地下水利用課程混合式教學(xué)模式改革與實踐

地下水利用是農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，課程涉及的內(nèi)容豐富龐雜，且大部分較為抽象，線下授課的教學(xué)模式較為單一，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，因此地下水利用課程的教學(xué)模式改革十分必要。結(jié)合本課程目前線下授課的傳統(tǒng)教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)效率低的現(xiàn)狀，介紹了線上與線下融合教學(xué)的優(yōu)點及地下水利用課程混合式教學(xué)模式改革的必要性，提出了開展地下水利用課程混合式教學(xué)實踐的建議，對促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合及提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生個性化發(fā)展具有實際意義。

《地下水利用》是我國北方各省（自治區(qū)、直轄市）高等學(xué)校農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的必修課程，是水利水電工程、水文與水資源工程專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。課程的教學(xué)任務(wù)是指導(dǎo)學(xué)生通過本課程理論學(xué)習(xí)與實踐，掌握必要的地下水運動理論與地下水開發(fā)利用技術(shù)，主要包括地下水賦存規(guī)律、地下水運動基本方程、地下水資源計算與評價、集水建筑物的設(shè)計與施工、地下水開發(fā)利用規(guī)劃設(shè)計、地下水超采引起的環(huán)境問題及地下水資源合理開發(fā)利用和保護(hù)的措施。該課程加強(qiáng)了地下水資源評價基本概念、地表水地下水資源平衡分析、地下水資源評價數(shù)值法在工程設(shè)計中的應(yīng)用及地下水資源保護(hù)等方面的理論分析與實際應(yīng)用。為從事地下水開發(fā)利用工程的建設(shè)與管理奠定基礎(chǔ)，提高從事地下水開發(fā)利用保護(hù)與管理方面的知識和工作以及科研能力。

2023年6月28日，為加強(qiáng)地下水保護(hù)開發(fā)利用管理，保障地下水可持續(xù)利用，水利部、自然資源部研究制定了《地下水保護(hù)利用管理辦法》。我國是地下水利用歷史最悠久的國家之一，尤其新中國成立以來，地下水利用事業(yè)有了迅猛的發(fā)展，地下水利用的理論與技術(shù)日趨完善。但隨著我國地下水開發(fā)利用程度不斷加大，不少井灌區(qū)地下水超采和污染問題突出。干旱區(qū)半干旱地區(qū)缺水，水資源在時空上分布不均，水利工程建設(shè)特別是控制性工程建設(shè)滯后，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到很大制約。地下水資源是水資源的主要組成部分，合理開采利用地下水，對緩解地區(qū)水資源總量不足、時空分布不均和防止與治理土壤鹽漬化具有積極的作用。因此，為說明地下水利用在我國農(nóng)田灌溉事業(yè)中的地位，必須對學(xué)生講明我國干旱半干旱地區(qū)的分布及水文特點、地下水灌溉特點，尤其要求學(xué)生加強(qiáng)認(rèn)識新疆內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū)的地下水特點及分布規(guī)律。

2019年10月，教育部印發(fā)了《教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》（教高〔2019〕6號），意見中提出要提升高校教學(xué)質(zhì)量，深化教育教學(xué)制度改革，旨在通過教學(xué)模式改革全面提高教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。隨著信息技術(shù)不斷創(chuàng)新，教學(xué)方式也更加多樣化和智能化，信息時代和知識社會對教育提出了發(fā)展核心素養(yǎng)的緊迫要求，為加強(qiáng)地下水利用課程的整體設(shè)計，對該課程進(jìn)行混合式教學(xué)模式的改革，實施“線上+線下”混合教學(xué)模式，充分利用線上資源教學(xué)，建設(shè)線上線下一體化的教學(xué)資源，開展豐富多彩的科學(xué)實踐活動，以提高教師的授課效率，增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時間，提高自主學(xué)習(xí)時間比例，大力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)新思維和科學(xué)精神。

