水的物化处理案例教学模式构建
[摘要]针对传统教学模式存在的问题,分析了案例教学模式的特点,构建了水的物化处理教学案例库,并从案例设计、教学手段和教学评价等方面提出了提高案例教学效果的建议和措施,以期能更好地适应新工科专业人才知识、能力和素质的培养要求。
[关键词]案例教学;教学模式;物化处理
1案例教学的特点
1.1以学生为中心
案例教学不同于传统的单纯教师讲授的教学模式,它是以学生为中心,教师主要起引导作用,注重师生交流互动,在教学方式上采取分析、模拟、学习、交流、讨论等多种教学手段,重在激发学生的学习兴趣,增强学生学习的主动性。
1.2以案例为基础
案例是案例教学的基础和核心[1],案例素材可以来源于生活、工程实践和科学研究等,但必须要与课程知识点相关联。案例素材的选取、案例与教学内容的融合、案例呈现方式等直接影响教学效果,对教师的教学能力提出了更高的要求,需要教师认真进行教学设计和教学研究。在案例教学实践中不少学者对常规案例教学方式进行了改进,吴万宗等针对目前案例教学存在维度单一的问题,提出了比较式案例教学,启发学生辩证看待问题[2]。王淑勤等为更直观地了解案例,结合仿真手段提出了仿真案例教学[3],这些都进一步提高了案例教学的效果和案例教学的适用性。
1.3以能力提升为目的
案例教学通过实际案例,引发学生思考,结合所学内容提出解决方案或发表自己的看法,能做到学有所用,有效培养学生分析问题,解决复杂问题的能力[4],提高知识灵活运用的能力,培养学生多维度、多方位确定工程方案的能力和工程实践能力。通过接触实际工程案例,还能起到课程思政教学的作用,可以锻炼培养学生的工程师基本素质,树立正确的工程伦理观和职业道德观,正确理解职业规范和社会责任感。
2水的物化处理课程特点
2.1信息量大
水的物化处理课程集理论与技术于一体,基本理论部分主要涉及反应器理论及化学动力学原理,技术部分具体涉及到混凝、沉淀、过滤、膜分离等水处理常用物化技术和方法。课程内容丰富、信息量大,需要对传统教学方法改进,提高课堂教学效率,并充分利用各种教学平台,将课堂内外相结合,从而保证教学效果。
2.2知识更新快
水处理技术在不断发展,其中的物化处理技术也日新月异,知识更新快,对应的课程教学内容需要补充更新,让学生及时了解专业热点问题和前沿技术,以适应时代的发展和提高学生的科研创新能力。
2.3应用性强
水的物化处理课程主要介绍实际水处理中常用的各种物化方法,具有很强的应用性,相关的案例素材较多,教学中将理论与工程实际案例相结合,利于学生对知识的理解和接受,促进学生实践应用能力的提高。
3水的物化处理案例教学模式构建
3.1水的物化处理教学案例库的设计
案例是案例教学的基础,完善的教学案例库是保证案例教学效果的前提。
3.1.1教学案例库的设计思路
案例库实际上是一门课程所有案例的组合。案例库要层次清晰、结构合理;覆盖面要齐全,能覆盖课程对应的主要知识点;每一知识点对应的案例要具有代表性,能反映一定的问题。案例库总体设计时可以采用分解-综合的设计思路,以课程目标为主线,将一门课程先进行分层分解,搭建框架。可以结合课程内容和特点进行分类或按章节分解,再细化到各知识点,进行案例设计。
3.1.2水的物化处理教学案例库的构成
水的物化处理课程目标是通过基本理论和技术的学习,使学生掌握水的物化处理技术与原理,具备水处理设计能力和解决复杂水处理问题的能力。结合水的物化处理课程特点与课程目标,将案例分为三大类:基础理论类。结合实际应用技术,融合物化处理原理,选择水的物化处理技术与化学动力学、水的物化处理技术和反应器理论相结合的研究成果设计教学案例;单元技术类。结合领域内重点问题和社会上热点问题,提炼国内外水的物化处理技术方面的代表性案例和最新研究进展,围绕物化单元处理技术方向的工程实践和研究成果设计教学案例;综合应用类。结合水厂和污水厂实际建设项目,选取具有工艺代表性的典型项目,围绕其工艺流程、水质状况、工程设计、运行管理、问题分析与改进等内容设计教学案例。
