基于泛在學習模式的水文課程群教學體系優(yōu)化研究

康艷+宋松柏+降亞楠

摘 要：文章根據(jù)水利水電工程專業(yè)實際情況，從泛在學習模式的內(nèi)涵出發(fā)，以培養(yǎng)“基礎(chǔ)、實踐、創(chuàng)新”高素質(zhì)復(fù)合型人才為目標，基于泛在學習模式優(yōu)化水文課程群課程結(jié)構(gòu)，提出“四環(huán)節(jié)”理論課教學方法，優(yōu)選教學手段，完善實踐教學內(nèi)容體系，精煉實踐教學方法，健全課程考核辦法，建立水文課程群教學資源庫，以期為水利水電工程專業(yè)水文課程群教學體系的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)、積累實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：教學體系；水文課程群；泛在學習模式；水利水電工程

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）12-0001-03

水利水電工程專業(yè)是水利類的骨干專業(yè)之一，具有技術(shù)性與實用性、理論與實踐相結(jié)合，知識面廣，系統(tǒng)性、綜合性強的專業(yè)特點。水文課程群是水利類專業(yè)重要的學科基礎(chǔ)課，在水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)中起著重要的作用。水問題的復(fù)雜多變使得其對專業(yè)人才的綜合素質(zhì)有較高的要求[1]?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010年—2020年）》（以下簡稱《綱要》）中提出，把改革創(chuàng)新作為教育發(fā)展的強大動力，更新人才培養(yǎng)觀念，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。目前，我國水利水電工程專業(yè)是伴隨著高等學校教育發(fā)展和國家經(jīng)濟社會建設(shè)需求而逐步發(fā)展起來的，教學體系相對比較成熟，但是教學內(nèi)容更新緩慢、教學模式傳統(tǒng)單一、教學資源陳舊等問題仍然存在，帶來諸多負面影響，造成學生專業(yè)素質(zhì)不高，與《綱要》精神相悖。泛在學習是一種強調(diào) “無處不在、無時不在”的學習理念，具有情境性、移動性、持續(xù)性、即時性、適應(yīng)性等特征，突破了傳統(tǒng)教學模式的局限[2-3]。本文開展基于泛在學習模式的水利水電工程專業(yè)水文課程群教學體系優(yōu)化研究，探索教學模式，優(yōu)化教學體系，以期為水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才提供可行的教學改革方案。

一、泛在學習模式的含義

泛在學習是泛在計算技術(shù)支持下的一種新的學習方式，是一種任何人可以在任何地方、任何時刻、隨時使用手邊可以取得的科技工具來進行學習活動的3A（Anywhere，Anytime，Anydevice）學習[3]。目前對泛在學習有三維理解[4]：（1）泛在計算條件下的泛在學習，是指基于高性能的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、泛在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)字化資源，學習者可以在任何地方、任何時間進行學習；（2）“人人、時時、處處”的泛在學習，其實質(zhì)是在一個廣域的學習環(huán)境下，學習者能夠在任何地方隨時獲得自己想要學習的任何資源；（3）遠程開放教育的泛在學習，教育機構(gòu)或者教師創(chuàng)設(shè)適合學習者需要的泛在學習環(huán)境，選擇適合的學習內(nèi)容，設(shè)計專門的學習資源，安排學習過程和學習活動，為學習者提供全面的學習服務(wù)，組織學習評價。

在“泛在學習”現(xiàn)狀研究基礎(chǔ)上，利用泛在學習強調(diào)的“無處不在、無時不在”的學習理念，構(gòu)建一個水文學課程群的無縫學習空間，從水文課程群的教學內(nèi)容、教學形式、教學方法手段、教學評價等多角度多層次實現(xiàn)學生對原有學習過程、學習方法的重組與創(chuàng)新，以通過泛在學習模式實現(xiàn)對水文學知識的更廣范圍、更深層次、更多渠道的獲取，完善“知識、能力、素質(zhì)”全方位立體式的人才培養(yǎng)模式。

二、水文課程群教學體系優(yōu)化的策略

教學體系是指為了達到一定的教育、教學目的，實現(xiàn)一定的教育教學的功能而形成的各種教育教學組織形式，主要指教學理念、教學目標、教學主體、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學管理、教學評估等要素所形成的一個完整且能不斷完善發(fā)展的綜合結(jié)構(gòu)。以泛在學習為基本模式，探索研究多學科交叉、多種教學手段交織、開放式的復(fù)合式教學體系。