1 地下水利用課程現(xiàn)狀

課程選用的教材是虎膽﹒吐馬爾白主編的中國水利水電出版社出版《地下水利用》（第4版），教材中有關(guān)地下水運動理論的知識較為抽象，且需查清水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其所存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出地區(qū)可持續(xù)開發(fā)利用的水資源量，合理地進(jìn)行水資源配置，制定出切實可行的地下水開發(fā)利用規(guī)劃。教材中對于近年來地下水開發(fā)利用的現(xiàn)狀及其引發(fā)的問題涉及較少。在本校的地下水利用課程傳統(tǒng)教學(xué)方法中，部分內(nèi)容過于抽象，并且教學(xué)模式的創(chuàng)新性不足，這導(dǎo)致了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性不足，從而影響了他們的吸收能力。針對這種現(xiàn)象及目前線上授課的發(fā)展趨勢，亟須對地下水利用課程進(jìn)行改革，課程改革不僅可以增加關(guān)于地下水利用的熱點話題，還可以在教學(xué)過程中融入部分科研課題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)新能力，豐富學(xué)生的知識面和科研能力，推動課堂教學(xué)與數(shù)字技術(shù)深度融合。

2 地下水利用課程教學(xué)改革的意義

混合式教學(xué)是結(jié)合“線上”與“線下”的教學(xué)模式，使線上授課融入傳統(tǒng)的線下教學(xué)?；旌鲜浇虒W(xué)需要把理解性教學(xué)作為核心理念，即教師為理解而教，學(xué)生為理解而學(xué)，教師為理解而設(shè)計教學(xué)課程。

2.1 課程情況

地下水利用課程為農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的必修課程，該課程使學(xué)生深入了解國內(nèi)外地下水開發(fā)利用情況和該學(xué)科的發(fā)展前景。通過課程中單井和井群出水量計算、水文地質(zhì)參數(shù)計算與選取，地下水資源計算與評價以及地下水集水建筑物的規(guī)劃、布置、設(shè)計與管理等方面的理論和方法，針對水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其所存在的問題，結(jié)合地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水的需求，從地表水、地下水開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境實際條件出發(fā)，制定出切實可行的地下水開發(fā)利用規(guī)劃。為從事地下水的合理開發(fā)利用、管理和保護(hù)以及科學(xué)研究等奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。

2.2 教學(xué)方式

隨著信息化時代的快速發(fā)展，多元化、快節(jié)奏的網(wǎng)絡(luò)新經(jīng)濟(jì)逐步將傳統(tǒng)的線下授課方式轉(zhuǎn)變?yōu)楣_授課、慕課和翻轉(zhuǎn)課堂等線上授課方式，由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在一些不容忽視的不足，部分內(nèi)容較為抽象，授課方式以教師、課本和課堂為中心，使學(xué)生較為被動地接受新知識，缺乏學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性；線上授課學(xué)習(xí)資源豐富，具有個性化、自主化學(xué)習(xí)的優(yōu)點，但這種單向講授的互動性不夠。為方便教師更好地了解學(xué)生，兼顧學(xué)生對課堂的差異化需求，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，最大限度地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果，采用線上+線下多元教學(xué)模式的融合，適應(yīng)教育信息化的飛速發(fā)展，才能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)能力和思維品質(zhì)，也是高等院校實現(xiàn)人才培養(yǎng)的有效且十分重要的舉措。

2.3 實踐層面

線上學(xué)習(xí)可利用網(wǎng)絡(luò)平臺上的視頻、PPT等學(xué)習(xí)資源，或手機(jī)端app如慕課、超星學(xué)習(xí)通等，使學(xué)生能更加便捷有效地學(xué)習(xí)有關(guān)地下水利用或相關(guān)課程的基礎(chǔ)知識和課程內(nèi)容講解，不僅能夠滿足課堂教學(xué)需求，也可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)時間或需求對部分內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到線上網(wǎng)絡(luò)課程實踐的目的。通過線上+線下互補(bǔ)型的教學(xué)模式可以保證知識技能講解的精準(zhǔn)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、應(yīng)用新知識的激情，由此充分發(fā)揮線上和線下教學(xué)的獨特優(yōu)勢，促進(jìn)教育質(zhì)量全面提高。

3 地下水利用混合式教學(xué)實踐的建議

3.1 混合式教學(xué)模式的設(shè)計

混合式教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計一般包括前期分析（包括教學(xué)對象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和設(shè)備環(huán)境評估）、設(shè)計（包括課程設(shè)計、定制教學(xué)策略）、實施（包括課堂教學(xué)和線上學(xué)習(xí)）和評估（包括教學(xué)資源、教學(xué)效果、教學(xué)實施）四個環(huán)節(jié)。

