生应有的效果。第三，“对分课堂”模式对学生的引导作用不一致。通过对分课堂的实践教学发现，由于学生的学习能力的千差万别，在进行对分课堂教学时，如果进行随机的分组讨论，会导致不同组的学生的学习情况可能差异很大，尽管进行了全班范围的讨论和老师的讲解，有一些组对知识的理解程度仍会明显会低于其他组。“对分课堂”模式对学生的引导作用不一致，如何科学合理的分组讨论，是“对分课堂”模式的一个重要的课题。由于这些问题的存在，在“对分课堂”模式应用时，不少教师出现浅尝辄止的情况，认为对分课堂并不能给学生的学习带来更好的帮助，反而降低了课堂效率，因此又回到传统的教学模式上去。显然，这种情况是应该避免的。事实上，上述问题并非没有解决的方案。为了在教学中解决这些问题，我们开展了对分课堂在环境工程原理教学中的实践和探索。

3对分课堂在环境工程原理教学中的探索和实践

为了实现对分课堂在环境工程原理教学中的应用，针对对分践。以“对分课堂”模式为基础，优化环境工程原理的教学体系、教学内容和教学方法，结合环境工程原理的课程内容特点，探索不同教学内容的最佳“对分课堂”教学模式，主要包括以下几个方面。

3.1“对分课堂”模式下教学内容的重构

在教学过程中，之所以出现“对分课堂”模式与环境工程原理课程的学时数不匹配的问题，主要原因是传统的教学模式采用的教学内容编排与“对分课堂”模式的要求不符。因此，在课程开始前，可以根据“对分课堂”的教学模式特点，对教学内容进行重构。通过查阅资料，听取资深教师意见，对课程内容结构进行优化，并配套新的教学资源和教学资料。通过重构教学过程，提炼主要知识点，构建学习框架，使其更好与对分课堂的教学模式相融合。对于环境工程原理这门课，可以根据单元操作的特点，将每一个单元操作作为一个专题进行教学，将实验实践部分和理论知识部分结合起来，改变传统的先讲授理论再进行实验实践的教学方式，将理论知识融入工程实践中去。如普通高等教育本科国家级规划教材《环境工程原理》(胡洪营等编著)，该教材在内容编排上，依次包括环境工程原理基础，分离过程原理和反应工程原理[5]，教材内容知识引导循序渐进，知识体系构建完善，具有较强的理论性和综合性，得到了广泛的采用[6]。然而，在基础知识和单元操作内容衔接上，部分理论内容和单元操作有所分离，如第五章的质量传递和第八章的吸收以及第九章的吸附未紧密衔接起来。这导致学生在学习的过程中出现效率下降的问题，也增加了学生学习的时长和课程的学时量。为了更好地提升学生的学习效率，可以根据对分课堂的教学模式的特点，在教学内容设置上，对相关内容进行适当的调整，如将质量传递这一章节和吸收等章节作为一个教学专题放在一起进行授课，在采取“对分课堂”模式进行教学时，将这些内容作为一个整体进行讲授，通过结合老师的讲解和学生的讨论，提升学习效率，减少学时数与教学内容不匹配的问题。

3.2“对分课堂”模式下教学设计的改进

在进行“对分课堂”教学时，传统的教学模式下的教学设计显然已不能满足新的教学需求。因此对“对分课堂”模式下教学设计的改进是十分必要的。在进行“对分课堂”模式下教学设计时，需结合课程内容，改变教学过程，灵活采用多种不同的“对分课堂”教学模式，通过讲练结合、合作学习、自主课堂、项目化教学、案例教学等多种方式增加学生的学习兴趣和主观能动性，提升教学效果。如在流体流动这一章节的教学过程中，可以充分利用对分课堂的模式，首先以工程实践或实际问题为导向，让学生分组讨论如何判断楼房高层自来水水管能否出水的问题，引出流体流动过程中的相关知识点，引导学生进行发散思维，思考并讨论解决问题的途径有哪些，解决这些问题还需要哪些先决条件。在此基础上，通过相互讨论和引导讲解，过渡到课程内容的学习上来。然后通过讲授理论知识，让学生理解并掌握流体流动的相关理论知识以及解决之前问题的先决条件的确定方法。最后再引导学生思考如何利用所学的知识解决问题，并进行分组讨论，充分发挥学生的主动性，让学生在解决实际问题的过程中学习理论知识，提高学生将理论应用于实践的能力。由于每一个章节或专题的内容特点不同，根据不同的教学内容可以采用不同的对分形式，灵活采用当堂对分或隔堂对分的方式，充分利用现代化的教学辅助手段，如“对分易”、“学习通”、“雨课堂”等辅助工具，将不同知识点的学习采用形式多样的教学方法进行教授，增加课堂的丰富性，提高学生学习兴趣。