（一）優(yōu)化水文課程群課程結(jié)構(gòu)

目前，國內(nèi)大學水利水電工程專業(yè)水文課程群主要包括工程水文學、水利水能規(guī)劃與利用、水文分析水利計算課程設(shè)計等課程，涵蓋了水文學原理、水文測驗、水文統(tǒng)計、水文預(yù)報、水文分析計算、水利計算以及水資源規(guī)劃等相關(guān)知識內(nèi)容。美國等國家的大學開設(shè)的水文課程有Engineering Hydrology和Physical Hydrology，基本內(nèi)容模塊與國內(nèi)大致相同，主要區(qū)別是課程更重視實踐教學環(huán)節(jié)，課堂研討所占比例較大，課程實驗主要以應(yīng)用水文分析計算軟件或?qū)W生自己編程解決實際的工程問題為主要訓練內(nèi)容[5]。國外課程結(jié)構(gòu)更加體現(xiàn)了課程教學內(nèi)容的多環(huán)節(jié)、立體性和全方位性[6-7]。水文課程群課程間應(yīng)具有一定的銜接性，并非獨立的課程，在課程內(nèi)容體系上應(yīng)具有系統(tǒng)性、完整性和綜合性。西北農(nóng)林科技大學雖經(jīng)多次專業(yè)培養(yǎng)方案修訂，每門課程基本具備了系統(tǒng)性和完整性，但還存在一定不足，教學實踐環(huán)節(jié)在各門課中所占比例仍然偏小，且課程群中綜合實踐環(huán)節(jié)比重不足，創(chuàng)新性能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)薄弱，未能體現(xiàn)“知識、能力、素質(zhì)”全方位立體式的人才培養(yǎng)模式。

參照國內(nèi)外有代表性和在水文學科高水平大學的水文課程教學體系、課程結(jié)構(gòu)，調(diào)查近10年本科畢業(yè)生實際工作情況和對水文課程內(nèi)容體系的意見，從我國國情和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要出發(fā)，結(jié)合西北農(nóng)林科技大學的實際情況和水利水電工程專業(yè)的特點，以培養(yǎng)“基礎(chǔ)、實踐、能力”高素質(zhì)復(fù)合型人才為目標，以課程群教學目標輔助專業(yè)培養(yǎng)目標為思路，基于泛在學習模式無處不在的學習理念，優(yōu)化水利水電工程專業(yè)水文課程群課程體系，完善課程結(jié)構(gòu)。在水利水電工程專業(yè)“多環(huán)節(jié)教學模式”中體現(xiàn)水文相關(guān)知識內(nèi)容。2014版專業(yè)培養(yǎng)方案制定過程中，在已有的工程水文學、水利水能規(guī)劃、水利水能規(guī)劃課程設(shè)計三門課程基礎(chǔ)上，將課程群體系改為工程水文學、水資源規(guī)劃與利用、水資源規(guī)劃與利用課程設(shè)計。在水利水電工程專業(yè)認識實習、專業(yè)實習以及科技創(chuàng)新等實踐環(huán)節(jié)中加入水文知識要素，加強水文學科知識在多環(huán)節(jié)中的交流和滲透，使學生形成立體的知識網(wǎng)絡(luò)框架，培養(yǎng)“知識—能力—素質(zhì)”多方面的專業(yè)能力。通過課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究體現(xiàn)水文課程群“多環(huán)節(jié)教學模式”的立體性知識結(jié)構(gòu)，建立復(fù)合型教學體系，以期為水利工程專業(yè)培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)理論、有持續(xù)學習能力、有較強的分析解決實踐問題能力、有較強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。endprint

（二）優(yōu)選理論課程教學方法與手段

近年來，高校專業(yè)課程授課學時不斷壓縮，教師為了在有限課時內(nèi)最大限度地傳授知識，大多教師采用了以課堂多媒體講授為主的手段，以灌輸式的教學方式為主，導(dǎo)致學生獲取知識渠道單一，信息封閉，學習主動性不強，積極思考能力得不到很好的培養(yǎng)，創(chuàng)新能力較差。教學方法落后，教學手段單一，與科技迅速發(fā)展的信息時代不相適應(yīng)。

