环境工程仿真与自控教学探索

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研究性学习环境的创设研究性教学中，教师应处于主导地位，可充分利用课堂教学和网络教学平台，积极创设研究性教学环境，[2]指导学生进行主动学习。学生作为学习的主体，应积极参与，独立思考，不断分析、总结问题，最终掌握知识。（1）课堂研究性教学环境的创设。教师可以充分利用课堂，抛砖引玉，激发学生研究兴趣，营造研究性学习氛围，允许学生自由发表见解，引导大家交流讨论。（2）网络教学平台的充分利用。课堂外的学习可借助于网络教学平台，其中的研究性教学模块具有小组建立与划分、讨论交流、学习效果评价等功能，可为教师和学生提供方便。教师可进行研究性课题的布置、了解学生学习讨论的情况、对学生进行学习评价。学生可以自由选择题目，自由组建研究性小组，在讨论区进行相互讨论或与教师交流，成果共享及进行小组或个人评价。

“环境工程仿真与自控”教学方式的选用为促进学生学习的主动性，更好地开展研究性教学，教学方式应力求多样灵活，常见教学方式除传统的教师讲授模式，还可采用团队合作讨论学习和个体自主学习等方式。（1）团队合作讨论学习。团队合作讨论学习即将全班同学分成若干个小组，每个小组人数相当，由组长负责分工，对某一个研究性课题共同交流研究。小组划分是一个重要的环节，直接影响后续的整体学习效果。可以由学生自由组建或由教师指定。经过实践，自由组建小组的学习效果相对较好，教师指定由于对小组成员间学习状况不太了解，一般根据学号、宿舍或座位分组，虽可促进更多的学生进行交流，但学生之间可能会比较抗拒，不利于合作，各组间的实力也难以平衡。学生自由组建可以根据研究内容，具有共同兴趣的学生集中在一个小组，大家讨论积极性更高，更多的学生喜欢这种合作方式，协作性更强。小组确定后，组长可以由小组推举或教师指定。组长根据教师的要求，按照个人工作量相当的原则，进行任务安排和分工，每个同学完成各自的任务要求，组长适时地组织讨论，经过搜集资料、整理资料，教师进行阶段性指导，最终完成小组的学习研究成果，并进行汇报。（2）个体自主学习。个体自主学习指学生根据教师布置的题目或选择自己感兴趣的内容搜集查找相关资料，并进行整理。个体自主学习要求每个人都必须要参加，而且是独立完成，这种方式虽然可以区分出一定的差异性，但缺少对学生团队精神和协作能力的培养。（3）组合教学方式。通过不同班级学生的实践情况来看，单独一种方式效果不太明显。由个人完成虽然效率较高，但不利于团队精神的培养。团队合作讨论既可提高学生的学习兴趣，又可促进学生之间的交流，但由于是小组共同完成，一般只能对小组整体进行评价，部分学生可能并未能真正参与。通过几年的实践，在传统教师讲授的基础上，采用团队合作讨论学习和个体自主学习相结合的组合教学方式效果较好，既可提高学生独立学习的能力，又利于学生团队精神的培养。

“环境工程仿真与自控”研究性教学内容筛选在教学内容上每门课程都有各自的特点，需要教师根据各门课程的教学要求、教学目标合理选择研究性教学的内容。“环境工程仿真与自控”课程对数学、电子、信息技术等基础要求较高，有一定的难度；内容涉及仿真、控制及水污染控制等方面，信息量较大，更新较快。所以在教学过程中根据知识点的特征将教学内容分为多个模块。一些概念性强、较难理解部分的知识仍以讲授为主；对于通俗易懂的部分可留给学生课后自学或由学生自己备课，充当教师讲解，教师负责引导和指导，如自控测量仪表部分知识相对固定，以往教师讲授时学生提不起兴趣，采取由学生主讲、集体讨论的方式，可促进学生自主学习；对动态发展的知识模块，如仿真和自控方面的新技术及其应用，则交由学生搜集相关资料，了解最新前沿知识，整理成果并在课堂上交流讨论，根据内容和难易程度可选择团队合作或个人独立完成等方式。

研究性学习要求和评价方法研究性学习成果一般采用读书报告、小论文、课件汇报等方式。由于条件所限，学生只能就现有的资料进行总结汇总完成读书报告或小论文，有的学生甚至直接拷贝或仅仅起到对资料编辑的作用，并未能体现自己的思想和见解。课件汇报时有的同学只是机械的读报告，并未真正讲解出来，其他同学的听课效率也较差，未能将个人所掌握知识与其他同学进行交流。团队合作学习的成果由于沟通交流不够，也会出现讲课与课件制作的偏差，体现不出团队真正的成果。为保证学习效果，须提出明确的学习要求和合理的评价方法，明确成果的形式和要求，如读书报告的字数、格式、观点、参考文献等的具体规定，课件的质量及汇报讨论等的要求。另外除了对最后的成果进行考核外，还要对研究性学习的过程进行考核，如网络平台的登录次数、发表讨论的话题、参考文献的阅读量等都可以作为过程考核的依据。为更加客观合理的评价，可以采用多种评价方法，如教师评价、小组评价、个人自评和他评组合评价，除客观评价外，还要进行主观评价。

