“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下“水文測驗”課程實習的教學改革研究

姜 寧，陳月鑫，孫穎娜

（黑龍江大學，黑龍江 哈爾濱 150006）

水文測驗為水情預報、水質(zhì)預報、水資源評價以及涉水工程的規(guī)劃、設計、施工、運行管理提供及時、準確的水文要素數(shù)據(jù)。“水文測驗”課程的學習成為水文與水資源工程專業(yè)學生掌握“測、算、報”三項技能之一“測”的專業(yè)必修課。該課程由理論課、外業(yè)實習和課程設計三大模塊組成，其中理論課主要進行水文要素采集和水文數(shù)據(jù)處理的基本概念、基本理論和基本方法的學習，同時熟悉水文測驗儀器的組成及使用方法，并了解水文測驗新方法的發(fā)展動向。“水文測驗”課程實習具有承上啟下的作用，理論課結束之后，學生在校外水文站按照水文測驗相關規(guī)范進行測站基本設施布設、降水、蒸發(fā)、水位、流量、泥沙等項目的測驗以及現(xiàn)場對觀測數(shù)據(jù)進行必要處理的實習實踐活動。通過“水文測驗”課程的實習，不僅能培養(yǎng)學生動手實踐能力、分析問題和解決問題的能力，同時也為接下來課程設計的測站資料整編提供滿足要求的水文信息數(shù)據(jù)。考慮“水文測驗”課程實習的教學要求和培養(yǎng)目標，以傳統(tǒng)課程實習方法為基石，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”補充“水文測驗”課程實習教學，開展多角度、全方位的課程實習教學工作[1]。

一、“水文測驗”課程實習概況

（一）課程實習培養(yǎng)目標

“水文測驗”課程實習能夠使學生將課堂上的理論知識應用于具體實踐中，在實際動手操作中體會所學的基礎理論知識。“水文測驗”課程實習能夠達到如下目標。（1）培養(yǎng)學生嚴謹認真求實的態(tài)度，樹立互幫互助的意識，能夠認識到團隊協(xié)作的重要性。（2）與實習基地水文測站的生產(chǎn)實踐相結合，熟悉水文測站的主要工作內(nèi)容以及獲取水文要素測驗技能，鍛煉學生實際操作能力，學會查閱與利用相應水文測驗規(guī)范，加深對理論知識的理解。（3）弘揚水文“哨兵”精神，引導學生對所學專業(yè)的熱愛及甘愿為此辛勤付出的專業(yè)情操，愛護環(huán)境和保護水資源。

（二）課程實習任務

“水文測驗”課程實習時間為一周，學生主要完成以下任務。

1.了解水文站測驗業(yè)務內(nèi)容，包括實習基地的水文站所處流域概況、水文測站性質(zhì)以及其主要測驗項目、測驗方法、儀器構造及原理等。

2.水文測驗項目實踐操作。在實習過程中，校外指導教師和校內(nèi)教師共同設計實習內(nèi)容，指導學生進行水文測驗，學生不僅進行水文要素獲取的實踐操作，同時還要熟悉水文儀器設備的使用與維護。

3.水文要素數(shù)據(jù)的整理。在水文測驗過程中，學會數(shù)據(jù)的填寫，并且根據(jù)規(guī)范要求對獲取的水文要素數(shù)據(jù)進行整編。

“水文測驗”理論課程結束后通過為期一周的課程實習，能夠使學生對專業(yè)知識有更深入的理解，為更好地學習和接受后續(xù)系列專業(yè)課奠定良好的基礎。

二、傳統(tǒng)“水文測驗”課程實習問題分析

“水文測驗”課程實習的目的在于培養(yǎng)學生專業(yè)實踐能力，提高分析和解決問題的能力。學生通過在水文站的生產(chǎn)實習，不僅可以加深對理論課程知識點的理解，而且還能夠?qū)⑺囊匦畔⒉杉蛿?shù)據(jù)處理的基本理論與方法付諸實踐，提高其水文測驗專業(yè)技能。

經(jīng)過多年的“水文測驗”課程實習教學，筆者發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)和訓練學生進行水文測驗的基本技能是課程實習的重點和難點，傳統(tǒng)的“水文測驗”課程實習有以下不足之處。

1.實習方式呆板，不具有創(chuàng)新性。傳統(tǒng)的“水文測驗”課程實習是學生按照教師布置的實習任務，流水線一般按部就班完成相應內(nèi)容，甚至由于實習水文站的場地比較大，教師有照顧不到的時候，有的學生渾水摸魚，看似完成了實習項目，但實習結束后并不清楚有什么測驗項目，測驗項目的目的是什么，更不知道如何應用到實際生產(chǎn)中。

2.易受外界因素干擾。由于“水文測驗”課程實習項目大多數(shù)是在室外進行，因此實習能否進行受到降雨、大風等天氣的影響。例如，流量測驗和斷面測量是實習的重要內(nèi)容，一旦遇到降雨大風天氣，給“水文測驗”實習帶來極大考驗。

