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关键词：水处理;线上教学;教与学改革;教学方法
线上教学是我国教育发展的必然趋势，合理设计线上教学方法是教与学革命的重点，对课程教学进行改革以适应新的教学要求是值得深入探讨的问题;探讨并总结新形势对高校本科教学带来的巨大冲击与机遇，提升科技与传统教学的碰撞，以构建新常态下的教师“教”与学生“学”的新模式。
《水处理》课程不仅涉及大量的流体力学知识、也有属于物理和科学学科的知识，因此，该课程的复杂性、课程结构的多样性是其他课程无法比较的。能源化学工程专业需要通过水处理课程，掌握最基本的水处理化学反应原理，掌握最简单的水处理辅助计算和水处理平面布置、高程布置等内容。以往的教学实践由于水处理技术的理论居多，导致学生的工程实践环节不足，在新的教育模式改革过程中学生需要形成综合的技术组合处理系统的能力。
2020年上半年所有课程都只能通过线上教学形式进行，没有面对面的课堂教学，怎样对课程教学进行改革以适应新的教学要求，是值得我们深入探讨的问题。本文以武汉大学动力与机械学院2017级本科能源化学工程专业为研究对象，以《水处理》课程为例，该课程通过双线并行的方法，对教育教学活动进行总结和深化，既要明白线上教学改革的应用成果，也要对线下改革的教学方式和教学理念進行深化理解，利用线上和线下互动讨论的教学结合模式，教师团队可以以两种不同的身份参与到教学活动中来，首先以教学指导者的身份为学生创设水处理学习环境，其次以课程开发者的身份广泛搜集PPT和多媒体资源，设置精品的水处理课程，提升水处理活动的深远意义。
一、线上教学面临的挑战
在线教学的方式相比于以往的课堂教学形式更能显示出其优势和特点，但在线教学的形式相比课堂教学依然具有一定的不足，比如在线教学虽然可以通过视频的方式达到教师和学生见面的目的，但这种视频的形式显然不如在课堂上教师和学生之间那种面对面的交流顺畅，并且在线教学过程中教师也无法对每位学生的具体行为进行实时的监督。所以，在采用线上教学时教师就可多采用提问式、探讨式等有效调动学生参与性的方式帮助学生集中在线学习注意力。教学中我们采用播放一段水处理技术和工艺的视频，要求学生观看后提出并总结该处理方法的原理、工艺特点和适应性。
二、线上教学的改革与举措
（一）采取多种教学手段开展线上教学的准备工作
我们采用了多种措施并举的准备工作和教学方式，在线上教学之前，首先建立了水处理课程QQ群、课程微信群，以便随时联络学生并发布课程的相关信息。在特殊情况期间，师生无法在课堂上面对面进行沟通，QQ群和微信群的建立为师生交流提供了一个优秀平台，有利于师生与之间的交流、沟通，教师也能及时与学生展开学术交流，展开数据之间的共享，从而增强师生间的互信。
其次，指导学生在超星图书馆下载电子教材。老师在学习通上建立网络课程，将学习内容和课程录像视频文件提前上传到学习通平台供学生预习，解决了学生没有纸质版教材的困难。通过布置作业和发布讨论话题的形式让学生们参与课程的学习;同时和学生提前调试腾讯会议以准备进行教学直播，并在腾讯会议及时答疑，营造出轻松良好的学习氛围。
（二）线上教学课程的建立与完善
（1）发布视频教学录像。多媒体课件参照了国家级精品资源共享课的要求进行了全面修改并提高。并将往年录制好的武汉大学《水处理》课程视频录像提前发布到网络平台，教师可以在网络中设置各种实验课题，学生在观看录像之后，根据录像的内容展开实验，具体实验可以为沉淀实验，过滤实验等，其次，教师还可以利用3D技术，让学生从网络中真实的观看水厂和水厂处理的过程，避免走马观花式的自动学习，在搜集微课后，通过总任务的编排，学生可以在短时间内构建水处理课程树，综合应用现代化多媒体教学的课程特色。
