地下水利用課程混合式教學模式改革與實踐

地下水利用是農業水利工程專業的基礎必修課程，課程涉及的內容豐富龐雜，且大部分較為抽象，線下授課的教學模式較為單一，學生學習難度較大，因此地下水利用課程的教學模式改革十分必要。結合本課程目前線下授課的傳統教學方式和學生學習效率低的現狀，介紹了線上與線下融合教學的優點及地下水利用課程混合式教學模式改革的必要性，提出了開展地下水利用課程混合式教學實踐的建議，對促進信息技術與教育教學融合及提高教學質量、培養學生個性化發展具有實際意義。

《地下水利用》是我國北方各?。ㄗ灾螀^、直轄市）高等學校農業水利工程專業的必修課程，是水利水電工程、水文與水資源工程專業的一門技術基礎課程。課程的教學任務是指導學生通過本課程理論學習與實踐，掌握必要的地下水運動理論與地下水開發利用技術，主要包括地下水賦存規律、地下水運動基本方程、地下水資源計算與評價、集水建筑物的設計與施工、地下水開發利用規劃設計、地下水超采引起的環境問題及地下水資源合理開發利用和保護的措施。該課程加強了地下水資源評價基本概念、地表水地下水資源平衡分析、地下水資源評價數值法在工程設計中的應用及地下水資源保護等方面的理論分析與實際應用。為從事地下水開發利用工程的建設與管理奠定基礎，提高從事地下水開發利用保護與管理方面的知識和工作以及科研能力。

2023年6月28日，為加強地下水保護開發利用管理，保障地下水可持續利用，水利部、自然資源部研究制定了《地下水保護利用管理辦法》。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，地下水利用事業有了迅猛的發展，地下水利用的理論與技術日趨完善。但隨著我國地下水開發利用程度不斷加大，不少井灌區地下水超采和污染問題突出。干旱區半干旱地區缺水，水資源在時空上分布不均，水利工程建設特別是控制性工程建設滯后，社會經濟發展受到很大制約。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田灌溉事業中的地位，必須對學生講明我國干旱半干旱地區的分布及水文特點、地下水灌溉特點，尤其要求學生加強認識新疆內陸干旱半干旱地區的地下水特點及分布規律。

2019年10月，教育部印發了《教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》（教高〔2019〕6號），意見中提出要提升高校教學質量，深化教育教學制度改革，旨在通過教學模式改革全面提高教學水平和人才培養質量。隨著信息技術不斷創新，教學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展核心素養的緊迫要求，為加強地下水利用課程的整體設計，對該課程進行混合式教學模式的改革，實施“線上+線下”混合教學模式，充分利用線上資源教學，建設線上線下一體化的教學資源，開展豐富多彩的科學實踐活動，以提高教師的授課效率，增加學生投入學習的時間，提高自主學習時間比例，大力培養學生的學習積極性、創新思維和科學精神。

1 地下水利用課程現狀

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），教材中有關地下水運動理論的知識較為抽象，且需查清水資源開發利用現狀及其所存在的問題，在此基礎上提出地區可持續開發利用的水資源量，合理地進行水資源配置，制定出切實可行的地下水開發利用規劃。教材中對于近年來地下水開發利用的現狀及其引發的問題涉及較少。在本校的地下水利用課程傳統教學方法中，部分內容過于抽象，并且教學模式的創新性不足，這導致了學生的學習積極性和主動性不足，從而影響了他們的吸收能力。針對這種現象及目前線上授課的發展趨勢，亟須對地下水利用課程進行改革，課程改革不僅可以增加關于地下水利用的熱點話題，還可以在教學過程中融入部分科研課題，提高學生學習的創新能力，豐富學生的知識面和科研能力，推動課堂教學與數字技術深度融合。

2 地下水利用課程教學改革的意義

混合式教學是結合“線上”與“線下”的教學模式，使線上授課融入傳統的線下教學?；旌鲜浇虒W需要把理解性教學作為核心理念，即教師為理解而教，學生為理解而學，教師為理解而設計教學課程。

2.1 課程情況

地下水利用課程為農業水利工程專業的必修課程，該課程使學生深入了解國內外地下水開發利用情況和該學科的發展前景。通過課程中單井和井群出水量計算、水文地質參數計算與選取，地下水資源計算與評價以及地下水集水建筑物的規劃、布置、設計與管理等方面的理論和方法，針對水資源開發利用現狀及其所存在的問題，結合地區國民經濟發展對水的需求，從地表水、地下水開發利用和生態環境實際條件出發，制定出切實可行的地下水開發利用規劃。為從事地下水的合理開發利用、管理和保護以及科學研究等奠定堅實的專業基礎。