3.2 混合式教學(xué)的課程設(shè)計

混合式教學(xué)課程的設(shè)計需注意融課前、課中、課后于一體，即要做到課前了解學(xué)情，課中把握教學(xué)進(jìn)程，課后檢測目標(biāo)達(dá)成情況，需綜合應(yīng)用練習(xí)、測驗、成果分析、表現(xiàn)觀察等多元方式，全方位、多層次地把握學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

混合式教學(xué)課程的設(shè)計需收集有關(guān)地下水利用的相關(guān)線上資源，如慕課的優(yōu)質(zhì)課程地下水動力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地下水污染與防治等，根據(jù)地下水利用課程的教學(xué)內(nèi)容制作地下水利用課程線上+線下的教學(xué)課件、習(xí)題庫、討論庫和測試庫等。授課教師利用線上平臺將課程資源進(jìn)行上傳、修改，學(xué)生根據(jù)自身情況合理安排自主學(xué)習(xí)。課程的資源建設(shè)需將理論與實際結(jié)合，不僅要講授課程重點，更要突出與地下水利用課程相關(guān)的最新前沿動態(tài)，以達(dá)到混合式教學(xué)模式的目的，使授課更具吸引力，學(xué)生更加主動積極參與課程教學(xué)。

3.3 混合式教學(xué)新模式的探索

地下水利用課程混合式教學(xué)模式是將傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)相融合，授課教師借助電腦、智能手機(jī)等工具根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與任務(wù)指導(dǎo)學(xué)生開展個性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)知識、自主解決問題的能力，有利于增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新的能力，但完全依賴線上學(xué)習(xí)是不可取的，部分學(xué)生自制力欠佳，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠認(rèn)真，難以把握課程重點。因此，線下傳統(tǒng)教學(xué)方式不可或缺，面授的最大優(yōu)點是可以進(jìn)行師生或生生交流研討與互動，利于學(xué)生意志、品質(zhì)的形成，是學(xué)生學(xué)習(xí)和成長過程中不可或缺的情感需求，是理論與實踐充分融合的最佳路徑。教學(xué)新模式也需要教師在教學(xué)工作中不斷反思、調(diào)整，從而準(zhǔn)確把握教學(xué)實情，提高教學(xué)質(zhì)量。

按照混合式教學(xué)模式的設(shè)計，地下水利用課程可以分為四步：（1）明確教學(xué)對象，即授課學(xué)生為農(nóng)業(yè)水利工程和水利水電工程本科生，在綜合運用已學(xué)過的基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，通過本課程理論學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生地下水開發(fā)利用保護(hù)與管理方面的知識儲備，提高相關(guān)的工作及科研能力。因此針對教學(xué)的重點內(nèi)容，可選擇相關(guān)的優(yōu)質(zhì)慕課課程制定地下水利用的線上開放課程。

（2）課前設(shè)計包括地下水利用線上和線下的課程設(shè)計、基于線上相關(guān)的優(yōu)質(zhì)課程定制混合式教學(xué)模式的教學(xué)策略，如線下授課以“引導(dǎo)與幫助”為主，精練教學(xué)內(nèi)容，課堂內(nèi)增加師生互動和提問、設(shè)疑等。

（3）實施包括借助線上平臺進(jìn)行授課及教師課堂面授。

（4）課后需進(jìn)行地下水利用教學(xué)資源、教學(xué)效果及教學(xué)實施的評估，最終探索出促進(jìn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的地下水利用課程混合式教學(xué)新模式。

3.4 地下水利用課程教學(xué)方法的改革

隨著科技進(jìn)步，授課教師的線上教學(xué)手段也更加現(xiàn)代化、信息化和多樣化，同時也提高了對教學(xué)和學(xué)習(xí)方法的要求。一方面，學(xué)生接收信息的方式更加多樣、便捷，一成不變的課堂授課方式已不能滿足現(xiàn)代學(xué)生的理解和創(chuàng)新認(rèn)知；另一方面，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》強(qiáng)調(diào)要根據(jù)各學(xué)生的特點和差異，主張將學(xué)習(xí)和思考相結(jié)合，實現(xiàn)知識和行動的一致性，并根據(jù)學(xué)生的不同特點進(jìn)行教學(xué)，積極推廣啟發(fā)式、探索式、討論式和參與式的教學(xué)方法，以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)技巧。因此，教學(xué)方法改革是提高教育教學(xué)質(zhì)量的必要手段。

