疫情背景下《水文水利計(jì)算》在線教學(xué)實(shí)踐探索

摘? 要：《水文水利計(jì)算》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，涉及水利工程建設(shè)、施工、管理中的多個(gè)水文、水利環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)技術(shù)方面存在較多限制，課程教學(xué)效果不甚理想。從課前準(zhǔn)備、課中授課和課后反饋等環(huán)節(jié)介紹新冠疫情背景下的在線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分析在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足，并探討未來(lái)水文水利計(jì)算教學(xué)改革方案，以完善教學(xué)模式，提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果。

關(guān)鍵詞：水文水利計(jì)算? 線上教學(xué)? 教學(xué)模式? 疫情背景

中圖分類號(hào)：???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： <Hydrology and Water Conservancy Calculation> is a practical course. It involves many hydrological and water conservancy links in water conservancy project construction， construction and management. The traditional teaching mode has many limitations in teaching technology， and the teaching effect is not ideal. This paper introduces the online teaching experience of COVID-19 under the background of pre-class preparation， in-class teaching and after-class feedback， analyzes the advantages and disadvantages of online teaching， and probes into the teaching reform plan of hydrology and water conservancy calculation in the future， so as to improve the teaching mode and improve the teaching quality and effect of the course.

Key Words： <Hydrology and Water Conservancy Calculation>; Online teaching; Teaching model; COVID-19 background

近年來(lái)，教育部高度倡導(dǎo)高校課程在教學(xué)方式和教學(xué)模式的創(chuàng)新，2018年6月，教育部部長(zhǎng)陳寶生在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上明確提出，要打造高等教育有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”[1]。隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化信息技術(shù)的發(fā)展，以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化成為高校教育教學(xué)改革與發(fā)展的必然趨勢(shì)[2]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和教育信息化戰(zhàn)略的實(shí)施，各種各樣的在線課程應(yīng)運(yùn)而生。

2020年新冠疫情爆發(fā)，全國(guó)各地啟動(dòng)重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件一級(jí)響應(yīng)，為防止疫情向校園擴(kuò)散，確保師生安全，全國(guó)各大高校紛紛響應(yīng)“停課不停學(xué)”的號(hào)召，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展線上教學(xué)[3]。一時(shí)間，如何有效使用信息化手段，恰當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)變教學(xué)方式，順利開(kāi)展線上教學(xué)，成為高校教師亟待解決的問(wèn)題。本文結(jié)合疫情期間水文水利計(jì)算課程線上教學(xué)實(shí)踐，與傳統(tǒng)水文水利計(jì)算課程教學(xué)方法和效果進(jìn)行對(duì)比，分析線上教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)，探討了未來(lái)水文水利計(jì)算教學(xué)模式的發(fā)展方向。

1 課程性質(zhì)與傳統(tǒng)教學(xué)模式存在問(wèn)題

1.1 課程性質(zhì)

水文水利計(jì)算是面向水文與水資源工程專業(yè)三年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用水文學(xué)原理、水文統(tǒng)計(jì)等課程的理論知識(shí)解決工程實(shí)踐中的復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題。課程主要包括水文計(jì)算和水利計(jì)算兩大部分內(nèi)容，其中包含洪水資料的分析處理、設(shè)計(jì)暴雨和設(shè)計(jì)洪水的推求、水庫(kù)興利計(jì)算和水電站水能計(jì)算等方面的計(jì)算原理和方法，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和水利工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)行管理等不同階段提供技術(shù)支撐。

1.2 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

1.2.1 學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題能力差

水文水利計(jì)算課程整體上內(nèi)容比較分散，系統(tǒng)性不突出。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，以課堂教師講授為主，學(xué)生通過(guò)課堂作業(yè)的形式對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行鞏固訓(xùn)練。然而實(shí)際水利工程中涉及的水文水利計(jì)算的工作內(nèi)容往往計(jì)算過(guò)程繁雜，涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)綜合運(yùn)用，哪怕是同一類問(wèn)題，不同的地區(qū)、不同的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，采用的計(jì)算公式可能也會(huì)有很大區(qū)別。由于課堂學(xué)時(shí)的限制，傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以將某實(shí)際工程案例作為例題進(jìn)行講授。因此，學(xué)生解決水利工程實(shí)際問(wèn)題時(shí)，很難將所學(xué)理論靈活運(yùn)用，解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力不強(qiáng)。因此，如何合理安排教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，將更多工程實(shí)例融入課程是本課程教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

