“水資源規(guī)劃與利用”線上線下相結(jié)合的教學(xué)研究與實(shí)踐

劉文龍 陸培榕

揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇揚(yáng)州 225009

一、概述

在我國實(shí)現(xiàn)第一個(gè)百年奮斗目標(biāo)、全面建成小康社會(huì)、實(shí)現(xiàn)了人民生活從溫飽不足到總體小康的歷史跨越背景下,我國人民對(duì)于水資源的要求也越來也高[1]。為了滿足日益增長的水資源需求,增強(qiáng)水利水電工程專業(yè)本科生的水資源規(guī)劃與管理能力是協(xié)調(diào)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要技術(shù)支持。在此背景下,水利專業(yè)相關(guān)高等教育教學(xué)需要緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐,持續(xù)推薦相關(guān)課程的課程體系、教學(xué)內(nèi)容建設(shè),提高教師的教學(xué)水平與教學(xué)方式,以滿足社會(huì)發(fā)展的需求[2-3]。與此同時(shí),為了拓寬教學(xué)方式及推進(jìn)教學(xué)思路與內(nèi)容的改革,授課教師需要以線上教學(xué)為抓手,更好地利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與資料,針對(duì)性地開展課程設(shè)計(jì)與改革。因此,筆者在承擔(dān)“水資源規(guī)劃與利用”教學(xué)過程中,為了適應(yīng)線上線下相結(jié)合教學(xué)的特點(diǎn),持續(xù)改進(jìn)教學(xué)思路與教學(xué)設(shè)計(jì)方面改革。在教學(xué)改革與實(shí)踐的基礎(chǔ)上,本文以相關(guān)課程的線上線下相結(jié)合教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐出發(fā),從存在問題、教學(xué)思路與設(shè)計(jì)、實(shí)施示范與課程思政等角度出發(fā),探討了“水資源規(guī)劃與利用”課程設(shè)計(jì)研究的主要成果、設(shè)計(jì)思路與存在的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),以期為相關(guān)院校開展水資源規(guī)劃課程提供一定的借鑒與參考。

二、課程介紹

“水資源規(guī)劃與利用”是一門研究水資源及其規(guī)劃、管理和保護(hù)的科學(xué)[4-5]。講授該課程需要學(xué)生在了解國內(nèi)外水資源現(xiàn)狀與存在問題的基礎(chǔ)上,通過合理的采用水資源計(jì)算、規(guī)劃、運(yùn)行調(diào)度原理與方法,綜合利用水庫的調(diào)節(jié)計(jì)算,河流綜合利用規(guī)劃與水資源保護(hù)的有關(guān)措施等技術(shù)手段,合理地協(xié)調(diào)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民物質(zhì)文化需求與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的復(fù)雜關(guān)系。

“水資源規(guī)劃與利用”是揚(yáng)州大學(xué)水利工程與科學(xué)學(xué)院水利水電工程專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的前置課程主要包括“水利水電工程導(dǎo)論”和“工程水文與水力計(jì)算”等,后續(xù)課程包括“水利工程管理”與“水利工程經(jīng)濟(jì)”等內(nèi)容。本課程共32學(xué)時(shí)(2學(xué)分),全部為理論學(xué)時(shí),無實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。

本課程選用的教材為《水資源規(guī)劃及利用(第二版)》,由河海大學(xué)、清華大學(xué)與合肥工業(yè)大學(xué)合編,中國水利水電出版社出版。此教材被認(rèn)定為高等學(xué)校水利科學(xué)專業(yè)規(guī)范核心課程教材,屬于全國水利行業(yè)“十三五”規(guī)劃教材與“十二五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材。

三、線上線下相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)思路與示例

(一)存在的主要問題

在以往的教學(xué)實(shí)踐過程中,尤其是線上教學(xué)形勢(shì)下,我們逐步發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段教學(xué)過程中存在一些較為突出的問題,集中體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握不足與課堂聽講效率相對(duì)不高等方面,主要包括:

1.基礎(chǔ)知識(shí)不牢固

“水資源規(guī)劃與利用”是一門理論與實(shí)踐結(jié)合非常緊密的課程,需要學(xué)生對(duì)水文學(xué)、氣象學(xué)、水力學(xué)、農(nóng)田水利學(xué)與水工建筑物等前期專業(yè)內(nèi)容非常熟悉,才能跟上課程中水資源規(guī)劃、計(jì)算與管理等授課內(nèi)容。然而,實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)基本概念了解深度不夠,例如水文循環(huán)、流量計(jì)算與水庫特征水位等,如果課上花費(fèi)較多時(shí)間來介紹基本概念,則無法在規(guī)定課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)大綱的內(nèi)容。因此,需要采取多種途徑來強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備,減少課上補(bǔ)充介紹相關(guān)內(nèi)容的時(shí)間。

