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【摘 要】本文针对大气污染控制工程课程设计中任务书与时代脱节、时间安排不够合理、组织形式不合理、学生缺乏个性化指导、成绩考核方式不够合理等问题，提出引入翻转课堂教学模式，从设计任务的设计与发布、课程时间安排、任务完成形式、组织形式和评价体系五个方面进行教学改革与探索，从而有效地提高学生的学习兴趣，培养学生动手能力，发现问题、分析问题、独立解决问题能力，团队协作能力以及自学能力。
【关键词】大气污染控制工程 课程设计 翻转课堂 教学改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2018）05C-0083-02
大气污染控制工程课程设计是环境工程专业实践教学的重要一环，其教学目的是训练学生将“环境工程制图与CAD”“大气污染控制工程”“环境工程设备”等课程理论知识与技能进行综合运用，并注重培养学生查阅相关资料能力，方案构思和设计计算的工程能力，独立思考解决问题能力。传统大气污染控制工程课程设计一直以来都是教师进行任务分配，讲解基本要求、相关理论及注意事项后，学生以个人为单位在2周内独立设计一个完整的除尘系统，设计过程中教师只在规定的课堂时间内集中进行检查和指导，学生学习效果较差。本文通过分析大气污染控制工程课程设计教学中的突出问题，提出引入翻转课堂教学模式，并对这一模式进行了探索，同时调查学生对课堂效果评价。
一、大气污染控制工程课程设计教学中存在的问题
（一）课程设计任务书与时代脱节。大气污染控制工程课程设计已经开设很多届，设计选题并未随着开设年限的增长而不断改进，选题陈旧，导致学生抄袭现象严重，甚至出现一个课程设计作品被几届学生连续抄袭的情况。且设计书介绍的工艺与实际脱节，很多要求设计的工艺都属于淘汰的，并不能满足当下达标排放要求，学生理论联系实际不足，且机械模仿式设计并不利于学生发散思维的培养。
（二）课程设计时间安排不够合理。传统的课程设计安排是在大气污染控制工程理论教学和实验教学完成后进行的，与专业课的衔接性较差，造成设计内容与课堂教学内容脱节。设计要求学生以个人为单位在2周内设计一个较为完整的除尘系统，还要撰写设计书等，设计难度大。对于知识水平较差的学生来说基本是一个不可能完成的任务，而为了拿到相应的学分，学生只好抄袭或者拷贝往届的设计作品。
（三）设计组织形式不合理，设计节奏把控能力弱。大气污染控制工程课程设计要求每一个学生在教师指导下独立完成一个除尘系统的设计，设计任务繁重，设计过程也并不要求学生集中在教室进行，设计过程基本是学生单打独斗，有问题讨论机会不多，只能独自解决或求助于老师，虽然有利于学生独立思考解决问题的能力，但不利于学生团队协作能力的培养，而这个能力恰恰是学生所缺乏的。非集中式的设计也不利于教师对学生设计进度进行实时监控，设计过程全凭学生自我约束，让抄袭的学生有机可乘。
（四）教师答疑效率低下，学生缺乏个性化指导。设计过程教学过程主要包括课程设计设计任务布置、教师讲解常见的设计问题及注意事项、设计全过程的指导答疑及管理和最终成绩评定。在问题讲解过程中教师只能对常见的问题、往届设计中出现较多的问题进行讲解，然而每一届每一个学生的知识水平都不同，这就要求教师有针对性地对学生进行个性化指导，这在传统设计教学课堂中是很难实现的。集中答疑的指导方式导致学生问题解决的严重滞后，且教师时间和精力有限，不可能解答每一个学生的问题，有些害羞的学生完全没有机会得到教师的解答，最终导致设计失败，抄袭的现象时有发生。
（五）成绩考核方式不够合理。传统的课程设计成绩主要由设计说明书和设计图纸的质量两部分组成，且这两部分成绩都是由教师一人评定，带有较强的主观性。且说明书和图纸的质量并不能完全反映出一个学生对课程设计的真实领悟情况。
二、大气污染控制工程课程设计翻转课堂教学模式的改革