1.2.2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)淡薄

水文水利計(jì)算是基于水文學(xué)原理、水文統(tǒng)計(jì)等多門專業(yè)基礎(chǔ)課之上的一門綜合性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，涉及知識(shí)點(diǎn)龐雜。為更好地掌握課程所學(xué)知識(shí)，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，復(fù)習(xí)前期基礎(chǔ)課程知識(shí)，并且了解更多工程實(shí)踐知識(shí)才能更好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化，并用于解決水利工程問(wèn)題。但傳統(tǒng)教學(xué)模式下缺乏學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)和資源，且自學(xué)的部分難以評(píng)價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)積極性不強(qiáng)，自學(xué)效果也不夠理想。

2 在線教學(xué)實(shí)踐

2.1 線上教學(xué)平臺(tái)選擇

隨著教育信息化的發(fā)展，目前線上教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)種類繁多，如超星學(xué)習(xí)通、釘釘、雨課堂、騰訊課堂、QQ直播等[4]，可選形式多樣，且各具特點(diǎn)。例如，QQ直播的方式操作簡(jiǎn)單，非常適合疫情背景下臨時(shí)組織在線教學(xué)的教師，但直播過(guò)程中容易出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象;騰訊課堂界面友好、簡(jiǎn)潔，并且可以實(shí)時(shí)簽到[5]，但對(duì)于資料的共享和課程活動(dòng)的記錄稍顯欠缺。除了平臺(tái)自身的不穩(wěn)定因素外，教師個(gè)人掌握的新媒體技術(shù)不全及線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)匱乏也是不可忽視的因素。經(jīng)過(guò)認(rèn)真比較與思考，本次在線教學(xué)利用超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)自建水文水利計(jì)算在線課程。

超星學(xué)習(xí)通是近幾年開(kāi)發(fā)的將課程、資源、學(xué)習(xí)、交互、測(cè)評(píng)等融為一體的交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，有網(wǎng)頁(yè)版和手機(jī)APP兩種形式。平臺(tái)上融合了眾多優(yōu)質(zhì)的精品教學(xué)資源，并且提供了強(qiáng)大的交互功能，如直播、考試、問(wèn)卷、投票、討論、通知等模塊，教師在平臺(tái)上可以靈活上傳教學(xué)資源、發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、開(kāi)展相關(guān)活動(dòng)，學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，擴(kuò)展了學(xué)習(xí)時(shí)間和空間的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，平臺(tái)可以綜合評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，有利于教師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)這一學(xué)期的線上教學(xué)，深刻體會(huì)到了在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。因此，隨著疫情形勢(shì)好轉(zhuǎn)，學(xué)生復(fù)學(xué)，接下來(lái)水文水利計(jì)算課程的教學(xué)將進(jìn)一步結(jié)合線上教學(xué)資源和學(xué)習(xí)通線上教學(xué)平臺(tái)，開(kāi)展線上、線下有機(jī)結(jié)合的混合式教學(xué)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)搭建

根據(jù)課程特點(diǎn)，將水文水利計(jì)算課程分為8個(gè)章節(jié)（表1）、五十余個(gè)知識(shí)點(diǎn)。并從教學(xué)和考核兩個(gè)方面構(gòu)建了課程資源庫(kù)。其中，教學(xué)資源為教師為在線教學(xué)環(huán)節(jié)提前準(zhǔn)備的前期錄制視頻、電子課件、話題討論等內(nèi)容;考核資源包括章節(jié)測(cè)試和線上作業(yè)等。學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)通手機(jī)端APP或電腦端進(jìn)行課程資料下載、視頻觀看和參與活動(dòng)。