2.2 教學方式

隨著信息化時代的快速發展，多元化、快節奏的網絡新經濟逐步將傳統的線下授課方式轉變為公開授課、慕課和翻轉課堂等線上授課方式，由于傳統的教學模式存在一些不容忽視的不足，部分內容較為抽象，授課方式以教師、課本和課堂為中心，使學生較為被動地接受新知識，缺乏學習的主動性和創造性；線上授課學習資源豐富，具有個性化、自主化學習的優點，但這種單向講授的互動性不夠。為方便教師更好地了解學生，兼顧學生對課堂的差異化需求，提高學生學習興趣，最大限度地實現教學目標，提高學生學習效果，采用線上+線下多元教學模式的融合，適應教育信息化的飛速發展，才能更好地提高學生的學習效率、學習能力和思維品質，也是高等院校實現人才培養的有效且十分重要的舉措。

2.3 實踐層面

線上學習可利用網絡平臺上的視頻、PPT等學習資源，或手機端app如慕課、超星學習通等，使學生能更加便捷有效地學習有關地下水利用或相關課程的基礎知識和課程內容講解，不僅能夠滿足課堂教學需求，也可以根據自己的學習時間或需求對部分內容進行重復學習，從而達到線上網絡課程實踐的目的。通過線上+線下互補型的教學模式可以保證知識技能講解的精準性，提高學生學習新知識、應用新知識的激情，由此充分發揮線上和線下教學的獨特優勢，促進教育質量全面提高。

3 地下水利用混合式教學實踐的建議

3.1 混合式教學模式的設計

混合式教學模式的教學設計一般包括前期分析（包括教學對象、教學目標、教學內容和設備環境評估）、設計（包括課程設計、定制教學策略）、實施（包括課堂教學和線上學習）和評估（包括教學資源、教學效果、教學實施）四個環節。

3.2 混合式教學的課程設計

混合式教學課程的設計需注意融課前、課中、課后于一體，即要做到課前了解學情，課中把握教學進程，課后檢測目標達成情況，需綜合應用練習、測驗、成果分析、表現觀察等多元方式，全方位、多層次地把握學生學習情況。

混合式教學課程的設計需收集有關地下水利用的相關線上資源，如慕課的優質課程地下水動力學、水文地質學基礎、地下水污染與防治等，根據地下水利用課程的教學內容制作地下水利用課程線上+線下的教學課件、習題庫、討論庫和測試庫等。授課教師利用線上平臺將課程資源進行上傳、修改，學生根據自身情況合理安排自主學習。課程的資源建設需將理論與實際結合，不僅要講授課程重點，更要突出與地下水利用課程相關的最新前沿動態，以達到混合式教學模式的目的，使授課更具吸引力，學生更加主動積極參與課程教學。

3.3 混合式教學新模式的探索

地下水利用課程混合式教學模式是將傳統課堂學習與網絡在線學習相融合，授課教師借助電腦、智能手機等工具根據教學目標與任務指導學生開展個性化學習，培養學生建構知識、自主解決問題的能力，有利于增強學生自主學習、實踐創新的能力，但完全依賴線上學習是不可取的，部分學生自制力欠佳，學習態度不夠認真，難以把握課程重點。因此，線下傳統教學方式不可或缺，面授的最大優點是可以進行師生或生生交流研討與互動，利于學生意志、品質的形成，是學生學習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。教學新模式也需要教師在教學工作中不斷反思、調整，從而準確把握教學實情，提高教學質量。

按照混合式教學模式的設計，地下水利用課程可以分為四步：（1）明確教學對象，即授課學生為農業水利工程和水利水電工程本科生，在綜合運用已學過的基礎課、專業基礎課及有關專業課的基礎上，通過本課程理論學習，增強學生地下水開發利用保護與管理方面的知識儲備，提高相關的工作及科研能力。因此針對教學的重點內容，可選擇相關的優質慕課課程制定地下水利用的線上開放課程。

（2）課前設計包括地下水利用線上和線下的課程設計、基于線上相關的優質課程定制混合式教學模式的教學策略，如線下授課以“引導與幫助”為主，精練教學內容，課堂內增加師生互動和提問、設疑等。