（2）完善了丰富的多媒体教学资源。武汉大学动力与机械学院能化专业《水处理》课程可以探索环境监测，微生物学等多种资源，加强多媒体教学中的技术性资源，并利用多媒体布置几个模块，在每个模块下设置主要知识点和主要的任务环节，让学生利用多媒体教学资源中的环节和知识点展开问题的学习和理解。教师需要根据教材内容完善、精心编排多媒体，帮助学生通过多媒体的学习资源设置学习策略和学习方案，结合教师的演示汇总学习材料。
（三）线上教学改革的实施
（1）采取多种在线形式及时了解并掌握学生的学习动态。在线教学开始之前教师就可通过在线平台给学生布置预习任务，也要通过签到和签退功能实现对学生的出勤情况进行严格的监督。并通过通信工具给学生传输学习所用到的学习资料及实时消息等。腾讯会议这一平台自身具备普遍性高、操作简单和稳定等特性，所以《水处理》课程采用该平台展开在线教学工作。教师也会使用超星学习通、微信及QQ等多种软件展开线上教学的工作。在线上教学时教师应要求学生开启语音和视频并进行点名，学生通过打字和语音的形式来答到，从而让教师可以试试掌握学生在线学习的状态。学生可采用打字或开启语音询问老师问题，从而实现教与学的良好互动。作业的形式是老师在课程QQ群里发布习题，学生将作业以手写拍照后转为PDF的形式发送给老师。
（2）混合式在线教学方法。《水处理》在利用混合在线教学时，需要层层递进的设置教学环节，教师需要根据具体的教学内容安排课程表设置总结和答疑的时间，学生学习的时间。传统线下教学很难帮助学生理解水处理的实际流程，因此，教师可以参考上文中提到的3D技术，让学生在虚拟的环境中观看，甚至操作水处理的流程，通过实际操作来突出工作规律。教师在线上教学时，需要帮助学生进行任务的学习和完成，通过安排学生小组对任务进行深度解读和实际操练，以小组的形式进行子任务的完成。在获取教师的要求之后，展开水处理的学习和互相提问，并搜集材料，分析数据汇总成详细的任务书。
（3）利用多媒体、视频相结合进行教学。《水处理》课程可以通过对教学内容进行框架性的排列，设置课外能动线和课内能动线，在课内通过水源胶体颗粒的去除、剩余污泥的处理等虚拟平台操作工艺，让学生在线上体验水处理。在线下活动中，让学生就线上的知识点和处理经验设置工艺流程图表，并结合视频录像、三维动画等将现场照片和现场视频实时传输回课堂，教师需要与企业合作，让学生对水处理和水质指标进行汇报和方案的构想，利用电脑处理水处理的一级处理、二级处理方式，并根据这两种方式学习城镇污水处理方法、工业废水处理流程，明确调节池、活性污泥法的应用原理。 （4）在线讨论课及PPT在线展示。此环节中教师需要明确要以岗位需求为学生汇报的前提和导向，学生分成几个小组通过在5到8分钟的时间内讲述自己的PPT设置理念和原理，获得教师和其他学生的点评。在设计PPT在线展示的过程中，需要成员之间的相互配合，不同成员既需要选择论题，也需要查阅有关水处理的文献和工艺图表。因此，这一过程可以紧密地锻炼学生能力，在线讨论及PPT的在线展示与毕业答辩环节相似，但不同的是，教师需要在讨论结束后评价学生的学习漏洞，对小组PPT设置的全部内容进行总体概括，并提出建议。
（5）保证线上線下教学等质等效。为保证在线学习与线下课堂教学等质等效，教师在线上课程结束后引导学生在线下进行自主学习。我们在课程QQ群和微信群中及时发布一些与课程有关的文献、视频。同时，在QQ作业中布置各章节的习题、作业，督促学生巩固所学知识。