2.3在線教學(xué)模式構(gòu)建

根據(jù)水文水利計(jì)算課程的性質(zhì)和特點(diǎn)，將課程教學(xué)環(huán)節(jié)整體分為課前準(zhǔn)備、課中授課和課后反饋三個(gè)階段，整體圍繞BOPPPS教學(xué)法[6]開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。

BOPPPS教學(xué)法是一種以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和反饋的教學(xué)模式，近年來(lái)在我國(guó)高校教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。BOPPPS教學(xué)法的教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含導(dǎo)入（Bridge-in，B）、目標(biāo)或成果（Objective/Outcome，O）、前測(cè)（Pre-assessment，P1）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning，P2）、后測(cè)（Post-assessment，P3）、總結(jié)（Summary，S）六大要素。本次教學(xué)實(shí)踐將這六大要素融入到上述3個(gè)教學(xué)階段中。

2.3.1 課前準(zhǔn)備階段

雖然目前已有一些水文水利計(jì)算相關(guān)的在線課程可以觀看，但考慮到各個(gè)學(xué)校學(xué)生基礎(chǔ)有所差異，在本次在線教學(xué)過(guò)程中，采用的是教師自己錄制的課程講解視頻。因此，教師在這一階段的主要任務(wù)是制作、整理各類教學(xué)資源，如教學(xué)視頻、教學(xué)課件、課外閱讀材料等資料，并上傳到學(xué)習(xí)通平臺(tái)。同時(shí)布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生明確教學(xué)重難點(diǎn)。學(xué)生在課前階段的任務(wù)是提前了解課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)學(xué)習(xí)通中各任務(wù)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)。教師可以通過(guò)平臺(tái)實(shí)時(shí)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，包括視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)完成情況等，并根據(jù)這一信息靈活調(diào)整課中階段的授課內(nèi)容，如關(guān)鍵內(nèi)容的主題討論、互動(dòng)和練習(xí)。

2.3.2 課中授課階段

授課階段即在線教學(xué)過(guò)程的具體實(shí)施階段，教師利用學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)發(fā)布課堂簽到，并結(jié)合課前平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，設(shè)置分段教學(xué)任務(wù)，通過(guò)測(cè)驗(yàn)、搶答等形式對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢測(cè)。其次，教師和學(xué)生針對(duì)疑難問(wèn)題進(jìn)行交流和討論，進(jìn)一步消化教學(xué)重難點(diǎn)。最后，教師對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)梳理和知識(shí)總結(jié)，并在QQ群中再次確認(rèn)教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在完成基本教學(xué)任務(wù)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)完成教師發(fā)布的搶答、選人、討論、小組任務(wù)等參與教學(xué)活動(dòng)。

2.3.3 課后反饋階段

本部分主要是對(duì)課程教學(xué)效果的反饋和總結(jié)。教師利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)發(fā)布作業(yè)、討論或章節(jié)測(cè)驗(yàn)，學(xué)生可以通過(guò)文字、語(yǔ)音、圖片等多種形式提交答案，教師可直接在線批閱;學(xué)生可以在課后討論和答疑環(huán)節(jié)對(duì)課程中存在的問(wèn)題進(jìn)行反饋，教師在作業(yè)或測(cè)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，也可利用評(píng)語(yǔ)等形式指出問(wèn)題;同時(shí)，對(duì)于綜合性比較強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)，教師采用分組任務(wù)的形式發(fā)布，學(xué)生需結(jié)合教師提供的參考資料和實(shí)際工程案例完成任務(wù)，教師以此進(jìn)一步評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

2.4 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

本次課程共計(jì)發(fā)布各類教學(xué)資源58個(gè)，主要以課程視頻和教案、相關(guān)行業(yè)規(guī)范等文檔為主;發(fā)布課堂活動(dòng)65次，累計(jì)頁(yè)面瀏覽量62 384次，累計(jì)互動(dòng)297次，學(xué)生參與度較高，能達(dá)到60%以上。在發(fā)布的教學(xué)資源中，學(xué)生累計(jì)章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)達(dá)12 530次。根據(jù)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生登錄平臺(tái)學(xué)習(xí)的方式更加靈活，主要以移動(dòng)客戶端學(xué)習(xí)為主，通過(guò)電腦網(wǎng)頁(yè)版平臺(tái)學(xué)習(xí)的學(xué)生數(shù)相對(duì)較少，以2020年4月統(tǒng)計(jì)結(jié)果（圖1）為例，可以看出約有65.86%的同學(xué)使用移動(dòng)客戶端進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)電腦網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的學(xué)生占34.14%。