影响研究性教学的主要因素分析

根据近年来研究性教学实践，影响研究性教学效果的主要因素有：学生方面的因素、教师方面的因素和环境因素等几个方面。

1.学生方面的因素学生是研究性教学的主体，学生的层次水平、学习态度等对研究性教学的开展都有一定的影响。“环境工程仿真与自控”教学对象主要有3类：分别是本科生、民办本科生和专升本的学生。在研究性教学开展中，本科生由于基础较好，自学能力较强，内容完成质量更高，特别是学生自己讲述部分效果较好；民办本科生基础稍弱，对一些难点问题理解不够透彻，但对于小组协作完成的内容文献查阅更充分，整理的成果层次性更强；专升本的学生由于基础较弱，教师讲授所占的比例较大，独立自学的能力相对较弱，但协作能力更强，态度更加认真。学习认真的同学在研究性教学过程中主动性更强，更善于思考，并通过搜集资料自己解决问题，学习兴趣更浓；而学习不太认真的同学往往只是应付老师所布置的任务，起不到提高学习能力的作用。

2.教师方面的因素教师自身的学术水平、教师对研究性教学的态度、所选的研究性学习题目、教学理念、教学方式等都直接影响课程学习效果。

3.环境因素合班课时虽然两个班同时教，任务全是并行布置，但最后效果相差很大，所以班级整体学术氛围很重要，直接影响着班级整体学习主动性的发挥。另外外部的教学环境也非常重要，如学校硬件设施的配套建设情况，学校的图书资源、网络教学平台的建设、实验室的开放程度等对研究性教学任务的完成影响很大。一些新技术的发展需要查找国内外期刊，一些研究性内容需要结合试验来进行，在网络教学平台上的学习讨论也离不开计算机和网络。

提高研究性教学效果的措施分析

1.注重对学生主动性的激发研究性教学的主要目的是培养学生的创新能力和自主学习的能力，离不开学生的主动参与，应根据学生本身特点，合理选择教学方式和教学内容。在教学方式上针对学生层次有所侧重。对于基础较好的学生，研究性教学要求可适当提高，提高个体学习或团体合作学习的比例，充分发挥学生的潜力。对于基础较弱的学生，难度较大的内容以讲授为主，选择较为简单的内容如通过查阅资料就可了解的知识，鼓励学生自主学习。研究性教学内容选择时不能随意，应以提高学生的兴趣为着眼点，只有激发学生的兴趣才能让学生更好地参与以达到较好的效果。研究性问题应注意与实际问题的紧密结合，选择有一定研究价值和意义的内容，激发学生的探究意识，促进学生主动研究。同时应多准备一些研究性内容，学生可以根据自己的兴趣选择愿意去探索、了解知识，学习的积极性会更高。

2.注重教师主导作用的充分发挥教师应充分发挥主导作用，在设计研究性教学过程时应注意将书本知识与实践知识相融合，引导学生主动探寻前沿知识。这就要求教师不断加强自身科研能力和学术水平，才能把握问题的精髓，在更高的角度指导学生学习，为研究性教学创造便利条件。[3]如教师可结合自身科研和科技服务，让学生直接参与实际问题研究，以促进学生科研能力和实践技能的提高。另外教师也应注意加强与学生在学习过程中的互动，参与学生的讨论，把握学生的研究方向，提供好的建议，及时为其解决学习过程中出现的问题，真正提高学生研究性学习的效果。

3.学校硬件配套设施的建设应不断完善学校硬件配套设施建设，为学生提供良好的研究性学习环境和学习平台，提高学生的学习效率。

4.不断完善研究性教学评价体系应不断完善研究性教学评价体系，包括评价指标的合理性、评价方法的科学性，既要包含对教师教的要求，又要包含学生学的要求。同时适当增加研究性教学部分在综合评分比例中的分量。四、结论研究性教学作为一种有效提高学生创新能力的教学手段，经过近几年来“环境工程仿真与自控”课程的研究性教学实践，在提高学生学习主动性等方面已取得了一定的效果，但在学生创新能力的培养等方面还需不断深入实践和探索，以能更好地达到创新人才培养的目标。

作者：何莲单位：扬州大学环境科学与工程学院