基于泛在學習模式的水文課程群教學體系優化研究

康艷+宋松柏+降亞楠

摘 要：文章根據水利水電工程專業實際情況，從泛在學習模式的內涵出發，以培養“基礎、實踐、創新”高素質復合型人才為目標，基于泛在學習模式優化水文課程群課程結構，提出“四環節”理論課教學方法，優選教學手段，完善實踐教學內容體系，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水文課程群教學體系的優化奠定基礎、積累實踐經驗。

關鍵詞：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

水利水電工程專業是水利類的骨干專業之一，具有技術性與實用性、理論與實踐相結合，知識面廣，系統性、綜合性強的專業特點。水文課程群是水利類專業重要的學科基礎課，在水利水電工程專業人才培養中起著重要的作用。水問題的復雜多變使得其對專業人才的綜合素質有較高的要求[1]?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010年—2020年）》（以下簡稱《綱要》）中提出，把改革創新作為教育發展的強大動力，更新人才培養觀念，創新人才培養模式。目前，我國水利水電工程專業是伴隨著高等學校教育發展和國家經濟社會建設需求而逐步發展起來的，教學體系相對比較成熟，但是教學內容更新緩慢、教學模式傳統單一、教學資源陳舊等問題仍然存在，帶來諸多負面影響，造成學生專業素質不高，與《綱要》精神相悖。泛在學習是一種強調 “無處不在、無時不在”的學習理念，具有情境性、移動性、持續性、即時性、適應性等特征，突破了傳統教學模式的局限[2-3]。本文開展基于泛在學習模式的水利水電工程專業水文課程群教學體系優化研究，探索教學模式，優化教學體系，以期為水利水電工程專業培養高素質復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網技術、泛在網絡系統和數字化資源，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，其實質是在一個廣域的學習環境下，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，教育機構或者教師創設適合學習者需要的泛在學習環境，選擇適合的學習內容，設計專門的學習資源，安排學習過程和學習活動，為學習者提供全面的學習服務，組織學習評價。

在“泛在學習”現狀研究基礎上，利用泛在學習強調的“無處不在、無時不在”的學習理念，構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容、教學形式、教學方法手段、教學評價等多角度多層次實現學生對原有學習過程、學習方法的重組與創新，以通過泛在學習模式實現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”全方位立體式的人才培養模式。

二、水文課程群教學體系優化的策略

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展的綜合結構。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、開放式的復合式教學體系。

（一）優化水文課程群課程結構

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

參照國內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、課程結構，調查近10年本科畢業生實際工作情況和對水文課程內容體系的意見，從我國國情和社會經濟發展的需要出發，結合西北農林科技大學的實際情況和水利水電工程專業的特點，以培養“基礎、實踐、能力”高素質復合型人才為目標，以課程群教學目標輔助專業培養目標為思路，基于泛在學習模式無處不在的學習理念，優化水利水電工程專業水文課程群課程體系，完善課程結構。在水利水電工程專業“多環節教學模式”中體現水文相關知識內容。2014版專業培養方案制定過程中，在已有的工程水文學、水利水能規劃、水利水能規劃課程設計三門課程基礎上，將課程群體系改為工程水文學、水資源規劃與利用、水資源規劃與利用課程設計。在水利水電工程專業認識實習、專業實習以及科技創新等實踐環節中加入水文知識要素，加強水文學科知識在多環節中的交流和滲透，使學生形成立體的知識網絡框架，培養“知識—能力—素質”多方面的專業能力。通過課程結構優化研究體現水文課程群“多環節教學模式”的立體性知識結構，建立復合型教學體系，以期為水利工程專業培養具有扎實基礎理論、有持續學習能力、有較強的分析解決實踐問題能力、有較強創新意識和創新能力的高素質復合型人才。endprint

（二）優選理論課程教學方法與手段

近年來，高校專業課程授課學時不斷壓縮，教師為了在有限課時內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，創新能力較差。教學方法落后，教學手段單一，與科技迅速發展的信息時代不相適應。

