導(dǎo)語(yǔ)：環(huán)境與化工專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：創(chuàng)新是一個(gè)民族持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力，是高等教育的特質(zhì)。現(xiàn)代教學(xué)平臺(tái)和教育資源的特征要求我們以更加高效的線上線下混合教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)。在這個(gè)過(guò)程中如何根據(jù)課程特點(diǎn)、將創(chuàng)新能力培養(yǎng)融入教學(xué)過(guò)程之中，是一個(gè)新的課題。顆粒沉降是環(huán)境工程、化工專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，本文以顆粒沉降這一章節(jié)內(nèi)容教學(xué)為例，分析了教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，分享了教學(xué)過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人思考，供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：高等教育；線上線下混合教學(xué)；顆粒沉降；創(chuàng)新能力；教學(xué)設(shè)計(jì)

《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)建議》指出，到2035年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技、綜合國(guó)力等方面將大幅躍升，突破關(guān)鍵核心技術(shù)，步入創(chuàng)新型國(guó)家前列［1］。《建議》中47次提到了“創(chuàng)新”，可見(jiàn)，規(guī)劃從國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略角度把創(chuàng)新放在極其重要的位置。創(chuàng)新型國(guó)家需要具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的國(guó)民支撐，而高等院校是培養(yǎng)高級(jí)專門人才的基地，是養(yǎng)成各類人才創(chuàng)新能力的沃土。因此，高校在國(guó)民創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升方面擔(dān)負(fù)著重要責(zé)任。在新時(shí)代背景下通過(guò)中國(guó)特色社會(huì)主義高等教育理論創(chuàng)新、制度創(chuàng)新以及實(shí)踐創(chuàng)新，不斷促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教科研支撐的高等教育高質(zhì)量發(fā)展［2］，毫不例外，新時(shí)代創(chuàng)新精神也應(yīng)體現(xiàn)在化學(xué)化工教育和環(huán)境教育中。如今，我們已處在高速網(wǎng)絡(luò)支撐的信息化時(shí)代，信息正以難以置信的速度增長(zhǎng)，并以日益靈活的方式傳輸?shù)綆缀趺恳粋€(gè)人，其中包括牙牙學(xué)語(yǔ)、蹣跚學(xué)步的兒童，和鶴發(fā)童顏的耄耋老人。知識(shí)和信息的傳播，早已不再是口口相傳，不再是紙媒、傳統(tǒng)廣播，甚至電視媒介也已經(jīng)稍顯落后。在現(xiàn)代媒體的支撐下，信息的傳播已經(jīng)構(gòu)成立體化傳輸模式。對(duì)于受眾而言，呈現(xiàn)在面前的多源信息呈現(xiàn)立體化狀態(tài)，簡(jiǎn)短新聞、娛樂(lè)視頻、奇談怪論、天文地理、經(jīng)史子集、學(xué)術(shù)發(fā)現(xiàn)，可謂應(yīng)有盡有，但對(duì)于受眾卻多處于無(wú)序狀態(tài)。從無(wú)序信息中發(fā)現(xiàn)素材并按照一定原則和理論體系組織教學(xué)過(guò)程并使學(xué)生通過(guò)思考、歸納總結(jié)掌握相關(guān)知識(shí)和理論，并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的提升，充分體現(xiàn)高等教育的創(chuàng)新與時(shí)代引領(lǐng)性特質(zhì)，實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新。化工原理和環(huán)境工程原理在理論體系上的相通之處頗多，尤其體現(xiàn)在“三傳一反兩守恒”及分離方法等方面。而隨著時(shí)展，新的化學(xué)化工技術(shù)及環(huán)境治理工程理論不斷涌現(xiàn)，在現(xiàn)代高等教育過(guò)程中采用線上和線下相結(jié)合提高授課效能方面的需求顯得更為迫切。基于上述思考，結(jié)合課程建設(shè)中關(guān)于顆粒沉降問(wèn)題的教學(xué)，探討大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)問(wèn)題。