（一）任务的设计与发布。针对设计任务老旧与现阶段工艺脱节问题，通过走访相关高校、大学教师、学生个人、企事业用人单位，了解大气污染处理设备设计现状，收集合适的工程案例。开展校企合作，共同编写设计任务书，且设计案例做到“任务背景类似，设计选题显著不同”，以此有效规避学生抄袭。同时，教师将设计任务书、设计指导视频、设计参考资料等统一通过“网络教学平台”进行发布。
（二）合理安排课程设计时间。在大气污染控制工程课程开课第二周通过“网络教学平台”发布教学任务书，让学生边设计边学习，带着问题来上课，学生遇到困难有足够的时间思考并得到老师的指导，做到理论课程学完，课程设计也基本完成，而原来的集中两周课程设计时间则进行课程设计的修改和完善以及进行设计答辩。这样有效地锻炼学生发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力。
（三）变革设计任务完成形式。改变过去一个学生独立完成一个课程设计任务形式，变为由2-3个学生协同完成一个设计的模式，在组队过程中，注重学生个体間的差异，将基础不同的学生尽量在各组中实现平衡。同时以小组为单位，通过“网络教学平台”对学生进行更正管理，有效培养学生的团队合作能力。
（四）重构课程设计组织形式。课程设计教学过程中不再安排教师进行教师集中讲授，设计难点、常见问题的讲解都通过网络微视频形式进行，让学生在网上合理安排时间自由学习，并在线上线下教学对学生进行跟踪指导，突破了教学时间和空间的限制：线上，通过信息化手段，有效地掌握学生设计进度、设计阶段成果，及时解决学生设计中的问题并通过QQ、内部邮件等进行交流解答；线下，合理组织安排学生集中讨论，设计最终成果展示答辩环节。通过线上线下教学活动的实施和监控，保证每组学生都能在规定的时间完成设计任务，达到教学设计的教学目标。
（五）构建合理的考评体系。为保证对学生设计成果有客观公平的评价，突破传统成绩评定中只重结果不重过程的情况，更加注重对学生知识的理解和运用能力的考核。所有学生的设计成果将上传到教学平台进行公开展示，同时在大气课程设计过程中增设“阶段性设计成果”检查和设计汇报、答辩环节。要求学生将设计过程材料与最终成果以PPT的形式展示出来，鼓励其提出自身设计的缺陷和可能的解决方案，并在展示过程中接受教师和其他同学的提问。改变以往成绩由教师一个人决定的情况，最终成绩由“阶段性设计成果”“设计说明书”“设计图纸”和“设计答辩”四部分分别按照15%、25%、25%和35%的比例组成，有效地提高了学生的参与度，以相互学习、相互评价潜移默化地提高学生的学习兴趣。
三、结论
通过引入翻转课堂教学模式，从设计任务的设计与发布、课程时间安排、任务完成形式、组织形式和评价体系五个方面进行大气污染控制工程课程教学改革与探索，有效地解决了传统设计实训课程设计任务与时代脱节、课程设计时间安排不合理、设计组织形式不合理、设计节奏把控能力弱、教师答疑效率低下、学生缺乏个性化指导、成绩考核方式不够合理等问题，提高了学生的学习兴趣，较好地培养学生动手能力，发现问题、分析问题、独立解决问题能力，团队协作能力以及自学能力。同时，也为其他实训类课程进行翻转课堂教学模式改革提供借鉴。
【参考文献】
[1]李乾军.任务式翻转课堂法在大气污染控制工程课程上的尝试[J].教育教学论坛，2017（29）
[2]蒋卉.“大气污染控制工程”课程设计教学改革的探讨[J].西南科技大学高教研究，2012（3）
[3]钱飞跃，王建芳，盛楠楠.基于翻转课堂的大气污染控制工程课程设计教学模式的重构[J].当代教育理论与实践，2015（7）
[4]陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究[D].武汉：华中师范大学，2014
[5]魏连江，王德明，陈开岩.《矿井通风与安全》课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术，2011（7）
【基金项目】桂林理工大学南宁分校课程改革与建设立项项目（2015KGA03）；2015年度广西职业教育教学改革立项项目“‘课证融合、训岗直通’提升地方环境工程技术专业人才培养质量研究与实践”
