教学设计是指教学的系统规划及其教学方法的设计。众所周知, 教师在教学过程中起着主导作用, 要发挥主导作用的最佳效果, 教师必须对自己的教学活动进行周密的思考和精心的设计。按照建构主义理论, 学习的过程是参与者的内部情感、知识准备、能力可能性与环境通过有形或无形的媒介进行交互的过程。交互的深度和广度是受媒介影响的, 但交互本身的质量却是由学习活动决定的, 这也正是教学设计的核心部分。鉴于《固体废物资源化》课程是一门实用性很强的专业课, 笔者主要通过如下教学设计来实现良好的教学效果。
1 教学理念的设计
《固体废物资源化》是本校环境工程专业的一门特色课程, 与固体废物污染治理的其他课程有所不同, 主要差别有两点。一是治理理念不同。本课程是通过将固体废物作为“二次资源”利用, 变废为宝, 来实现固体废物污染的控制, 而目前传统方法主要还是将固体废物进行填埋等无害化处置。二是涉及的知识不同。要将固体废物作为资源重新利用, 必须了解最好是掌握地质、矿业、冶金、建材、能源、生物、农肥等多门学科的专门知识, 而学生很难在学习这门课程之前掌握全部的相关知识。而传统方法解决固体废物污染问题涉及的主要是化学、物理等基础知识。因此, 《固体废物资源化》课程的教学设计应有自身特色和理念, 应以固体废物的“资源化”为前提, 以补充所需的专门知识为条件, 教学过程应始终贯穿理论与实际的结合, 着重学生分析问题、解决问题能力的培养。
2 课堂教学的设计
《固体废物资源化》教学的主渠道仍然在课堂, 课程要求掌握的主要方法、原理、设备和工程实例需在课堂完成, 教学理念须在课堂贯穿落实。
2.1 创设教学情境
创设情境, 是指创造一种有利于教学的环境, 使学生有亲临现场的感觉, 以激发学生丰富的想象力和创新思维。创设教学情境的基础和前提是教师事先必须吃透教材, 熟练掌握教学内容, 充分了解教材的重点、难点以及各种知识间的内在联系, 还必须像蜜蜂一样不断地收集和积累大量相关的信息资料。本课程在利用创设问题情境最有效的计算机辅助教学基础上, 利用大量与课程相关的图片、动画、音频、视频等教学设施创设教学情境。利用计算机技术制作的多媒体课件, 内容丰富, 信息量大, 能充分活跃学生的思维, 激发学生的学习灵感与主动性。穿插于其中的静态图片有助于学生模糊思维的清晰化、直观化, 如一些设备的内部构造图和某个工艺过程的设备联系图。利用刺激程度更强烈的动画、音频、视频等情境, 给学生以更生动的感性知识, 能更好地激发学生兴趣, 促进学生思维。在课堂上总是可以看到, 当投影画面显示某个设备、某种废物资源化利用的实际工艺、现场的工程实例等动画、音频、视频时, 学生总是尤其的安静和聚神, 表现出的学习热情和兴趣总是特别强烈, 令人感动。显然, 教学情境的创设, 对激发学生的学习兴趣, 提高教学效果的作用是任何说教代替不了的。
2.2 巧设问题悬念
教学活动需要在一定的情境中进行, 学生的积极思维则常常需要教师在教学中巧设问题, 且思维程度取决于问题的刺激程度。教师在教学中巧设问题悬念, 恰当质疑, 使学生产生问题症结, 诱导学生探索、解决问题, 加深学生对新知识的理解, 培养学生探索知识、解决问题能力。在教学活动中, 教师应该根据课程学时数和教学计划, 在吃透课程内容的基础上合理安排好每一堂课的内容, 并对每一堂课的教学内容进行提炼、加工, 总结出学生必须掌握的基础理论和基本知识, 在此基础上设置好相应的问题, 并编进讲稿。笔者在教学中深深地感觉到, 如果课堂缺少问题悬念, 有些学生有时对于一些新知识的获取, 即便是很简单、较易理解的知识的获取, 接受起来仍感到很费劲。所设置的问题按照答题性质不同主要分为三类:第一类是认知记忆型问题, 即要求简单地再认或回忆知识的问题, 如概念题、选择题等;第二类是集中性问题, 即只有一种解答方式和答案的回忆性思考题, 如简述题、不联系实际的论述题等;第三类是分歧型问题, 即能引起学生异议的具有多种解答方式和答案的启发性问题。
2.3 合理安排课后习题
结合教学内容合理布置一些评价型的课外思考题, 即要求学生运用所学知识, 结合查阅相关资料, 对某种观点、行为或事例进行分析判断并说明理由的问题。这些习题经学生课后思考并简单整理, 提出自己的观点, 带到课堂上来, 供同学学习和讨论或交给老师给予评注。讨论时每班每次可指派一名不同的代表发言或老师每次指定几个不同的学生进行主题发言, 然后大家提问讨论。无论采用那种方式, 最后都由教师作总结性讲授, 点评。利用青年学生愿意接受挑战的特点, 通过创设这种具有挑战性的问题, 不仅活跃了课堂气氛, 提高了学生的求知欲, 而且有效地培养了他们独立思考问题和查阅、归纳、整理资料的能力以及创造性思维的能力。
3 实践性环节的设计
《固体废物资源化》是一门实用性很强的课程, 北京科技大学的优良传统和办学灵魂为“学风严谨、崇尚实践”。因此, 培养学生的实践能力, 即培养学生理论联系实际, 解决实际问题的能力是这门课程不可忽视的。目前设计的全体学生共同参与的实践性环节包括三大块:配合课程理论教学的实验课、培养运行管理能力的实习课和培养设计能力的课程设计课。此外, 为满足部分学生的求知欲望, 还开放了环境工程实验项目和实验室, 满足学生自己设计、自己动手的综合性实验需要。为了激发学生的创新思维、培养学生的科研能力, 学校、学院在不同范围内经常举办有经费资助的科技创新活动。由学生自己提出感兴趣的、有意义的研究课题, 撰写开题报告, 经相关专家评审委员会评审通过后, 学生开始进行科技创新活动。从查阅文献, 确定研究路线、设计实验方案、联系实验指导老师、采购相关实验材料, 到开展实验活动、分析实验数据、撰写科研报告, 在整个科研过程中, 都由学生独立完成。以上实践性环节的设计, 不仅可以锻炼学生的创新能力和综合素质, 还能够锻炼学生承受困难和挫折的意志, 对学生实践能力的培养具有不可低估的作用。
4 结语
将教学设计应用于《固体废物资源化》课程教学中, 不仅使学生们掌握了本课程的基本概念、基本知识和基础理论, 而且大大地拓宽了他们的知识面, 培养了他们的创造性思维能力, 提高了观察问题、分析问题和解决问题的能力, 丰富了他们的想象力, 尤其是通过对一系列问题的探索和讨论, 树立起了一种推崇创新、追求创新和以创新为荣的意识。而这一切, 正是知识经济时代一个创新型人才应该具备的最重要的素质。
摘要：教学设计对提高教学效果非常有效。本文从教学理念的设计、课堂教学的设计、实践性环节的设计, 阐述了教学设计在本校环境工程课程《固体废物资源化》中的应用和做法, 表明教学设计方法和内容应教学过程不同而有所不同。
关键词：教学设计,教学理念,课堂教学,实践性环节,环境工程
参考文献
[1] 鲁佩云.高等职业工科专业课程CAI教学设计[J].高教研究, 2008 (8) :120～121.