（3）實施包括借助線上平臺進行授課及教師課堂面授。

（4）課后需進行地下水利用教學資源、教學效果及教學實施的評估，最終探索出促進學生個性化學習的地下水利用課程混合式教學新模式。

3.4 地下水利用課程教學方法的改革

隨著科技進步，授課教師的線上教學手段也更加現代化、信息化和多樣化，同時也提高了對教學和學習方法的要求。一方面，學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代學生的理解和創新認知；另一方面，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》強調要根據各學生的特點和差異，主張將學習和思考相結合，實現知識和行動的一致性，并根據學生的不同特點進行教學，積極推廣啟發式、探索式、討論式和參與式的教學方法，以幫助學生掌握學習技巧。因此，教學方法改革是提高教育教學質量的必要手段。

教學方法改革的目標主要是激發學生的學習興趣和熱情，提高學生自學和發現、分析、解決問題的能力，混合式教學主要以啟發式、互動式和探究式方式為主，引導學生主動思考、積極提問、自主探究。引導學生借助數字技術建構知識間的內在關聯，促進教學內容結構化，做到舉一反三、融會貫通。多種教學方式被廣泛應用，如教師利用線上平臺結合相關背景資料提出問題，并引導學生分析、得出相關答案，教師最后加以總結；教師根據教學重點提出課題，讓學生參與討論和研究，并共同得到結果。充分的互動促使學生高度投入與深度參與教學過程，促進學生高階思維、團隊協作、社會情感能力發展。

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

3.5 教學實踐的創新

地下水利用課程的實踐教學環節較為薄弱，教學多以書本上的知識為核心，包括聽講、練習、考試等形式，較少考慮學生的需求和接受程度，忽視了學生全面素質的提高，也束縛了創造性人才的培養。因此，在地下水利用教學過程中，應增加教學中的實踐環節，強化“實踐意識”，明確實踐在學科培養中的重要地位，如通過考察、調研、觀賞、閱讀、創作等實踐方式將知識落實、深化，用獨特的學科方式來學習地下水利用課程，通過實踐把書本的知識與學生的身心有機融為一體，外在的知識才能變成學生內在的能力和品格，構建以實踐為中心的新型育人方式。即達到“核心素養觀”，讓課程目標始終聚焦于培養學生在真實情景中解決復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

在以往的教學過程中，教師對學生的成績評價僅僅是簡單的考試形式，隨著教學模式的改革，考核模式也要逐步過渡到學生發展的過程性評價，不能僅靠試卷成績作為考核的結果?？己四Ｊ降亩鄻踊前炎鳂I、專題討論的表現情況、課堂測試或章節測試等作為考核的一部分，再與課程的終結性評價相結合，最終對學生進行綜合評定。為了保證教學質量，使考核更加規范、標準，需同時建立地下水利用課程的試題庫，試題內容不限于課本內的主要知識點，可結合主要的熱點話題，使試題庫盡可能形式多樣、內容覆蓋面廣，難度適中，使用方便。還需加強對學生閱讀文獻能力、科研能力的綜合性要求，考試中引入科研論文的實例，以引導學生全面發展成為高素質的人才。

3.7 建立多樣化教學評價體系

目前我國高校教學評價的方式主要包括學生評價、同行評價、督導評價等，評價過度關注書本知識的掌握程度，無法對教師的教、學生的學起到應有的激勵與積極的導向作用。隨著教學模式的多樣化，教學評價體系也需適應時代的新要求，教學評價體系要考慮學生的綜合能力，強調評價主體多元化，并且重視學生的自我評價在整個評價中的作用。依據評價結果優化教學策略，改進教學過程，或自動推送相關學習資源，促進學生開展自適應學習。教學模式的改革在教學評價中要體現學生自我反饋、自我調控、自我完善的作用，促進學生素質的全面發展。學生的自我評價也能及時督促學生自身和教師及時做出反饋和調整，有利于課程的有序和順利開展。

4 結語

地下水利用課程教學內容過于注重書本知識的現狀，需加強課程內容與學生生活及現代社會和科技發展的聯系，授課教師應與學生積極互動、共同發展，注重培養學生的獨立性和自主性，引導學生調查、探究，培養學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模式的改革與實踐需“因校制宜”，應結合本校甚至班級的特點，規劃好本校的課程體系和實施策略，更合理地安排教學內容，強化內容關聯，促進學生對關鍵內容的理解與把握，再選擇合適的線上資源，結合現實的學習狀況，融入最新前沿動態，開展地下水利用課程教學改革。隨著地下水開發利用現狀、存在問題及地下水保護利用規劃的不斷進行，推動了地下水利用課程教學模式的改革，不僅能夠提高教學質量，為學生優勢特長的多樣化發展提供豐富多樣的課程，體現辦學特色，還可以培養學生個性化發展。

（作者單位：1.新疆農業大學水利與土木工程學院；2.新疆水文水資源工程技術研究中心）