（6）充分保证课后辅导和答疑。在线教学最突出的优势是可以通过互联网进行答疑，教师可以在课后针对学生遇到的问题进行辅导，让学生及时了解问题的根源。针对由于网络不畅等原因造成的无法参加在线学习的学生，在课后给予他们更多帮助，通过单独加学生的微信和QQ进行课后一对一的辅导和答疑，保证每位学生都能够跟上学习进度。另外，针对下节课学习内容中的重点及难点，学生也可以在线上就自己的学习能力进行课前测评和课前预习，完成相关的课前学习要求，为下节课的学习做充分的准备。课后辅导和答疑是线上直播教学的重要补充，不仅能够激发学生的学习热情，提高创新型教学对学生的积极影响。
三、线上教学改革的效果
2017级能化班25人学习和考试情况：《水处理》课程建立了多元考核评价机制，综合成绩由考勤，作业、课堂讨论、PPT展示及期末考试组成，其中期末考试采取全程视频监控，考试完毕由学生将答题卷拍照并转为PDF及时发给老师。线上教学效果表明：2017级能化班同学在腾讯会议中完成了《水处理》课程的学习，学习态度端正，学习纪律好，学习认真，上课积极参与到课堂讨论中，文献查阅与收集、课堂讨论报告、PPT，展示的完成情况较好。在线上教学改革的过程中，综合成绩在90分以上的人数比例占到全院学生的16%，创历史的最佳教学成绩，在80分到89分区间内的人数也有72%，而70到79分的人数只有三个人，占12%。期末考试合格率100%，平均分83分，与课堂授课的情况持平。可见线上教学改革是成功的，能满足教学质量的要求。
四、结语
本文对武汉大学《水处理》课程的线上教学进行了总结，探讨了该门课程的线上教学改革举措及取得的效果。通过改进在线课堂教学方法，改进配套设施和开放学生的理念，让学生更加完整的学习水处理，通过训练能力、训练知识、训练创造力，提高积极性，让学生在调整学习策略和水处理学习方式的基础上，构建与企业相符、与自我创新创造能力相适应的水处理知识和能力。结合此次线上教学经验，我们将充分利用线上平台和网络资源，适应新的发展趋势，通过创新型的混合式教学提升水处理课程的实效性，为我国人才培养做出贡献。
线上教学是我国教育发展的必然趋势，合理设计线上教学方法是教与学革命的重点，对课程教学进行改革以适应新的教学要求是值得深入探讨的问题;探讨并总结新形势对高校本科教学带来的巨大冲击与机遇，提升科技与传统教学的碰撞，以构建新常态下的教师“教”与学生“学”的新模式。
《水处理》课程不仅涉及大量的流体力学知识、也有属于物理和科学学科的知识，因此，该课程的复杂性、课程结构的多样性是其他课程无法比较的。能源化学工程专业需要通过水处理课程，掌握最基本的水处理化学反应原理，掌握最简单的水处理辅助计算和水处理平面布置、高程布置等内容。以往的教学实践由于水处理技术的理论居多，导致学生的工程实践环节不足，在新的教育模式改革过程中学生需要形成综合的技术组合处理系统的能力。
2020年上半年所有课程都只能通过线上教学形式进行，没有面对面的课堂教学，怎样对课程教学进行改革以适应新的教学要求，是值得我们深入探讨的问题。本文以武汉大学动力与机械学院2017级本科能源化学工程专业为研究对象，以《水处理》课程为例，该课程通过双线并行的方法，对教育教学活动进行总结和深化，既要明白线上教学改革的应用成果，也要对线下改革的教学方式和教学理念進行深化理解，利用线上和线下互动讨论的教学结合模式，教师团队可以以两种不同的身份参与到教学活动中来，首先以教学指导者的身份为学生创设水处理学习环境，其次以课程开发者的身份广泛搜集PPT和多媒体资源，设置精品的水处理课程，提升水处理活动的深远意义。
一、线上教学面临的挑战