教學(xué)方法改革的目標(biāo)主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高學(xué)生自學(xué)和發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，混合式教學(xué)主要以啟發(fā)式、互動式和探究式方式為主，引導(dǎo)學(xué)生主動思考、積極提問、自主探究。引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)字技術(shù)建構(gòu)知識間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，做到舉一反三、融會貫通。多種教學(xué)方式被廣泛應(yīng)用，如教師利用線上平臺結(jié)合相關(guān)背景資料提出問題，并引導(dǎo)學(xué)生分析、得出相關(guān)答案，教師最后加以總結(jié)；教師根據(jù)教學(xué)重點提出課題，讓學(xué)生參與討論和研究，并共同得到結(jié)果。充分的互動促使學(xué)生高度投入與深度參與教學(xué)過程，促進(jìn)學(xué)生高階思維、團(tuán)隊協(xié)作、社會情感能力發(fā)展。

對地下水利用課程來說，混合式教學(xué)可以將課堂講授與討論、習(xí)題和課題研究等教學(xué)方式相結(jié)合。將課程內(nèi)容進(jìn)行整合和具體化，提出供學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有意義的單元主題。（1）結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和熱點問題多方式展現(xiàn)。由于近來與地下水相關(guān)的熱點事件頻發(fā)，可由地下水引發(fā)的熱點事件為主題開展以學(xué)生為主的討論，在討論之前教師預(yù)先布置好任務(wù)，并予以指導(dǎo)，學(xué)生討論時可采用靈活多樣的表現(xiàn)形式，如報告、剪輯視頻、文獻(xiàn)整理等，可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和表現(xiàn)欲，從而達(dá)到一定的教學(xué)效果。（2）課堂主題匯報的方式?；诤侠黹_發(fā)利用地下水可充分發(fā)揮地下水開發(fā)利用的綜合效益，但地下水超采會引發(fā)地下水位下降、地面塌陷和土地荒漠化等嚴(yán)重問題，因此讓學(xué)生自己線上搜索相關(guān)案例，并結(jié)合實際情況匯報合理開發(fā)利用地下水的必要性，這種方式不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對本課程重點的理解，又可以鍛煉學(xué)生的自信心。（3）分組討論方式。教師可以根據(jù)某個教學(xué)重點提出問題，讓學(xué)生分小組進(jìn)行討論后得到不同小組的討論結(jié)果，教師對各小組的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，以此增加學(xué)生上課的參與度。（4）自主出題式。教師在講完每一章的重點和難點后，由學(xué)生自主出題，教師將切合重點的題目匯總成習(xí)題后下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生完成習(xí)題后由出題的學(xué)生進(jìn)行講解和答疑，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主思考，提高學(xué)生自學(xué)和發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。（5）利用多媒體教學(xué)。將教學(xué)重點與現(xiàn)實情況結(jié)合，如地下水集水建筑物的分類可分為垂直系統(tǒng)（包括筒井、管井、大口井、輕型井等）、水平系統(tǒng)（包括截潛流工程、坎兒井等）、聯(lián)合系統(tǒng)（包括輻射井、臥管井、筒管井、水柜、聯(lián)井、虹吸井等）和引泉工程（引泉坑道和引泉蓄水建筑物）等類型，分類多且復(fù)雜，為避免學(xué)生死記硬背，就要借助多媒體利用動畫和幻燈片將地下水集水建筑物的不同類別向?qū)W生進(jìn)行演示，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3.5 教學(xué)實踐的創(chuàng)新