2.學(xué)生的積極性需要進(jìn)一步提升

水資源規(guī)劃與管理中有大量的計(jì)算與實(shí)踐應(yīng)用,同時(shí)需要結(jié)合現(xiàn)行的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容來介紹相關(guān)知識(shí),需要學(xué)生集中注意力才能學(xué)懂、學(xué)透。但是,部分學(xué)生認(rèn)為有些理論計(jì)算的概念與過程難度較高,反映在課堂上就是“抬頭率”較低,注意力不集中。因此,需要運(yùn)用多種手段來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.傳統(tǒng)的線上教學(xué)手段吸引力不足

“水資源規(guī)劃與利用”課程的傳統(tǒng)教學(xué)手段為“多媒體課件+教師課堂板書”,即以教師為主的課堂教學(xué)模式。教師為主的課堂教學(xué)模式往往無法吸引學(xué)生的注意力,例如網(wǎng)絡(luò)會(huì)議為主的授課模式下,學(xué)生在操作平板電腦、手機(jī)或電腦參與教學(xué)過程中易分散注意力,影響線上教學(xué)效果。因此,如何通過改進(jìn)教學(xué)手段來吸引學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”,是進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

(二)教學(xué)思路與內(nèi)容設(shè)計(jì)

針對(duì)上述不足與主要問題,結(jié)合新階段線上教學(xué)的實(shí)際需求,在傳統(tǒng)的線下教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上,筆者針對(duì)性地改進(jìn)了線上線下相結(jié)合的教學(xué)思路與內(nèi)容,主要包括:

1.線上線下相結(jié)合

在線下教學(xué)的基礎(chǔ)上,本課程以騰訊會(huì)議與在線交流群組作為線上教學(xué)的平臺(tái)開展線上線下相結(jié)合的教學(xué)思路。線上教學(xué)將為學(xué)生提供課程閱讀材料,為學(xué)生的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)提供相關(guān)資料,為課程的講解提供知識(shí)上與內(nèi)容上的“廣度”。線下教學(xué)以傳統(tǒng)多媒體教學(xué)與板書為主,需要在課堂上詳細(xì)講解關(guān)鍵核心知識(shí)點(diǎn)和計(jì)算過程,從而提升課程體系的“深度”,以幫助學(xué)生理解與掌握關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和核心技能。

2.“課前-課中-課后”全鏈條管理

通過采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式,本課程力求實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的全鏈條管理。通過在線交流群組可以督促學(xué)生的課前預(yù)習(xí),同時(shí)提供相應(yīng)材料等便利條件;通過騰訊會(huì)議與課堂教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的聽課積極性,提高學(xué)生的“抬頭率”;課后還需要通過在線交流群組通知、作業(yè)與考試相結(jié)合的方式,幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí),及時(shí)對(duì)學(xué)生的提問開展答疑,提高學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)與內(nèi)容的掌握程度。

3.改進(jìn)課程考核方式

基于傳統(tǒng)的平時(shí)成績(jī)與期末考試相結(jié)合的考核形式,本課程將學(xué)生在全鏈條管理中的表現(xiàn)作為一個(gè)量化指標(biāo)加入考核體系中。例如在線上教學(xué)過程中的隨機(jī)抽查、在線交流群組內(nèi)的主動(dòng)討論與線下課堂教學(xué)的課堂表現(xiàn)等。

(三)線上線下相結(jié)合的教學(xué)思路研究與示例

1.線上教學(xué)

前文提到,線上教學(xué)能夠充分整合互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的相關(guān)信息,為學(xué)生更好地提供教學(xué)的“廣度”。線上教學(xué)過程中可以適當(dāng)穿插一些網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果。需要注意的是,各平臺(tái)發(fā)布的內(nèi)容往往沒有經(jīng)過細(xì)致的審核與檢查,內(nèi)容與格式良莠不齊,需要任課教師在選取相關(guān)內(nèi)容時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的篩選。

本文以第五章防洪減災(zāi)規(guī)劃中水庫調(diào)洪作用與任務(wù)為例,在講述相關(guān)內(nèi)容時(shí),筆者從互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)篩選了介紹我國三峽水庫的防洪調(diào)度作用的內(nèi)容(https://www.zhihu.com/question/48121530),統(tǒng)籌制作成為線上教材(圖1)。相關(guān)內(nèi)容從2012-2016年三峽大壩的庫前水位變化、汛期蓄洪作用和滯峰、錯(cuò)峰效果等角度出發(fā),圖文并茂地介紹了水庫調(diào)洪的主要作用,取得了良好的教學(xué)效果。