3.3“对分课堂”模式下学生学习方式的转变

传统的教学模式下，不同的学生对于教师来说更像是一个整体，教师在授课的过程中难以满足每个学生的个性化需求，导致部分学生的学习积极性不强，学习效率受到影响。“对分课堂”模式作为一种新的教学模式，可以根据学生的不同的情况，将他们分为不同的小组，进行分组讨论和学习，每个组员在组内可以发挥自身的特长和主动性，积极地参与到课程的学习过程中。因此，在进行对分课堂教学时，不能简单的随意分组，而是要根据学生不同的特点，将他们相互搭配分组，充分挖掘学生各自的潜能，同时锻炼学生的合作能力，促进学生的全面发展。如在对分课堂的实施过程中，在分组讨论的环节，根据课程内容的难度的不同，可以将基础知识扎实的同学与基础知识薄弱的同学搭配分组；根据学生表达能力的不同，可以将表达能力强的学生与表达能力弱的学生搭配分组；根据学生性格的不同，可以将性格内向的学生与性格开朗的学生搭配分组等等。通过这种以强带弱，互补互促的方式进行结合分组，学生在交流讨论的过程中可以不断学习对方的长处，相互帮助相互提升，综合锻炼他们多方面的能力。此外，在教学过程中，需要及时关注学生学习情况，通过不同的“对分课堂”模式，如当堂对分、隔堂对分、分组讨论和作业点评等不同方法，结合“亮考帮”、“对分易”等多种形式和工具，引导学生积极思考，增强学生的学习效果。通过对学生在对分课堂中学习的状况及时跟进，针对出现的问题，及时调整对分的方式，不断进行改进，提高学生自主学习的效率，摸索出符合学生学习过程特征的对分课堂方案。

4结语

环境工程原理作为环境工程专业的一门专业基础课，涉及到许多工程技术的原理和计算，给学生的学习提出了很大的挑战。而“对分课堂”作为一种新的教学模式，可以通过发挥学生的主观能动性来提高学生学习的兴趣，从而获得较好的教学效果。但将对分课堂应用于环境工程原理教学中时，会出现“对分课堂”模式与环境工程原理课程的学时数不匹配，与环境工程原理课程的内容不合拍，以及“对分课堂”模式对学生的引导作用不一致的问题。因此，在将对分课堂教学模式应用于环境工程原理教学中时，首先应根据环境工程原理的课程特点，进行“对分课堂”模式下的教学内容重构，将实验实践部分和理论知识部分结合起来，将理论知识融入工程实践中去。其次，应结合课程内容，改进教学设计，灵活采用多种不同的“对分课堂”教学模式，增提升教学效果。第三，应调整学生的学习方式，根据学生不同的特点，将他们相互搭配分组，充分挖掘学生各自的潜能，结合“亮考帮”、“对分易”等多种形式和工具，引导学生积极思考，增强学生的学习效果。最后，根据“对分课堂”模式与教学内容的融合方式以及学生的学习反馈，完善“对分课堂”的教学模式，并加以验证，尝试将其推广到其他类似课程的学习过程中去。

参考文献

[1]韩晓刚，陈秀珍．《环境工程原理》课程建设改革初探[J]．教育现代化，2017，(37)：57+138．

[2]雷畅，付志平，龙来寿，等．《环境工程原理》实验与理论结合的教学方式探索[J]．教育现代化，2019，6(76)：163-164．

[3]唐海，徐建平，蔡昌凤，等．《环境工程原理》课程实验教学模式优化研究[J]．广州化工，2013(4)：183-184．

[4]刘磊，赵庚升，王波，等．基于对分课堂的工科专业大班基础理论教学改革[J]．上海理工大学学报(社会科学版)，2019，41(2)：190-194．

[5]胡洪营，张旭，黄霞，等．环境工程原理[M]．北京：高等教育出版社，2015．

[6]陈忠明，邵友元，范洪波．《环境工程原理》教学方法改革与应用型学生培养[J]．东莞理工学院学报，2017，024(001)：107-110．

作者:雷畅 龙来寿 付志平 蒋荣华 单位:韶关学院化学与土木工程学院