在线教学的方式相比于以往的课堂教学形式更能显示出其优势和特点，但在线教学的形式相比课堂教学依然具有一定的不足，比如在线教学虽然可以通过视频的方式达到教师和学生见面的目的，但这种视频的形式显然不如在课堂上教师和学生之间那种面对面的交流顺畅，并且在线教学过程中教师也无法对每位学生的具体行为进行实时的监督。所以，在采用线上教学时教师就可多采用提问式、探讨式等有效调动学生参与性的方式帮助学生集中在线学习注意力。教学中我们采用播放一段水处理技术和工艺的视频，要求学生观看后提出并总结该处理方法的原理、工艺特点和适应性。
二、线上教学的改革与举措
（一）采取多种教学手段开展线上教学的准备工作
我们采用了多种措施并举的准备工作和教学方式，在线上教学之前，首先建立了水处理课程QQ群、课程微信群，以便随时联络学生并发布课程的相关信息。在特殊情况期间，师生无法在课堂上面对面进行沟通，QQ群和微信群的建立为师生交流提供了一个优秀平台，有利于师生与之间的交流、沟通，教师也能及时与学生展开学术交流，展开数据之间的共享，从而增强师生间的互信。
其次，指导学生在超星图书馆下载电子教材。老师在学习通上建立网络课程，将学习内容和课程录像视频文件提前上传到学习通平台供学生预习，解决了学生没有纸质版教材的困难。通过布置作业和发布讨论话题的形式让学生们参与课程的学习;同时和学生提前调试腾讯会议以准备进行教学直播，并在腾讯会议及时答疑，营造出轻松良好的学习氛围。
（二）线上教学课程的建立与完善
（1）发布视频教学录像。多媒体课件参照了国家级精品资源共享课的要求进行了全面修改并提高。并将往年录制好的武汉大学《水处理》课程视频录像提前发布到网络平台，教师可以在网络中设置各种实验课题，学生在观看录像之后，根据录像的内容展开实验，具体实验可以为沉淀实验，过滤实验等，其次，教师还可以利用3D技术，让学生从网络中真实的观看水厂和水厂处理的过程，避免走马观花式的自动学习，在搜集微课后，通过总任务的编排，学生可以在短时间内构建水处理课程树，综合应用现代化多媒体教学的课程特色。
（2）完善了丰富的多媒体教学资源。武汉大学动力与机械学院能化专业《水处理》课程可以探索环境监测，微生物学等多种资源，加强多媒体教学中的技术性资源，并利用多媒体布置几个模块，在每个模块下设置主要知识点和主要的任务环节，让学生利用多媒体教学资源中的环节和知识点展开问题的学习和理解。教师需要根据教材内容完善、精心编排多媒体，帮助学生通过多媒体的学习资源设置学习策略和学习方案，结合教师的演示汇总学习材料。
（三）线上教学改革的实施
（1）采取多种在线形式及时了解并掌握学生的学习动态。在线教学开始之前教师就可通过在线平台给学生布置预习任务，也要通过签到和签退功能实现对学生的出勤情况进行严格的监督。并通过通信工具给学生传输学习所用到的学习资料及实时消息等。腾讯会议这一平台自身具备普遍性高、操作简单和稳定等特性，所以《水处理》课程采用该平台展开在线教学工作。教师也会使用超星学习通、微信及QQ等多种软件展开线上教学的工作。在线上教学时教师应要求学生开启语音和视频并进行点名，学生通过打字和语音的形式来答到，从而让教师可以试试掌握学生在线学习的状态。学生可采用打字或开启语音询问老师问题，从而实现教与学的良好互动。作业的形式是老师在课程QQ群里发布习题，学生将作业以手写拍照后转为PDF的形式发送给老师。
（2）混合式在线教学方法。《水处理》在利用混合在线教学时，需要层层递进的设置教学环节，教师需要根据具体的教学内容安排课程表设置总结和答疑的时间，学生学习的时间。传统线下教学很难帮助学生理解水处理的实际流程，因此，教师可以参考上文中提到的3D技术，让学生在虚拟的环境中观看，甚至操作水处理的流程，通过实际操作来突出工作规律。教师在线上教学时，需要帮助学生进行任务的学习和完成，通过安排学生小组对任务进行深度解读和实际操练，以小组的形式进行子任务的完成。在获取教师的要求之后，展开水处理的学习和互相提问，并搜集材料，分析数据汇总成详细的任务书。