地下水利用課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱，教學(xué)多以書本上的知識為核心，包括聽講、練習(xí)、考試等形式，較少考慮學(xué)生的需求和接受程度，忽視了學(xué)生全面素質(zhì)的提高，也束縛了創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。因此，在地下水利用教學(xué)過程中，應(yīng)增加教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化“實踐意識”，明確實踐在學(xué)科培養(yǎng)中的重要地位，如通過考察、調(diào)研、觀賞、閱讀、創(chuàng)作等實踐方式將知識落實、深化，用獨特的學(xué)科方式來學(xué)習(xí)地下水利用課程，通過實踐把書本的知識與學(xué)生的身心有機(jī)融為一體，外在的知識才能變成學(xué)生內(nèi)在的能力和品格，構(gòu)建以實踐為中心的新型育人方式。即達(dá)到“核心素養(yǎng)觀”，讓課程目標(biāo)始終聚焦于培養(yǎng)學(xué)生在真實情景中解決復(fù)雜問題的高級能力和人性能力。

3.6 考核模式的多樣化改革

在以往的教學(xué)過程中，教師對學(xué)生的成績評價僅僅是簡單的考試形式，隨著教學(xué)模式的改革，考核模式也要逐步過渡到學(xué)生發(fā)展的過程性評價，不能僅靠試卷成績作為考核的結(jié)果。考核模式的多樣化是把作業(yè)、專題討論的表現(xiàn)情況、課堂測試或章節(jié)測試等作為考核的一部分，再與課程的終結(jié)性評價相結(jié)合，最終對學(xué)生進(jìn)行綜合評定。為了保證教學(xué)質(zhì)量，使考核更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，需同時建立地下水利用課程的試題庫，試題內(nèi)容不限于課本內(nèi)的主要知識點，可結(jié)合主要的熱點話題，使試題庫盡可能形式多樣、內(nèi)容覆蓋面廣，難度適中，使用方便。還需加強(qiáng)對學(xué)生閱讀文獻(xiàn)能力、科研能力的綜合性要求，考試中引入科研論文的實例，以引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展成為高素質(zhì)的人才。

3.7 建立多樣化教學(xué)評價體系

目前我國高校教學(xué)評價的方式主要包括學(xué)生評價、同行評價、督導(dǎo)評價等，評價過度關(guān)注書本知識的掌握程度，無法對教師的教、學(xué)生的學(xué)起到應(yīng)有的激勵與積極的導(dǎo)向作用。隨著教學(xué)模式的多樣化，教學(xué)評價體系也需適應(yīng)時代的新要求，教學(xué)評價體系要考慮學(xué)生的綜合能力，強(qiáng)調(diào)評價主體多元化，并且重視學(xué)生的自我評價在整個評價中的作用。依據(jù)評價結(jié)果優(yōu)化教學(xué)策略，改進(jìn)教學(xué)過程，或自動推送相關(guān)學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生開展自適應(yīng)學(xué)習(xí)。教學(xué)模式的改革在教學(xué)評價中要體現(xiàn)學(xué)生自我反饋、自我調(diào)控、自我完善的作用，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。學(xué)生的自我評價也能及時督促學(xué)生自身和教師及時做出反饋和調(diào)整，有利于課程的有序和順利開展。

4 結(jié)語

地下水利用課程教學(xué)內(nèi)容過于注重書本知識的現(xiàn)狀，需加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系，授課教師應(yīng)與學(xué)生積極互動、共同發(fā)展，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查、探究，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力?；旌鲜浇虒W(xué)模式的改革與實踐需“因校制宜”，應(yīng)結(jié)合本校甚至班級的特點，規(guī)劃好本校的課程體系和實施策略，更合理地安排教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化內(nèi)容關(guān)聯(lián)，促進(jìn)學(xué)生對關(guān)鍵內(nèi)容的理解與把握，再選擇合適的線上資源，結(jié)合現(xiàn)實的學(xué)習(xí)狀況，融入最新前沿動態(tài)，開展地下水利用課程教學(xué)改革。隨著地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題及地下水保護(hù)利用規(guī)劃的不斷進(jìn)行，推動了地下水利用課程教學(xué)模式的改革，不僅能夠提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生優(yōu)勢特長的多樣化發(fā)展提供豐富多樣的課程，體現(xiàn)辦學(xué)特色，還可以培養(yǎng)學(xué)生個性化發(fā)展。

（作者單位：1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院；2.新疆水文水資源工程技術(shù)研究中心）