李好 汪爱河 张纯 蒋海燕

[摘 要]在新冠肺炎疫情的影响下，教育部发出“延期开学，学生停课不停学！”的号召，以湖南城市学院给排水科学与工程系的一门实践性专业必修课“水质工程学实验”为例，利用“易思在线”虚拟仿真实验平台与腾讯课堂等平台，对课程的部分内容开展了线上教学，对提高教学质量，满足个性化学习需求等方面具有重要意义。整个教学过程在加强学生对理论知识理解及综合实验设计能力的同时，也促进教师更新教学模式，实现了师生共学相长，创设符合时代发展前沿的实验内容。

[关键词]水质工程学实验;虚拟仿真实验;线上教学

[基金项目]2016年湖南省教育厅“湖南省一流专业建设项目”（湘教通[2016]276号）;2020年教育部高等教育司，泛华建设集团有限公司2019年第二批产学合作协同育人项目

[作者简介]李 好（1991—），女，湖南益阳人，硕士，湖南城市学院给排水科学与工程系助教，主要从事给水排水工程实验室管理研究。

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）45-0-02[收稿日期] 2020-05-20

为加强新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作，阻断疫情向校园蔓延，确保师生生命安全和身体健康，教育部日前下发通知，要求2020年春季学期延期开学，与此同时，发出“延期开学，学生停课不停学！”的号召[1]。

湖南城市学院给排水科学与工程系积极响应教育部的号召，于疫情防控期间积极开展线上教学。“水质工程学实验”课程是高等学校给排水科学与工程专业的一门实践性必修课。教学目的是为了使学生配合基础课程及专业课学习同时，进一步巩固水质工程学专业知识、培养学生实验设计能力。线上教学期间，我们利用东方仿真公司的易思在线虚拟仿真实验平台中的相关虚拟仿真实验与在线教学活动相结合的方式，帮助学生掌握水质工程学实验操作与工程实际运用。

一、“水质工程学实验”课程资源和在线教学平台整合

“水质工程学实验”课程线上资源相对较少。国家虚拟仿真实验教学项目共享平台—实验空间下的相关虚拟仿真项目也不够齐全。北京欧倍尔水处理实验云课包含了部分水质工程学实验操作的实验内容;东方仿真易思在线则提供了较多的单元操作训练，集“学、练、考、管”等多功能于一体。这些软件产品中装置与设备与本专业给水排水工程实验室设备比较相似，有利于学生深入理解各个实验操作，进而掌握水处理工艺运行过程。各种线上直播平台如腾讯课堂、腾讯会议、雨课堂、知到、钉钉等具备互动功能，可以最大限度地模拟教学场景[2]。教学团队最终选择腾讯课堂进行“水质工程学实验”在线教学。

二、虚拟仿真实验操作

（一）课前准备

教学团队要在正式开始上课之前，登录易思在线平台，熟悉平台操作，对需要进行线上教学的虚拟仿真实验项目进行反复操作，发现操作过程中可能出现问题及与实际实验存在的差别，并向技术人员学习解决方案，并且尽可能地发掘其可操作性，提高学生自主进行实验设计的能力。

（二）线上教学过程

线下实验课一般要求在有限的课时内完成相关实验内容，由于时间及条件的限制，实验原理的讲解局限于实验教室，部分基础较差同学可能无法很好地掌握，并且实验过程由于一些主观因素的存在，如学生实验操作不当导致实验无法在规定的课时内完成，或者实验结果误差较大，后续因为时间、地点的性质而无法补做实验[2]。线上实验教学环节中，实验原理通过腾讯课堂讲授，并且通过课堂互动开展相关的课堂小测验（见图1），以便更好地掌握学生对于本次实验原理的理解情况，夯实理论学习。虚拟仿真实验项目采取时间开放式教学，要求学生自由选择时间来完成“水质工程学实验”的虚拟仿真实验操作，学生可反复操作，活性污泥实验操作界面如图2所示。教师通过易思在线平台掌握学生实验操作时间及分数，并通过QQ群随时解答学生的问题。

但是线下实验主要练习学生的手眼协调能力，以及锻炼学生发现问题，解决实际问题的能力。线上实验操作一般通过鼠标及键盘操作完成，一些复杂的实验操作，如活性污泥MLVSS的测定，无法通过虚拟仿真实验完整的掌握实验过程，因此部分实验需要返校后需要補充线下实验操作，提高学生的动手能力及实践能力。将线上及线下实验结合学习，可以达到更好的教学效果。

（三）成绩评定

线下实验成绩由考勤（10%）+实验操作（40%）+实验报告（30%）+实验室卫生（20%）组成。实验操作的评分主要是依据学生的操作规范及熟练度、实验原始数据记录、实验时长等。在线上操作平台中，学生按照操作手册一般可得满分。综合考虑本次在线教学的实施过程，我们增加了20%的线上直播课程中小测试得分成绩，将实验操作的成绩比例调低到20%，并且增加了实验报告中问题讨论部分的问题数量与难度，每次实验课后还布置了关于实验设计的思考题，增加了学生的自主学习能力。

三、结语

本次新冠肺炎疫情促进了线上教育的广泛应用，虚拟仿真实验教学是对传统线下实验的重要辅助教学工具，但不能取代传统线下实验教学[3]。为此，我们将继续整合线上线下教学资源，调整教学计划、教学手段、考核方式，进一步优化教学过程管理，将思政教育融合到教学中，并且开展相关教学研究。

参考文献

[1]教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室.关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见[Z].2020-02-04.

[2]赵蕾，朱婷玉，周爱东.防疫期间化工原理实验部分内容在线教学的设计与实施[J].大学化学，2020，35（5）：244-248.

[3]马莹，张恒，宋其圣，胡清萍.虚拟仿真实验项目助力实验课在线教学[J].大学化学，2020，35（5）：223-228.

The Application of Virtual Simulation Project in the Online Teaching

of "Water Quality Engineering Experiment"

LI Hao， WANG Ai-he， ZHANG Chun， JIANG Hai-yan

（The Engineering of Water Supply and Drainage Science， Hunan City University，

Yiyang， Hunan 413000， China）

Abstract： During the outbreak of COVID-2019， the engineering of water supply and drainage science of HNCU used the virtual simulation experiment platform of "Yisi Online" and Tencent Classroom to carry out online teaching of some contents of the course of Water Quality Engineering Experiment， which is of great significance for improving teaching quality and meeting personalized learning needs. The teaching process not only strengthens the students' understanding of the theoretical knowledge and comprehensive experimental design ability， but also promotes the teachers to update the teaching model， realizes the mutual learning between teachers and students， and creates the experimental content which conforms to the frontier of the times.

Key words： Water Quality Engineering Experiment; virtual simulation experiment; online teaching