在分析總結(jié)目前理論課程教學存在的問題的基礎(chǔ)上，依據(jù)教學目的、教材內(nèi)容和學生的實際情況，采用高等工程教育的教學方法組合，運用現(xiàn)代教學方法；以發(fā)展智力、培養(yǎng)能力為教學理論指導(dǎo)思想；以調(diào)動學生學習積極性和主動性為中心，突出了教學的雙邊性；充分體現(xiàn)教師引導(dǎo)下學生獨立獲取知識的特點，強調(diào)教學活動的辯證統(tǒng)一。在水文理論課程中主要開展以下教學實踐工作。

1.提出“溫故、啟發(fā)領(lǐng)悟、知新、精煉總結(jié)”四環(huán)節(jié)理論課教學方法，多門理論課程在實踐應(yīng)用中，取得非常良好的教學效果。“溫故”是指在教師指導(dǎo)下的對知識的回顧，是學習新知識的基礎(chǔ)；“啟發(fā)領(lǐng)悟”是在從已掌握知識中提出新的問題，引發(fā)學生的思考，引出本節(jié)課的重點內(nèi)容和所要解決的關(guān)鍵問題， “啟發(fā)領(lǐng)悟”增強學生對學習的興趣和探究未知問題的好奇心；“知新”是指本次課程的教師教授部分，也是學習新知識的過程，此過程教師可以采用適當?shù)慕虒W手段，調(diào)動學生的思維，增強學生的求知欲；“精煉總結(jié)”過程，由于水文課程知識的“零散性”，需要學生具有極強的總結(jié)提升的能力，通?？梢圆捎谩翱驁D法”精煉而形象直觀地總結(jié)課程內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系，有利于學生建立知識的框架結(jié)構(gòu)，幫助學生理解新知識，這是一個由平面知識到立體感知的過程，可以讓零散的知識更系統(tǒng)，更加有層次和有邏輯。

2.采用“一條主線，多條輔線”的教學手段，以課堂多媒體教學為主線，以教學視頻、網(wǎng)絡(luò)課程、國外大學的課程網(wǎng)站、英文課本介紹、網(wǎng)絡(luò)圖書館、廣播、電視等為多條輔助線，加強課堂教學手段優(yōu)化，通過多種方式結(jié)合的教學手段，以期學生涉獵更多學科專業(yè)知識，可針對不同興趣和研究方向的學生進行輔導(dǎo)。

3.基于泛在學習模式教學手段的實踐，利用泛在學習強調(diào)的“無處不在、無時不在”的學習理念，構(gòu)建一個無縫學習空間，達到對知識的更廣范圍、更深層次、更多渠道的獲取。（1）在“四環(huán)節(jié)”理論課課堂教學方法的基礎(chǔ)上，采用學生參與式的教學模式，在水文課程知識點相對獨立的章節(jié)留給學生做PPT展示，學生查閱課程資料、備課、PPT準備、小組討論、選派學生授課，通過以上環(huán)節(jié)，學生對課程知識的掌握程度有很大的提升，也對學生自身能力的提高有很大的幫助。（2）充分利用學生對現(xiàn)代通信技術(shù)的依賴，制作并上傳“手機端”網(wǎng)絡(luò)課程材料，學生可以利用課余時間和零散時間，對水文學相關(guān)知識展開學習和討論。（3）充分利用微信和QQ等社交軟件在學生中使用的廣泛性，加學生為好友，實時開展理論課疑點答疑、實踐課探討分析；在朋友圈曬相關(guān)水文知識，通過學生的轉(zhuǎn)載開展水文知識的學習。

（三）健全實踐教學內(nèi)容體系與方法

實踐教學是水文課程群教學體系的一個重要組成部分。實踐教學環(huán)節(jié)是理論知識的實踐驗證，可以培養(yǎng)學生的實踐能力和綜合素質(zhì)，是水文課程群完整性、系統(tǒng)性和綜合性的重要體現(xiàn)。目前，教學過程中存在理論課與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)的問題，因此急需建立一套完整的實踐教學體系，實現(xiàn)理論實踐環(huán)環(huán)相扣的教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力。

