土壤及固废监测课程信息化教学手段应用

引言

信息技术的快速发展，促使教育领域正发生着深刻之变，信息化教学手段已然成为提升教学质量的重要驱动力量。于环境科学专业而言，土壤及固废监测课程在培养学生专业技能以及增强其环保意识方面，有着极为关键的意义。然而，该课程内容繁杂且知识更新迅速，传统教学手段难以契合其教学需求。将信息化教学手段融入此课程，不但能够有效化解这些难题，还可为学生提供更为多元的学习体验，进而提升教学效率与质量。本文会深入探究其在该课程中的具体应用，为环境类课程教学的创新提供一定参考。

1 土壤及固废监测课程信息化教学的重要性

1.1 优化知识呈现形式

对于土壤及固废监测课程而言，其知识体系颇为繁杂且多样，其中包含土壤成分的剖析、固废分类的标准、各类监测方法的原理等等众多内容。传统教学主要依赖教材文字以及教师的口头讲解，致使学生在理解抽象概念时面临诸多困难。而信息化教学则借助多媒体手段对知识的呈现形式予以重塑。比如通过高清图片来展示不同土壤质地的微观结构，如此一来，学生能够直观地分辨出黏土、砂土、壤土在颗粒排列方面的差异，进而理解其对水分涵养以及通气性所产生的影响，这远比单纯去记忆文字描述要深刻得多。动画演示更是将复杂的监测仪器工作原理予以可视化呈现，以气相色谱仪为例，通过动画逐步对进样、分离、检测等流程进行拆解，并配合旁白解说，使得学生仿佛置身于仪器内部对其运行进行观察，原本晦涩难懂的原理即刻变得清晰明了。视频资料还能够引入实地监测的场景，从土壤采样点的选取、采样深度的确定，到固废处理厂生产线旁污染物检测的实际操作，凭借真实的画面再搭配专业的讲解，可让学生对课程的全流程建立起具象的认知，使得知识不再仅仅悬浮于书本之上，而是扎根于实际情境之中，从而极大地提升了理解的深度以及记忆的持久度。土

1.2 激发自主学习动力

壤及固废监测作为一门应用型学科，对于学生主动探索前沿技术以及钻研实际案例有着明确的要求。而信息化环境则为自主学习构筑起了广阔的平台。网络课程能够聚集极为丰富的学习资源，例如在慕课平台上的国内外高校同类课程，学生可以按照自身的学习节奏来选择学习并补充知识，从而拓宽视野，还能够对不同教学思路下的重难点阐释进行对比，以深化对课程核心的把控。在线学术数据库能够开启科研前沿文献，追踪最新的土壤污染修复监测手段以及固废资源化创新工艺，这会激发学生的探索欲望，推动他们主动去剖析复杂的研究，并尝试将新思路融入到学习实践当中。教师通过学习管理系统来布置个性化的探究任务，比如让学生调研本地土壤污染的特征并设计监测方案，学生则利用网络搜集地理数据、环保政策以及同类案例等，在自主构建知识体系以完成任务的过程中，其学习内驱力得以持续增强。

2 土壤及固废监测课程信息化教学应用策略

2.1 多元资源整合

土壤及固废监测课程所涉及的知识面颇为广泛，需要整合多类型的信息化资源以构建知识宝库。在素材收集的阶段，需广泛对专业领域的权威网站予以涉猎，深入挖掘高清的土壤剖面图片以及固废处理现场视频等，实现从微观分子结构至宏观工厂运作的全方位覆盖。比如，可从国际土壤科学联合会的官网获取全球典型土壤研究的数据图片，以此来呈现不同气候带的土壤特性；可在知名环保企业的视频号上下载新型固废焚烧工艺的实操影像，从而为课程注入鲜活的案例。针对虚拟仿真软件，要精心挑选功能全面且贴近实际的，诸如融合了土壤采样、成分分析、污染溯源全流程的综合软件，使学生能够置身于虚拟的田野、实验室之中，沉浸式地体验各个环节的操作，且软件内置智能纠错功能可及时进行反馈，以此强化技能训练的效果。在在线课程方面，除了引入精品慕课外，教师还需自主创作系列微课，对于复杂的监测方法，例如高效液相色谱法，将其原理、仪器操作以及数据处理拆分为 5 至 10 分钟的短视频，并搭配课后小测验，以便学生利用碎片化的时间攻克重难点，不同的资源相互补充，共同编织成紧密的知识网，从而满足课程的多元需求。

2.2 精准学情驱动

信息化手段能够助力对学情进行深度洞察，为个性化教学起到导航作用。于课前，凭借学习管理系统来布置预习问卷以及基础知识小测，诸如土壤基本分类、常见固废类型辨别等，从而能够快速对学生的知识储备短板予以定位，并依此精确推送预习资料，针对土壤化学基础薄弱的学生推送离子交换原理的动画微课，对固废法规模糊的则推送法规解读图文资料。在课中，通过课堂互动软件实时对学生的参与度进行追踪，借由答题正确率、小组讨论活跃度来识别学习困难点，教师随即对讲解节奏做出调整，对多数学生存疑的土壤采样布点规则着重进行剖析，并配合虚拟场景演示以增进理解。

2.3 情境教学创设

为让学生宛如置身于真实的监测场景之中，巧妙地利用信息化来构建情境。借助虚拟现实（VR）技术，塑造出土壤野外采样探险的情境，学生头戴设备，于山林、河畔之间穿梭，依据虚拟导师的引导来识别采样区域，感受地形、植被对采样决策所产生的影响，避免出现书本知识与实际相脱节的弊端。于固废处理教学之际，通过全景视频对现代化处理厂的整个流程予以展示，且加以热点标注，一经点击便会弹出设备原理以及工艺参数的详尽阐释，自垃圾进入场地分拣直至最终产物回收，可使学生仿若身临其境，进而构建起系统性的认知。教师进而对学生加以引导，使其进行角色扮演，在模拟固废污染应急处置的情境之中，一部分学生充当监测人员，另一部分则扮作指挥中心的专家，借助即时通讯软件展开协作，依据虚拟场景的变化实时作出决策，采样、检测以及汇报连贯顺畅，于情境沉浸当中锤炼专业素养，增强应对复杂问题的能力。

结语

在土壤及固废监测课程里，多元资源的整合为知识的传递奠定了坚实基础，凭借丰富的素材以及多样的软件、微课，对课程内容进行全方位的呈现。精准的学情驱动仿若精准的导航，于课前、课中以及课后依据学生的具体情况灵活实施教学，以保障学习成效。情境教学的创设使学生有身临其境之感，借助 VR、全景视频等沉浸于实操情境，提升专业素养。协同教学的拓展打破了壁垒，校内、校际以及行业携手合作，共同培育契合时代需求的复合型人才，信息化教学从全方位为课程赋予能量，使其迈向新的高度。

参考文献

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