圖1 線上教學(xué)內(nèi)容示例

2.線下實(shí)踐

相對(duì)于線上教學(xué)的“廣度”,線下教學(xué)能夠給予師生之間更直接緊密的聯(lián)系,從而可以提供教學(xué)的“深度”。尤其是針對(duì)“水資源規(guī)劃與利用”課程中較多的理論計(jì)算,可以充分利用線下授課時(shí)教師與學(xué)生之間的互動(dòng),介紹一些更加深入的內(nèi)容。筆者以第四章綜合利用水庫中水庫興利調(diào)節(jié)計(jì)算為例(圖2),利用MS Excel軟件編寫試算法的示例過程,在線下授課時(shí)實(shí)時(shí)給學(xué)生們演示試算法的原理、計(jì)算過程與誤差限判定過程,為學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)提供一個(gè)直觀且有深度的講授過程。

圖2 線下教學(xué)中水庫興利調(diào)節(jié)計(jì)算的試算法授課示例(部分截圖)

四、線上線下相結(jié)合教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)與不足

通過持續(xù)改進(jìn)教學(xué)思路與方法,線上線下相結(jié)合教學(xué)將線上信息的“廣度”與線下實(shí)踐的“深度”有機(jī)地整合起來,實(shí)現(xiàn)了課前、課中與課后的全過程管理,有效完成了課程的教學(xué)目標(biāo),達(dá)到了教學(xué)目的,有力地支撐了本科生培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與畢業(yè)要求。學(xué)生也普遍評(píng)價(jià)授課教師對(duì)教學(xué)工作準(zhǔn)備充足,能及時(shí)有效地回答學(xué)生問題,教學(xué)內(nèi)容充實(shí)。

在課程取得改進(jìn)效果基礎(chǔ)上,筆者在授課實(shí)踐過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題,主要集中在線上教學(xué)的實(shí)現(xiàn)途徑方面?，F(xiàn)階段線上教學(xué)主要采取“騰訊會(huì)議+在線交流群組+學(xué)生自習(xí)”相結(jié)合的方式,雖然在激發(fā)學(xué)生的興趣與培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力方面起到了效果,但是無法形成針對(duì)每個(gè)學(xué)生的精細(xì)化量化考核,難以持續(xù)性地評(píng)估單個(gè)學(xué)生的知識(shí)水平與學(xué)習(xí)效果,未來將結(jié)合更先進(jìn)的線上教學(xué)方法與平臺(tái)開展自動(dòng)化、精細(xì)化、持續(xù)性的線上教學(xué)與跟蹤考核,如慕課(MOOC)、知識(shí)圖譜等途徑。另外,在線上教學(xué)搜集相關(guān)材料時(shí),需要注意互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的材料可能有潛在的版權(quán)歸屬問題。因此,在篩選相關(guān)線上材料時(shí)需要注意規(guī)避內(nèi)容的版權(quán)問題。

五、課程思政設(shè)計(jì)

為了充分體現(xiàn)我國對(duì)于全面推進(jìn)高校課程思政建設(shè)的要求,幫助學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀與世界觀,培養(yǎng)學(xué)生的思想道德修養(yǎng),本課程圍繞全面提高人才培養(yǎng)能力這一核心點(diǎn),開展多方位的課程思政建設(shè),更好地培養(yǎng)學(xué)生的政治認(rèn)同與道德情懷。尤其是針對(duì)水利水電工程專業(yè)學(xué)生開展水資源管理、規(guī)劃與利用等相關(guān)工作的培養(yǎng)思路出發(fā),著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與頑強(qiáng)精神。例如,在第三章介紹水資源開發(fā)利用時(shí),本課程強(qiáng)化學(xué)生采用科學(xué)有效的規(guī)劃與管理方案來滿足我國對(duì)于水資源的需求,提高學(xué)生關(guān)于正確認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)的重要性。對(duì)于現(xiàn)有科技與工程的不足,培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、積極思考、追求真理與科學(xué)高峰的使命感與成就感。

結(jié)語

隨著我國人民日益增長的物質(zhì)文化需求對(duì)水資源的需求越來越高,我國對(duì)于水資源管理與規(guī)劃水平及人才培養(yǎng)的要求也水漲船高?！八Y源規(guī)劃與管理”課程從新時(shí)期線上線下融合教學(xué)的實(shí)際需求出發(fā),明確了課程設(shè)計(jì)目標(biāo)與教學(xué)實(shí)踐要求,總結(jié)了課程實(shí)踐中存在的相關(guān)問題,設(shè)計(jì)了線上線下相結(jié)合的教學(xué)思路,并舉例說明了不同教學(xué)方法的實(shí)現(xiàn)途徑,最后介紹了線上線下相結(jié)合的教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)與不足。本課程同時(shí)注重課程思政的要求,結(jié)合課程的實(shí)際情況,從多個(gè)角度展開課程思政建設(shè)。最終,本課程旨在培養(yǎng)水利水電工程專業(yè)本科生熟悉水資源及其開發(fā)利用、規(guī)劃和管理的相關(guān)知識(shí)與專業(yè)技能,為水資源的合理開發(fā)利用及協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)。