以培養(yǎng)“基礎(chǔ)、實踐、創(chuàng)新”高素質(zhì)復(fù)合型人才為教學的目標，重在培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力，探索研究水文實踐教學內(nèi)容體系。

1.實踐教學模塊設(shè)計：實踐教學模塊包括課程實

驗、課程小設(shè)計、課程報告、課程大設(shè)計、實際工程問題演練、水文模型建模、科技創(chuàng)新、水文實習、科研文獻閱讀交流報告等內(nèi)容。

2.實踐教學方法：實踐教學以“理論引導(dǎo)—視頻演示—現(xiàn)場演示—親自動手”為基本教學思路，采用“引導(dǎo)—演示—實踐”的教學方法為主線，并針對各個教學環(huán)節(jié)采用多種教學方法和手段相結(jié)合的綜合實踐教學方法。

通過從小實驗到大設(shè)計再到科研前沿的實踐模塊訓練，通過“引導(dǎo)—演示—實踐”的教學方法，培養(yǎng)學生從基礎(chǔ)到實踐的應(yīng)用實踐能力，并逐步形成“研究型學習”的培養(yǎng)模式。

（四）變革教學評價與考核方法

目前，理論課程成績評定方法單一，缺乏全方位有效的考核辦法；課程實驗、實習、課程設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)缺乏考核學生能力和素質(zhì)的考核辦法。針對以上問題，在水文課程群的考核中探索和實踐了以下考核方式。

1.理論課建立課程“月考制度”。在學?，F(xiàn)有的學生理論課程考核辦法基礎(chǔ)上，建立月考制度。采用期末考試成績+月考成績+ 實踐成績+作業(yè)成績+能力測試成績的多方位課程考核方式。月考制度的建立不僅可以使教師及時地了解學生對知識的掌握程度，也有利于學生及時復(fù)習和總結(jié)知識，對監(jiān)控整個教學過程、教學質(zhì)量起到良好的督促作用。

2.實踐環(huán)節(jié)考核提出“現(xiàn)場答辯環(huán)節(jié)”。實踐環(huán)節(jié)的評價和考核采用“實踐報告+現(xiàn)場答辯+實踐項目考核演示”的考核方法。實驗報告體現(xiàn)學生對知識的系統(tǒng)理解，不能全面地體現(xiàn)學生的動手操作能力；現(xiàn)場答辯是針對學生完成的實驗項目，教師現(xiàn)場詢問關(guān)鍵性操作，培養(yǎng)學生思考問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決分析問題的能力；實踐項目考核演示考核學生的實踐操作能力。

健全水文課程群課程評價考核辦法，達到了“重視教學過程，監(jiān)控教學質(zhì)量，評價教學效果”的教學目的。

（五）建立并完善水文課程群資源庫

水文課程群資源庫是學生開展泛在學習的基礎(chǔ)資源。基于泛在學習模式，課程組收集整理教學資料，建立了水文課程群資源庫，編制了習題集、建立了試題庫，完成了10余項實驗項目的視頻采集工作、建立了多媒體資源庫，完善了相關(guān)課程網(wǎng)絡(luò)教學資源，滿足了學生泛在學習模式下對資源素材的要求。

建立了實驗項目虛擬仿真實驗室，搭建虛擬仿真實驗網(wǎng)絡(luò)平臺，制作了流域水循環(huán)、流域產(chǎn)匯流、水文站觀測河段等多個虛擬仿真演示實驗，制作了水位觀測、流量觀測等虛擬仿真實驗。虛擬仿真實驗室的建立為學生“時時學習”提供網(wǎng)絡(luò)資源和平臺。

三、結(jié)論

結(jié)合西北農(nóng)林科技大學的實際情況及水利水電工程專業(yè)的特點，以培養(yǎng)“基礎(chǔ)、實踐、創(chuàng)新”高素質(zhì)復(fù)合型人才為目標，以課程群教學目標輔助專業(yè)培養(yǎng)目標為思路，采用泛在學習模式，優(yōu)化水文課程群教學體系，完善課程結(jié)構(gòu)，優(yōu)選教學方法和教學手段，建立健全評價考核辦法，建立水文教學資源庫，以此建立水文課程群復(fù)合型教學體系，以期為水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)理論、有持續(xù)學習能力、有較強解決實踐問題能力、有較強創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

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