在分析總結目前理論課程教學存在的問題的基礎上，依據教學目的、教材內容和學生的實際情況，采用高等工程教育的教學方法組合，運用現代教學方法；以發展智力、培養能力為教學理論指導思想；以調動學生學習積極性和主動性為中心，突出了教學的雙邊性；充分體現教師引導下學生獨立獲取知識的特點，強調教學活動的辯證統一。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、啟發領悟、知新、精煉總結”四環節理論課教學方法，多門理論課程在實踐應用中，取得非常良好的教學效果。“溫故”是指在教師指導下的對知識的回顧，是學習新知識的基礎；“啟發領悟”是在從已掌握知識中提出新的問題，引發學生的思考，引出本節課的重點內容和所要解決的關鍵問題， “啟發領悟”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的教學手段，調動學生的思維，增強學生的求知欲；“精煉總結”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提升的能力，通?？梢圆捎谩翱驁D法”精煉而形象直觀地總結課程內容之間的邏輯關系，有利于學生建立知識的框架結構，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，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、網絡課程、國外大學的課程網站、英文課本介紹、網絡圖書館、廣播、電視等為多條輔助線，加強課堂教學手段優化，通過多種方式結合的教學手段，以期學生涉獵更多學科專業知識，可針對不同興趣和研究方向的學生進行輔導。

3.基于泛在學習模式教學手段的實踐，利用泛在學習強調的“無處不在、無時不在”的學習理念，構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“四環節”理論課課堂教學方法的基礎上，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，通過以上環節，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）充分利用學生對現代通信技術的依賴，制作并上傳“手機端”網絡課程材料，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；在朋友圈曬相關水文知識，通過學生的轉載開展水文知識的學習。

（三）健全實踐教學內容體系與方法

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

以培養“基礎、實踐、創新”高素質復合型人才為教學的目標，重在培養學生的實踐能力和創新思維能力，探索研究水文實踐教學內容體系。

1.實踐教學模塊設計：實踐教學模塊包括課程實

驗、課程小設計、課程報告、課程大設計、實際工程問題演練、水文模型建模、科技創新、水文實習、科研文獻閱讀交流報告等內容。

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

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

（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、課程設計等實踐環節缺乏考核學生能力和素質的考核辦法。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”。在學校現有的學生理論課程考核辦法基礎上，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習和總結知識，對監控整個教學過程、教學質量起到良好的督促作用。

2.實踐環節考核提出“現場答辯環節”。實踐環節的評價和考核采用“實踐報告+現場答辯+實踐項目考核演示”的考核方法。實驗報告體現學生對知識的系統理解，不能全面地體現學生的動手操作能力；現場答辯是針對學生完成的實驗項目，教師現場詢問關鍵性操作，培養學生思考問題、發現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，監控教學質量，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資源?；诜涸趯W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，完善了相關課程網絡教學資源，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絡平臺，制作了流域水循環、流域產匯流、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”提供網絡資源和平臺。

三、結論

結合西北農林科技大學的實際情況及水利水電工程專業的特點，以培養“基礎、實踐、創新”高素質復合型人才為目標，以課程群教學目標輔助專業培養目標為思路，采用泛在學習模式，優化水文課程群教學體系，完善課程結構，優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合型教學體系，以期為水利水電工程專業培養具有扎實基礎理論、有持續學習能力、有較強解決實踐問題能力、有較強創新意識和創新能力的高素質復合型人才。

參考文獻：

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[5]康艷，宋松柏，王雙銀.“工程水文學”課程教學改革與創 新[J].中國電力教育，2011，（34）.

[6]宋松柏，康艷，宋小燕等.美國水文水資源方向本科創新 教育研究[J].高等理科教育，2016，（5）.

[7]宋松柏，康艷，降亞楠.美國“工程水文學”與“水文學”課 程教學比較研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估， 2016，（4）.endprint