校企合作《水污染控制》模型制作教学模式的应用研究

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作者:无, 字数:13113

  【摘要】文章针对《水污染控制》教学中存在的问题,提出校企合作的模型制作教学模式,阐明了该模式的研究方法、教学过程和评价方法,通过教学实践证明:校企合作的模型制作教学模式切实可行,对培养学生兴趣、提高学习效率和改善教学效果具有明显成效,同时增强了学生观察能力、动手能力和解决问题的能力,并且有助于学生形成物尽其用、节约环保的理念。
  【关键词】校企合作  模型制作  教学模式   水污染控制  应用研究
  【基金项目】项目来源:台州市2020年度教育科学规划研究课题,项目编号:g20062。
  【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)41-0108-02
  一、引言
  推进“产教融合、校企合作”是发展我国职业教育的重要途径,如今我国已将其提升到国家战略层面。党的十九大报告中明确提出:“要完善职业教育和培训体系,深化产教融合、校企合作”。
  《水污染控制》是环境工程专业的专业必修课,也是专业核心课。讲述水污染控制的基本概念、基本理论和基本方法,介绍了水污染控制的主要工艺、主要设备和构筑物的结构。
  二、《水污染控制》课程特点及存在的问题
  1.课程特点
  《水污染控制》在知识上涉及到物理、化学、微生物学、机械制造和建筑等多方面的内容, 在工程上包括实验室小试、水利水电、工艺设计、运行维护等。
  课程涉及大量的水处理设备和构筑物,比如格栅,沉砂池、沉淀池,隔油池、各种类型的曝气池、各种类型的曝气机、生物滤池、生物转盘、污泥浓缩池、板框式压滤机和水泵等等,了解和学习这些设施的结构,成为这门课的重点和难点。
  2.存在的问题
  1)教材编制不完善。教材理论性较强,而且内容相对滞后,书中只有一些剖面图,无法准确而全面地表达设备和构筑物的结构。
  2)授课方式落后。 目前虽采用一些视频和有动态效果的多媒体教学课件,但仍然不够清晰和直观,特别是内部的关键结构难以清晰表现。
  学校自身的硬件设施不够完善,以前在市场上采购的教具,投资大、占地面积大,特别是自控系统质量不稳定,经常出故障,严重影响教学。
  3)企业实训不够深入。即使带领学生去污水处理厂实习,由于设备和构筑物大多浸没在污水中,水面下的结构无法看到,只看到一池又一池的污水。所以学生还是不能了解设施结构。
  总之,整个学习过程中,对这些设施的结构都是模糊的,而结构决定功能,不了解结构就不了解功能,更不能很好地进行设备选型和工艺设计,学生学得辛苦,却没有真正学懂,逐渐失去了学习兴趣,老师也讲得辛苦,却没有真正教会,也没有获得成就感,师生们都劳而无功,所以,认识理解各种设施的结构就也成为这门课程的难点兼重点,如果不能攻下这个重点,《水污染控制》的教学效果将是不尽人意的。
  三、校企合作下模型制作教学模式的含义与思路
  模型制作教学法是一种行之有效的教学方法,模型教学法在医学、数学、化学、机械制造、生物学和建筑设计等很多学科中都有广泛应用。
  在医学教学中,医学模型是指用来替代真实人体进行医学训练和试验的仿真人,一般是用塑料、橡胶、PVC、硅胶等物质制造。医学模型的产生给医学教育带来不可替代的积极作用,增加了学生动手锻炼的机会和反复训练的优越条件。
  化学教育中,为了让学生能够获得丰富的感性认识,经常会制作各种模型教具,比如:甲烷、乙烯、乙炔、苯分子的球棍模型。
   在《机械制图》的教学中,为了培养学生的空间概念,往往采用模型教学,来研究和学习三视图以及空间的点、线、面之间的关系。
  模型在建筑设计行业中,更是不可或缺的一种表达方式, 建筑师的创意设计要通过模型来展示给非专业人员。比如:城市的规划模型、房地产开发的实体模型、建筑物的构造模型、商品展示模型等。
  模型是学生学习科学知识的重要手段,模型不仅能帮助学生透彻地理解科学知识,而且可以培养学生的发散思维,大有裨益,能够激发学生的学习兴趣。制作模型的过程本身就是一个科学探究的过程。需要学生仔细观察,运用所学知识、选择合适材料、分析实物结构、检验模型是否与实际一致, 总之,模型方法将观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力相互结合起来,综合运用于模型制作之中,在教学中有重要意义。
  对教师来说,这些模型教具的使用也很大程度上为教师的讲解提供了方便,使得难点问题简单化,抽象概念直观化,提高了学习效率,也提高了学生的学习兴趣,起到事半功倍的效果。
  然而,要制作出符合实际的、高质量的教学模型绝非易事,而企业,特别是大中型企业,设备齐全、工艺先进,工程技术人员素质很高,对设备工艺的理解深刻透彻,积极寻求企业的帮助与合作,对模型教学法的实施是至关重要的。