3.現(xiàn)代先進的水文測驗儀器設備不能及時更新跟進。學生的實習基地水文站受到所處流域及地理位置的影響，對水文要素的測驗有所側(cè)重，因此，學生在實踐中對有些水文要素信息采集受到限制，同時現(xiàn)代先進的測流技術設備也會出現(xiàn)不能及時更新的情況。

4.課程實習考核體系單一。傳統(tǒng)“水文測驗”實習主要通過實習日志和實習報告兩個部分對學生進行考核，實習報告評分細則不完善，經(jīng)常出現(xiàn)學生提交的實習報告因所做項目相同，報告的內(nèi)容相似度高，增加教師對成績評定的難度。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的“水文測驗”實習課程建設

互聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)滲透于生活生產(chǎn)的每一個角落，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術對教育的影響，如果“互聯(lián)網(wǎng)+”與教學緊密結合，不僅可以彌補傳統(tǒng)“水文測驗”課程實習的不足，而且還將更加突出學生是學習的中心，突破了傳統(tǒng)教學對學習時空的限制[2-3]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，學生獲取知識的途徑不再局限于教師和課本，這就使得教師與學生間的關系發(fā)生變化，教師由傳統(tǒng)教學的主導者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W組織者和引導者，而學生借助于“互聯(lián)網(wǎng)+”由原來的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者和反饋者。教師除了備課和講課，還要引導學生搜尋和學習知識，幫助學生構建知識體系和完善知識結構，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力[4]。

（一）基于學習通的翻轉(zhuǎn)課堂教學設計

基于“課前學習，課上探究”教學理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學是對傳統(tǒng)教學模式的有益補充，學生課余時間對學習的內(nèi)容有更多的控制權。翻轉(zhuǎn)課堂教學對教師提出更高的要求。在教學內(nèi)容上，結合水文測驗使用的儀器設備和測驗方法的前沿動態(tài)，廣泛收集與水文要素測驗相關的文字、圖表、視頻等資料，制成PPT，然后錄屏講解水文要素測驗的過程、注意事項等，通過視頻編輯軟件，形成配有字幕的微視頻。在教學方法上，利用更多的網(wǎng)絡信息平臺，將實習前、實習中和實習后的內(nèi)容進行有機結合和相互補充。

依托黑龍江大學超星學習通網(wǎng)絡課程教學平臺，進行“水文測驗”課程實習翻轉(zhuǎn)課堂的教學設計。實習前，教師要將實習任務、實習內(nèi)容、實習考核要求等發(fā)布在學習通教學平臺上，學生根據(jù)自己的時間提前在線閱讀，熟悉實習流程及要求。同時，還要將設計制作的微視頻發(fā)到學習通平臺，通過后臺考核學生是否完成預習工作。實習中，學生通過預習，對實習項目有初步的了解，經(jīng)過水文站校外指導教師的講解指導，在動手實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題可以現(xiàn)場尋求教師幫助。為了激發(fā)學生的求知欲，也可以把問題同步到學習通平臺，邀請學生一起討論找到解決問題的方法。實習后，教師利用學習通平臺的在線考核功能發(fā)布作業(yè)題、討論題、探究性課題等，對學生實習效果進行及時跟蹤，以提高實習質(zhì)量。

（二）“三位一體”教學模式構建

學生通過在校外水文站進行“水文測驗”實習，可以將理論課程學習到的知識點付諸于生產(chǎn)實踐中，使學生的專業(yè)技能得以提升。為了更好地促進學生對水文測驗理論知識、儀器使用與維護、測驗步驟的理解，有效整合知識體系，將水文測驗理論知識、水文測驗使用的儀器、水文測驗方法應用于水文測驗實踐中，教學團隊構建了“教、學、做”以學生為主體的“三位一體”的教學模式。

“教”——教師作為引領者，引導學生學習和掌握理論知識。教師“教”的內(nèi)容將提前一周在學習通中作為學習資料發(fā)布，實習過程中實習基地水文工作人員對每一個實習項目進行詳細講解與操作演示，使學生充分了解并掌握各種水文要素獲得需要的儀器設備及操作過程。“學”——體現(xiàn)學生在教學活動中的主體地位，通過前期水文測驗理論課程知識點的學習，利用學習通平臺的在線課程，對實習的每一個水文測驗項目都有具體的認識，以便在實際操作過程中能夠?qū)W以致用。“做”——在實習的水文站，學生通過之前“教”與“學”的過程，對每一個實習項目都已經(jīng)有了初步的認識，再利用現(xiàn)場演示講解，邊講邊做，完成水文儀器設備拆裝維護到水文要素測驗的全過程。遵循“學中做，做中學”的原則，“教、學、做”三位一體以學生為主體的教學模式，培養(yǎng)和鍛煉學生的自學能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作意識，提高學生的綜合素質(zhì)。