從學(xué)生登錄平臺(tái)學(xué)習(xí)課程的人次數(shù)來(lái)看（圖2），以2020年4月為例，學(xué)生學(xué)習(xí)課程的時(shí)間主要集中在教師授課的日期，最大當(dāng)日學(xué)習(xí)人次數(shù)達(dá)600次以上，這主要和教師授課時(shí)布置的任務(wù)點(diǎn)有關(guān)，教師首先對(duì)各關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，期間會(huì)結(jié)合知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)布置相關(guān)任務(wù)，學(xué)生則跟教師要求逐個(gè)完成各知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。同時(shí)，可以看出，除有教師授課的日期外，學(xué)生也會(huì)利用平臺(tái)學(xué)習(xí)，無(wú)課期間日登錄學(xué)習(xí)次在4～75人次。教師可以通過(guò)平臺(tái)的記錄了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

另外，從學(xué)習(xí)時(shí)間上來(lái)看學(xué)生針對(duì)線上課程的學(xué)習(xí)時(shí)間也更加靈活。以無(wú)課日（2020年4月16日）水文水利計(jì)算課程的線上學(xué)習(xí)情況為例（圖3），可以發(fā)現(xiàn)，從早08時(shí)到24時(shí)均有學(xué)生在線學(xué)習(xí)課程。此外，學(xué)習(xí)人次數(shù)在16時(shí)至20時(shí)和20時(shí)至24點(diǎn)較08時(shí)至12時(shí)更多，且20時(shí)至24點(diǎn)間學(xué)習(xí)次數(shù)最高。這充分說(shuō)明學(xué)生除在教師講授的時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容外，在課程前后還能利用課余時(shí)間對(duì)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.5 在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足

從目前水文水利計(jì)算課程在線教學(xué)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，在線教學(xué)存在以下優(yōu)勢(shì)。

（1）教學(xué)資源豐富，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)[7]。在線教學(xué)可以充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)高效、便捷的特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生提供更加多元的教學(xué)資源，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率、拓寬學(xué)生視野。同時(shí)，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)有針對(duì)性地獲取教學(xué)資源、課外拓展材料等，為個(gè)性化自學(xué)提供良好的條件。

（2）參與式教學(xué)，教學(xué)互動(dòng)效果好。在線教學(xué)提供了豐富多樣的教學(xué)互動(dòng)形式，學(xué)生參與積極性明顯提高，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生思維。

（3）教學(xué)反饋及時(shí)。在線教學(xué)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)會(huì)將學(xué)生的課前任務(wù)點(diǎn)完成情況、課后作業(yè)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、課后討論等教學(xué)反饋結(jié)果記錄下來(lái)，有利于教師實(shí)時(shí)了解、統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)情，進(jìn)一步開(kāi)展針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)。

除以上明顯優(yōu)勢(shì)外，在線教學(xué)過(guò)程無(wú)法時(shí)刻監(jiān)督學(xué)生的聽(tīng)課狀態(tài)，教學(xué)效果受教師和學(xué)生網(wǎng)絡(luò)、上課地點(diǎn)等外部環(huán)境影響較大，且教師對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用水平在一定程度上也成為在線教學(xué)的一大限制因素。

3 結(jié)語(yǔ)

水文水利計(jì)算是水文與水資源工程專業(yè)與工程實(shí)踐緊密聯(lián)系的一門專業(yè)課程，在今后的教學(xué)中，應(yīng)進(jìn)一步完善線上線下混合教學(xué)模式，在發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，引入在線教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富教學(xué)資源，增加學(xué)生參與度，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時(shí)，增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和工程實(shí)際案例，提高學(xué)生將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力。

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作者簡(jiǎn)介：李峰平（1988—），女，博士，講師，主要從事水文水資源方面的教學(xué)和科研工作。

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