【作者简介】周 龙（1988—），男，湖南长沙人，硕士，桂林理工大学南宁分校讲师；马华菊（1970— ），女，桂林理工大学南宁分校副教授。
（责编 王 一）
【关键词】大气污染控制工程 课程设计 翻转课堂 教学改革
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2018）05C-0083-02
大气污染控制工程课程设计是环境工程专业实践教学的重要一环，其教学目的是训练学生将“环境工程制图与CAD”“大气污染控制工程”“环境工程设备”等课程理论知识与技能进行综合运用，并注重培养学生查阅相关资料能力，方案构思和设计计算的工程能力，独立思考解决问题能力。传统大气污染控制工程课程设计一直以来都是教师进行任务分配，讲解基本要求、相关理论及注意事项后，学生以个人为单位在2周内独立设计一个完整的除尘系统，设计过程中教师只在规定的课堂时间内集中进行检查和指导，学生学习效果较差。本文通过分析大气污染控制工程课程设计教学中的突出问题，提出引入翻转课堂教学模式，并对这一模式进行了探索，同时调查学生对课堂效果评价。
一、大气污染控制工程课程设计教学中存在的问题
（一）课程设计任务书与时代脱节。大气污染控制工程课程设计已经开设很多届，设计选题并未随着开设年限的增长而不断改进，选题陈旧，导致学生抄袭现象严重，甚至出现一个课程设计作品被几届学生连续抄袭的情况。且设计书介绍的工艺与实际脱节，很多要求设计的工艺都属于淘汰的，并不能满足当下达标排放要求，学生理论联系实际不足，且机械模仿式设计并不利于学生发散思维的培养。
（二）课程设计时间安排不够合理。传统的课程设计安排是在大气污染控制工程理论教学和实验教学完成后进行的，与专业课的衔接性较差，造成设计内容与课堂教学内容脱节。设计要求学生以个人为单位在2周内设计一个较为完整的除尘系统，还要撰写设计书等，设计难度大。对于知识水平较差的学生来说基本是一个不可能完成的任务，而为了拿到相应的学分，学生只好抄袭或者拷贝往届的设计作品。
（三）设计组织形式不合理，设计节奏把控能力弱。大气污染控制工程课程设计要求每一个学生在教师指导下独立完成一个除尘系统的设计，设计任务繁重，设计过程也并不要求学生集中在教室进行，设计过程基本是学生单打独斗，有问题讨论机会不多，只能独自解决或求助于老师，虽然有利于学生独立思考解决问题的能力，但不利于学生团队协作能力的培养，而这个能力恰恰是学生所缺乏的。非集中式的设计也不利于教师对学生设计进度进行实时监控，设计过程全凭学生自我约束，让抄袭的学生有机可乘。
（四）教师答疑效率低下，学生缺乏个性化指导。设计过程教学过程主要包括课程设计设计任务布置、教师讲解常见的设计问题及注意事项、设计全过程的指导答疑及管理和最终成绩评定。在问题讲解过程中教师只能对常见的问题、往届设计中出现较多的问题进行讲解，然而每一届每一个学生的知识水平都不同，这就要求教师有针对性地对学生进行个性化指导，这在传统设计教学课堂中是很难实现的。集中答疑的指导方式导致学生问题解决的严重滞后，且教师时间和精力有限，不可能解答每一个学生的问题，有些害羞的学生完全没有机会得到教师的解答，最终导致设计失败，抄袭的现象时有发生。
（五）成绩考核方式不够合理。传统的课程设计成绩主要由设计说明书和设计图纸的质量两部分组成，且这两部分成绩都是由教师一人评定，带有较强的主观性。且说明书和图纸的质量并不能完全反映出一个学生对课程设计的真实领悟情况。
二、大气污染控制工程课程设计翻转课堂教学模式的改革
（一）任务的设计与发布。针对设计任务老旧与现阶段工艺脱节问题，通过走访相关高校、大学教师、学生个人、企事业用人单位，了解大气污染处理设备设计现状，收集合适的工程案例。开展校企合作，共同编写设计任务书，且设计案例做到“任务背景类似，设计选题显著不同”，以此有效规避学生抄袭。同时，教师将设计任务书、设计指导视频、设计参考资料等统一通过“网络教学平台”进行发布。