（三）思政元素融入到“水文測驗”課程實習中

“水文測驗”課程具有較強的實踐性,涉及內(nèi)容廣泛，且在生產(chǎn)實際中會遇到惡劣的天氣及復雜的自然環(huán)境，測驗人員安全易受到極大的威脅，這對專業(yè)人員的職業(yè)操守有較高的要求。因此，“水文測驗”課程實習也是思政教育的一個載體，具體可以從以下角度，將思政元素整合到實習過程中。

1.安全教育貫穿水文測驗全過程。水文測驗是高危的野外作業(yè)，水上和高空作業(yè)給安全生產(chǎn)工作帶來許多不確定性的因素。無論是“水文測驗”理論課還是課程實習，都要教育學生安全生產(chǎn)的重要性。在實習之前，通過線上和線下兩個渠道，對學生進行安全教育。水文測驗過程中要求學生必須按照測驗工作安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程進行，提高學生的安全意識和危險意識，以達到實習安全教育的目的。

2.實習中嚴謹求實的科學態(tài)度。在實習過程中，多數(shù)實習項目要求以小組為單位，在有限的時間內(nèi)，小組同學需要合作完成實習的教學內(nèi)容，對觀測或?qū)嶒灚@得的水文數(shù)據(jù)能夠清楚、準確、實事求是進行記錄測驗結果，嚴禁對測驗結果隨意編造或更改數(shù)據(jù)，以此培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和良好的團隊協(xié)作能力。

3.培養(yǎng)學生愛國主義情懷。帶領學生去實習所在地牡丹江市八女投江紀念館參觀，館中陳列的各種圖片、文字、實物資料展示了牡丹江的那段抗戰(zhàn)歷史，學生深刻體會到以八女英烈為代表的牡丹江英雄兒女，用生命和鮮血捍衛(wèi)了民族的尊嚴，在中華民族反對外來侵略的斗爭史上寫下不朽的篇章。

（四）引入校友邦平臺進行“水文測驗”課程實習管理

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，國內(nèi)推出很多學生實習監(jiān)管平臺[5]，黑龍江大學引進校友邦實習實踐管理平臺，將學校、實習單位、教師和學生形成一個多位一體的互動平臺，實現(xiàn)對實習過程全方位監(jiān)管的功能。具體體現(xiàn)在以下方面。

1.在線簽到。借助定位功能，學生可以實現(xiàn)一鍵簽到，指導教師在平臺上對學生簽到情況進行查看統(tǒng)計，方便監(jiān)管。

2.智能記錄。師生在手機上下載校友邦APP，隨時隨地進行實習記錄，既方便學生之間分享實習成果、交流問題，也可以實時與指導教師溝通、請教問題。

3.在線批閱。實習指導教師可以通過校友邦平臺在線批閱實習日志和實習報告，隨時發(fā)現(xiàn)學生在水文測驗過程的問題并及時解決。這避免了傳統(tǒng)實習日志和實習報告回到學校以后批閱，由于間隔時間長，暴露的問題不能及時處理，影響到實習質(zhì)量。

4.跟蹤實習環(huán)節(jié)。校友邦通過數(shù)據(jù)形式，可以向?qū)W校和學院反饋學生實習、教師實習指導、問題解決等情況。

（五）建立完善的“水文測驗”課程實習評價體系

教學團隊根據(jù)“水文測驗”課程實習特點，建立了注重對學生綜合能力的考核機制，設置了詳細的評分標準，使課程實習考核更客觀。

“水文測驗”課程實習考核評價由出勤、實習日志、實踐操作、實習報告以及站內(nèi)測試五部分組成。其中，出勤簽到成績占比10%，由校友邦平臺自動導出，站內(nèi)測試成績根據(jù)水文站內(nèi)指導教師所出試卷直接給定成績，成績占比20%，試卷主要內(nèi)容為實習水文站性質(zhì)及其所處流域概況、測站布設、觀測項目、使用的儀器及儀器構造、原理等內(nèi)容。實習日志由教師通過校友邦平臺直接查閱并給出成績，其成績占比20%。另外，實踐操作成績占比30%和實習報告成績占比20%，具體評分細節(jié)見表1 和表2。

表1 “水文測驗”課程實習實踐操作評分標準

表2 實習報告評分標準

四、總結

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下對“水文測驗”課程實習進行改革，通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學設計，結合水文站實際操作，形成“教、學、做”以學生為中心的三位一體化教學模式，逐漸完善“水文測驗”課程實習在線課程。利用在線課程將創(chuàng)新能力培養(yǎng)及思政教育融入到“水文測驗”課程實習的各個環(huán)節(jié)中，提高學生實踐能力、工程意識、團隊意思和創(chuàng)新意識。利用校友邦實習實踐管理平臺對校外實習進行教學動態(tài)監(jiān)管，做到實習環(huán)節(jié)的監(jiān)督和檢查，確保了本科課程實習質(zhì)量和實習任務的順利完成。