1知識(shí)點(diǎn)梳理與分析

顆粒沉降是課程授課的重要內(nèi)容，對(duì)于后續(xù)專業(yè)課中相關(guān)處理技術(shù)的理解具有重要支撐作用。其核心內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：粒子在流體中沉降過(guò)程的阻力特征、粒子在重力場(chǎng)中的沉降規(guī)律、離心力場(chǎng)及電場(chǎng)中粒子的沉降分離等。表面上看這三部分內(nèi)容是相互獨(dú)立的，事實(shí)上屬于層層遞進(jìn)的關(guān)系。粒子在流體中所受流體阻力是各種沉降分離技術(shù)的理論核心，無(wú)論重力、離心力還是電場(chǎng)力作用下的分離都離不開(kāi)阻力計(jì)算。因此在授課中以阻力作用及受力分析為主線開(kāi)展教學(xué)，以重力沉降作為重點(diǎn)授課內(nèi)容。

1．1本案例教學(xué)設(shè)計(jì)

1．1．1教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容通過(guò)學(xué)習(xí)和探究，使學(xué)生掌握顆粒沉降基本原理，重點(diǎn)掌握顆粒在流體中產(chǎn)生阻力的條件和阻力作用規(guī)律，以重力場(chǎng)中顆粒物沉降為核心，分析探索顆粒沉降效率影響因素及提升沉降效率的方法。教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容為流體中顆粒物運(yùn)動(dòng)阻力作用規(guī)律，重力場(chǎng)中顆粒物沉降規(guī)律。其中，難點(diǎn)體現(xiàn)在流體中顆粒物阻力作用規(guī)律。1．1．2教學(xué)方法線上線下相結(jié)合，線上完成基本知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，線下采用翻轉(zhuǎn)課堂模式深化理解和運(yùn)用能力，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，主動(dòng)探索與總結(jié)；教師就本章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行剖析和講解，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新性發(fā)散式思考，并要求其總結(jié)。

1．2教學(xué)過(guò)程

理論源于對(duì)自然現(xiàn)象的分析，源于對(duì)工程實(shí)踐問(wèn)題的思考和總結(jié)，最終應(yīng)用于實(shí)際工程問(wèn)題的解決；理論教學(xué)與實(shí)踐的密切結(jié)合。根據(jù)認(rèn)知規(guī)律，從自然環(huán)境中的大氣沙塵沉降、水中的泥沙沉降等自然現(xiàn)象出發(fā)，分析影響因素，建立簡(jiǎn)化模型，總結(jié)阻力規(guī)律，從現(xiàn)象理解事物的本質(zhì)。再?gòu)暮?jiǎn)單到復(fù)雜，由理論向?qū)嶋H過(guò)渡，分析重力場(chǎng)作用下的顆粒物沉降規(guī)律，進(jìn)一步探討生產(chǎn)環(huán)節(jié)的除塵、沉淀池泥水分離過(guò)程，分析如何提高其分離效率。進(jìn)一步討論存在的問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維習(xí)慣。基于這一思考，對(duì)本部分教學(xué)內(nèi)容作如下設(shè)計(jì)。（1）學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索與沉降有關(guān)的自然現(xiàn)象、生活里與沉降有關(guān)的事物，歸納其基本特征。（2）結(jié)合學(xué)生歸納的情況，教師在課堂授課中引入顆粒沉降的基本概念，總結(jié)分析阻力產(chǎn)生的基本條件，講解顆粒運(yùn)動(dòng)的物理本質(zhì)和阻力作用規(guī)律，以斯托克斯區(qū)域?yàn)槔攸c(diǎn)分析顆粒物所受阻力特征，進(jìn)而分析影響沉降速度及分離效率的因素。（3）引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合水處理過(guò)程關(guān)于膠體顆粒的去除思考絮凝劑的反應(yīng)及卷掃作用機(jī)理，與本章節(jié)所述沉降原理對(duì)接，使其能夠活學(xué)活用。（4）學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索與重力沉降有關(guān)的工業(yè)裝置、構(gòu)筑物，初步了解其結(jié)構(gòu)特征，分析粒子在這些裝置及構(gòu)筑物的受力相同與不同之處，引導(dǎo)其結(jié)合重力沉降理論分析得出這些結(jié)構(gòu)改設(shè)計(jì)的理由，思考進(jìn)一步改進(jìn)沉降效率的設(shè)計(jì)方法。（5）引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索與沉降有關(guān)的各種工業(yè)裝置，找出各屬于重力沉降裝置、離心沉降裝置、電沉降裝置、磁力沉降裝置、慣性沉降等的例子，分析其相同點(diǎn)與不同點(diǎn)，結(jié)合離心力場(chǎng)和靜電場(chǎng)受力分析討論其設(shè)計(jì)依據(jù)。