3.1.3案例的设计要求
案例教学需要实际的案例素材,但不是直接拿来就用,一个完整的教学案例应由案例本身和案例使用说明两个部分组成,案例使用说明实际上是教师的教学组织设计,应明确教学目的、关联的知识点和重点难点、学时安排,所采用的教学手段,需要思考的问题等,也是教师备课的重点。案例素材选用时必须要与课程知识点相关联。案例要具有多样性,能体现学生不同能力的培养,并有相应的要求。如体现实践能力培养的工程案例,这部分案例要具有正确的价值导向,体现可持续发展理念;体现创新能力培养的研究型案例,这部分案例要具有时效性,需要根据成果发展及时更新;体现解决问题能力培养的问题型案例,这部分案例要具有可分析性和可参照性,能让学生综合运用所学知识去解决问题。
3.2提高水的物化处理案例教学效果的建议与措施
3.2.1紧扣教学内容,精心设计教学案例
案例是案例教学的核心,案例教学对教师和学生都提出了更高的要求,教师要充分发挥引导作用,结合课程知识点,精心选择和设计教学案例,并寻找切入点,将案例巧妙地融入到教学环节,促进学生积极思考、主动参与、深入挖掘,能将与案例相关联的各个知识点做到融会贯通。案例内容可以教师事前准备,也可以抛出问题由学生课后补充完成,课上交流讨论。如在讲消毒部分时,结合当前很多水厂消毒技术的改造,设置消毒小组,让学生自己搜集相关案例,对比了解不同消毒方法各自的特点与存在的问题、实际工程应用情况及改进措施、研究进展等,通过分析讨论、交流汇报,学生不仅掌握了消毒部分的基础知识,还对消毒技术的应用与发展情况有了深刻的认识。
3.2.2灵活运用多种教学手段,激发学生学习兴趣
案例教学需要充分调动学生学习的积极性、主动性和参与意识,单一的教学手段很难满足案例教学的要求,需要结合不同案例的特点,灵活运用交流、讨论、汇报、辩论、模拟等多种教学手段,采取个人完成和小组完成等方式,利用课堂内外各种教学交流平台,加强师生互动,促进学生主动参与,既可提高学生的学习兴趣,又可以锻炼学生分析问题和解决问题的能力。
3.2.3科学建立过程评价体系,保证教学效果
案例教学侧重多种能力的培养,并贯穿于整个教学过程,传统的教学评价模式难以客观评价案例教学的效果,需要构建合理的评价体系,并加强过程评价。评价指标应既能体现知识的掌握和应用,又能体现学生解决问题的能力、实践能力和基本素质,可以是定性或定量;评价者可以是老师或学生;评价依据可以是考试也可以是课堂交流汇报、课后读书报告等;评价节点应涵盖课堂内外。
4结语
水的物化处理案例教学通过教学案例库的精心构建、教学内容与实际案例的有机融合、教师和学生的教学互动、理论与实践的相互结合,有效激发了学生的学习兴趣,提高了学生分析问题和解决问题的能力,增强了学生的工程意识和工程道德素养,利于新工科专业人才的培养。
参考文献
[1]郑金洲.案例教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2000.
[2]吴万宗、潘瑞姣.教学革新比较式案例教学方法在课程思政建设中的应用-以《宏观经济学》课程为例[J].创新创业理论研究与实践,2018(16):15-16.
[3]王淑勤、尹大琪、苏金波.仿真案例教学法在废水处理工程中的应用[J].实验技术与管理,2017,34(7):160-173,177.
[4]雷呈.案例教学法在生物化学教学中的运用和评价[J].高师理科学刊,2011(5):107-110
作者:何莲 鲁梦江 叶亚玲 乔庆云 单位:扬州大学
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