（3）利用多媒体、视频相结合进行教学。《水处理》课程可以通过对教学内容进行框架性的排列，设置课外能动线和课内能动线，在课内通过水源胶体颗粒的去除、剩余污泥的处理等虚拟平台操作工艺，让学生在线上体验水处理。在线下活动中，让学生就线上的知识点和处理经验设置工艺流程图表，并结合视频录像、三维动画等将现场照片和现场视频实时传输回课堂，教师需要与企业合作，让学生对水处理和水质指标进行汇报和方案的构想，利用电脑处理水处理的一级处理、二级处理方式，并根据这两种方式学习城镇污水处理方法、工业废水处理流程，明确调节池、活性污泥法的应用原理。 （4）在线讨论课及PPT在线展示。此环节中教师需要明确要以岗位需求为学生汇报的前提和导向，学生分成几个小组通过在5到8分钟的时间内讲述自己的PPT设置理念和原理，获得教师和其他学生的点评。在设计PPT在线展示的过程中，需要成员之间的相互配合，不同成员既需要选择论题，也需要查阅有关水处理的文献和工艺图表。因此，这一过程可以紧密地锻炼学生能力，在线讨论及PPT的在线展示与毕业答辩环节相似，但不同的是，教师需要在讨论结束后评价学生的学习漏洞，对小组PPT设置的全部内容进行总体概括，并提出建议。
（5）保证线上線下教学等质等效。为保证在线学习与线下课堂教学等质等效，教师在线上课程结束后引导学生在线下进行自主学习。我们在课程QQ群和微信群中及时发布一些与课程有关的文献、视频。同时，在QQ作业中布置各章节的习题、作业，督促学生巩固所学知识。
（6）充分保证课后辅导和答疑。在线教学最突出的优势是可以通过互联网进行答疑，教师可以在课后针对学生遇到的问题进行辅导，让学生及时了解问题的根源。针对由于网络不畅等原因造成的无法参加在线学习的学生，在课后给予他们更多帮助，通过单独加学生的微信和QQ进行课后一对一的辅导和答疑，保证每位学生都能够跟上学习进度。另外，针对下节课学习内容中的重点及难点，学生也可以在线上就自己的学习能力进行课前测评和课前预习，完成相关的课前学习要求，为下节课的学习做充分的准备。课后辅导和答疑是线上直播教学的重要补充，不仅能够激发学生的学习热情，提高创新型教学对学生的积极影响。
三、线上教学改革的效果
2017级能化班25人学习和考试情况：《水处理》课程建立了多元考核评价机制，综合成绩由考勤，作业、课堂讨论、PPT展示及期末考试组成，其中期末考试采取全程视频监控，考试完毕由学生将答题卷拍照并转为PDF及时发给老师。线上教学效果表明：2017级能化班同学在腾讯会议中完成了《水处理》课程的学习，学习态度端正，学习纪律好，学习认真，上课积极参与到课堂讨论中，文献查阅与收集、课堂讨论报告、PPT，展示的完成情况较好。在线上教学改革的过程中，综合成绩在90分以上的人数比例占到全院学生的16%，创历史的最佳教学成绩，在80分到89分区间内的人数也有72%，而70到79分的人数只有三个人，占12%。期末考试合格率100%，平均分83分，与课堂授课的情况持平。可见线上教学改革是成功的，能满足教学质量的要求。
四、结语
本文对武汉大学《水处理》课程的线上教学进行了总结，探讨了该门课程的线上教学改革举措及取得的效果。通过改进在线课堂教学方法，改进配套设施和开放学生的理念，让学生更加完整的学习水处理，通过训练能力、训练知识、训练创造力，提高积极性，让学生在调整学习策略和水处理学习方式的基础上，构建与企业相符、与自我创新创造能力相适应的水处理知识和能力。结合此次线上教学经验，我们将充分利用线上平台和网络资源，适应新的发展趋势，通过创新型的混合式教学提升水处理课程的实效性，为我国人才培养做出贡献。