  同时,通过校企合作,在学校、企业和学生之间搭建了一个平台,对校企雙方也是互惠共赢的!因为自2014年以来,浙江省启动“五水共治”行动,环保产业异军突起,环保行业用人需求迅速增长,每年有多家企业来学校招聘环保专业学生,企业在帮助学校制作教学模型、参与学校教学活动的过程中,加强了对学校和学生的沟通与了解,便于企业选聘员工,也便于学校根据企业的要求培养学生,缩短了员工的培训周期,降低了用人成本。
  校企合作是一种注重培养质量,注重在校学习与企业实践,注重学校与企业资源信息共享的“双赢”模式。校企合作实现了应社会所需、与市场接轨、实践与理论相结合的全新理念。
  四、校企合作模型制作教学模式的研究方法与过程
  1.教学模式的开展
  研究对象确定:随机选取两个平行班的学生为研究对象,其中一个班级的学生为实验组(40人),另一个班级的学生为对照组(41人),两个班级学生的年龄、性别构成、学习、生活等各方面条件都非常一致。   2.教学方法及過程
  对照组:采用传统PPT讲授模式。教学过程基本相似,但不使用模型,也不制作模型,学生有问题可以随时提问,可以就自己感兴趣的内容查阅文献或进行社会调查,可以进行课堂讨论,只布置书面作业。每章结束后给予辅导与总结。
  实验组:采用校企合作模型制作教学模式。教学过程为:
  收集废旧材料→教师制作初级教学模型→企业工程师指导模型制作→教师修改模型→课堂引导→学生观察模型→学生制作模型→模型制作考核评比→学生实训并完善模型→整理、收藏模型,持续改进
  1)收集废旧材料,平时收集废旧材料,如快递纸箱、饮料瓶、塑料吸管、酸奶盒等,清洗整理备用。
  2)教师制作初级教学模型,教师根据教学大纲和教材,结合以往的知识和经验,自己先制作初级教学模型,突出主要结构。
  3)企业工程师指导模型制作,教师实地考察学习,教师带着自己做的初级模型,去污水处理厂实地参观学习,深入实际,了解行业内最新进展,向工程技术人员学习,全面了解水处理设备和构筑物的结构,请他们对初级模型进行指导,这样做出的模型才更加符合实际。
  4)教师修改模型, 教师将模型带回学校,进一步修改完善。
  5)课堂引导,教师在课堂教学中引导启发,先由教师导入问题,提出要求,启发学生思考问题、解决问题,比如:沉淀池如何做到泥水分离?再进一步引出溢流堰和溢流口的概念,让学生想象并设计出这种结构。
  6)学生观察模型,教师拿出做好的模型,让学生观察讨论。学生一边观察一边思考模型中各部分的结构、功能和原理,有问题可以分组讨论,也可以随时向教师提问。再由教师总结概括。
  7)学生制作模型,课后让学生参与到模型制作中,布置作业,四人一组,以宿舍为单位,请同学根据设计要求、图纸和动画视频,制作设备模型,培养学生设计能力、观察能力以及团队合作精神。
  8)模型制作考核评比,下一次上课,学生将自制模型带到课堂上来,同学们自评加互评,教师检查作业,根据结构准确程度、制作精美程度以及废旧物品的利用程度,综合打分,计入平时成绩。
  9)学生实训并完善模型,带学生去污水处理厂实地参观学习,认识真实的水处理设施,邀请污水处理厂的工程师现场讲解,工程师们的理解往往深刻而透彻,语言形象而生动,学生看到真实的设备与结构,全面了解污水处理工艺,并比较自己之前制作的模型,回来后进一步完善修改。
  10)整理收藏模型,持续改进,收藏优秀的学生作品,供下一届的学生参观使用。在后续的教学中,深入企业,与时俱进,不断完善,制作出更多更好的模型。
  3.效果评价方法
  1)在课程结束时,采用问卷调查的方式,分别了解学生对模型制作教学法和PPT传统教学法的接受程度,了解学生对实行模型教学法的意见和建议。
  2)课程教学完成后对两组进行统一考试,考试方式为第三方考核,学校聘请黄岩环保局有关专家作为第三方,由第三方出题,学校教务处监考,第三方批改,采取Epidata软件输入数据,用SPSS统计软件对考试成绩进行统计分析。
  3)教学过程中,针对主要设备和构筑物,两组均采取随机提问的方式,了解两组学生掌握各种结构的速度和程度,记录并分析结果。
  五、结果
  1.学生接受程度
  针对实验组的学生进行问卷调查,学生对模型制作教学法的接受程度明显高于传统PPT讲授模式,教师和学生都可以在一个轻松有趣的教学环境下,完成教学任务。结果见表1。
  2.学习效率
  比较实验组和对照组的学习速度,实验组的学习时间明显缩短,学习效率大大提高,结果见表2。
  3.学习效果
  实验组和对照组的学习成绩(百分制),期末通过第三方考核检验学习效果,实验组的同学明显优于对照组,结果见表3。
  总之,校企合作的模型制作教学模式在提高学习效率和学习效果、激发学生学习兴趣方面,都有明显的优势。模型制作教学法使师生积极动手动脑,制作简便而又直观的模型,常常使学生对百思不得其解的结构瞬间领悟、一目了然,对《水污染控制》教学大有益处,并且有助于学生形成物尽其用、环保节约的理念。同时,培养了学生观察能力、动手能力以及团结协作的能力。
  参考文献:
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  作者简介:
  章志青,台州科技职业学院,教师,高级工程师。

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