2教學(xué)總結(jié)與思考

（1）采用線上授課方式是對(duì)線下課堂很好的改進(jìn)，比如利用線上教學(xué)平臺(tái)，布置團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)作作業(yè)，布置課前預(yù)習(xí)課題和布置課后創(chuàng)新作業(yè)，充分發(fā)揮線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。（2）在日常的教學(xué)中就手機(jī)和其他多媒體通訊終端，可以采用疏而不是堵的方法，主動(dòng)增加學(xué)生在課堂上使用手機(jī)檢索和信息收集的活動(dòng)，比如在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成信息收集，并回答和解釋檢索結(jié)果，在課堂上讓學(xué)生思維隨信息檢索活動(dòng)起來(lái)，使其成為真正的學(xué)習(xí)和思考的主體。（3）教師的引導(dǎo)和關(guān)鍵問(wèn)題指導(dǎo)具有不可替代性，由于課堂變得更加開(kāi)放和發(fā)散，需要教師具有更深更廣的把握，有超強(qiáng)的課堂教學(xué)節(jié)奏控制能力。建議一門課由多名骨干教師分別承擔(dān)不同專題的內(nèi)容，并增強(qiáng)教師的教學(xué)內(nèi)功，增強(qiáng)利用現(xiàn)代教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)資源開(kāi)展專題教學(xué)的能力。（4）教學(xué)中增加適當(dāng)以教學(xué)評(píng)價(jià)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)估環(huán)節(jié)，讓學(xué)生清楚地了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和能力提升狀況，給教師以進(jìn)行更高效的反饋，以便對(duì)教學(xué)過(guò)程及時(shí)調(diào)控。（5）為了有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，線上線下授課均應(yīng)在有序組織的前提下進(jìn)行。課堂上要求學(xué)生檢索和總結(jié)的素材應(yīng)按一定關(guān)鍵詞組合規(guī)則設(shè)計(jì)，檢索是有序開(kāi)展的，不能過(guò)度發(fā)散，否則會(huì)降低課堂效率。課外創(chuàng)新作業(yè)應(yīng)提供參考主線和發(fā)散性思考樣例。

3結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代科技迅速發(fā)展在推動(dòng)高等教育改革，變化的是現(xiàn)代教育手段，不變的是人的認(rèn)知規(guī)律。無(wú)論是化學(xué)化工教育，還是環(huán)境專業(yè)教育，在觀察中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、在思考中分析和解決問(wèn)題，創(chuàng)新能力培養(yǎng)中注重學(xué)生的創(chuàng)造力、獨(dú)創(chuàng)性和批判性思維等特質(zhì)，是現(xiàn)代高等教育教學(xué)中追求的目標(biāo)。創(chuàng)新教育任重而道遠(yuǎn)，高校教師應(yīng)在專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中持續(xù)開(kāi)展創(chuàng)新研究，融入學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)內(nèi)容，為提升國(guó)民素質(zhì)教育貢獻(xiàn)應(yīng)有之力。本文僅為作者教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，能起拋轉(zhuǎn)引玉之效則幸甚，所提觀點(diǎn)不一定正確，請(qǐng)同行、專家不吝批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)

［1］中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議［EB／OL］．［2021－04－23］．

［2］李迅．五中全會(huì)精神指導(dǎo)下以教科研支撐高質(zhì)量教育發(fā)展［J］．教育評(píng)論，2021（1）：3－8．

作者：周廣柱 劉音 王金鳳 陳平 單位：山東科技大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院