（二）合理安排课程设计时间。在大气污染控制工程课程开课第二周通过“网络教学平台”发布教学任务书，让学生边设计边学习，带着问题来上课，学生遇到困难有足够的时间思考并得到老师的指导，做到理论课程学完，课程设计也基本完成，而原来的集中两周课程设计时间则进行课程设计的修改和完善以及进行设计答辩。这样有效地锻炼学生发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力。
（三）变革设计任务完成形式。改变过去一个学生独立完成一个课程设计任务形式，变为由2-3个学生协同完成一个设计的模式，在组队过程中，注重学生个体間的差异，将基础不同的学生尽量在各组中实现平衡。同时以小组为单位，通过“网络教学平台”对学生进行更正管理，有效培养学生的团队合作能力。
（四）重构课程设计组织形式。课程设计教学过程中不再安排教师进行教师集中讲授，设计难点、常见问题的讲解都通过网络微视频形式进行，让学生在网上合理安排时间自由学习，并在线上线下教学对学生进行跟踪指导，突破了教学时间和空间的限制：线上，通过信息化手段，有效地掌握学生设计进度、设计阶段成果，及时解决学生设计中的问题并通过QQ、内部邮件等进行交流解答；线下，合理组织安排学生集中讨论，设计最终成果展示答辩环节。通过线上线下教学活动的实施和监控，保证每组学生都能在规定的时间完成设计任务，达到教学设计的教学目标。
（五）构建合理的考评体系。为保证对学生设计成果有客观公平的评价，突破传统成绩评定中只重结果不重过程的情况，更加注重对学生知识的理解和运用能力的考核。所有学生的设计成果将上传到教学平台进行公开展示，同时在大气课程设计过程中增设“阶段性设计成果”检查和设计汇报、答辩环节。要求学生将设计过程材料与最终成果以PPT的形式展示出来，鼓励其提出自身设计的缺陷和可能的解决方案，并在展示过程中接受教师和其他同学的提问。改变以往成绩由教师一个人决定的情况，最终成绩由“阶段性设计成果”“设计说明书”“设计图纸”和“设计答辩”四部分分别按照15%、25%、25%和35%的比例组成，有效地提高了学生的参与度，以相互学习、相互评价潜移默化地提高学生的学习兴趣。
三、结论
通过引入翻转课堂教学模式，从设计任务的设计与发布、课程时间安排、任务完成形式、组织形式和评价体系五个方面进行大气污染控制工程课程教学改革与探索，有效地解决了传统设计实训课程设计任务与时代脱节、课程设计时间安排不合理、设计组织形式不合理、设计节奏把控能力弱、教师答疑效率低下、学生缺乏个性化指导、成绩考核方式不够合理等问题，提高了学生的学习兴趣，较好地培养学生动手能力，发现问题、分析问题、独立解决问题能力，团队协作能力以及自学能力。同时，也为其他实训类课程进行翻转课堂教学模式改革提供借鉴。
【参考文献】
[1]李乾军.任务式翻转课堂法在大气污染控制工程课程上的尝试[J].教育教学论坛，2017（29）
[2]蒋卉.“大气污染控制工程”课程设计教学改革的探讨[J].西南科技大学高教研究，2012（3）
[3]钱飞跃，王建芳，盛楠楠.基于翻转课堂的大气污染控制工程课程设计教学模式的重构[J].当代教育理论与实践，2015（7）
[4]陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究[D].武汉：华中师范大学，2014
[5]魏连江，王德明，陈开岩.《矿井通风与安全》课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术，2011（7）
【基金项目】桂林理工大学南宁分校课程改革与建设立项项目（2015KGA03）；2015年度广西职业教育教学改革立项项目“‘课证融合、训岗直通’提升地方环境工程技术专业人才培养质量研究与实践”
【作者简介】周 龙（1988—），男，湖南长沙人，硕士，桂林理工大学南宁分校讲师；马华菊（1970— ），女，桂林理工大学南宁分校副教授。
（责编 王 一）