新工科背景下水利工程概預算課程混合式課堂教學改革新思路

新工科概念的提出，要求工程教育更加注重學生的實踐能力、創新能力和跨學科知識的融合。水利工程概預算課程作為水利工程專業的核心課程之一，是培養學生工程經濟分析和概預算能力的重要途徑。然而，傳統的水利工程概預算課程教學方式多以課堂講授為主，缺乏實踐環節和師生互動，難以滿足新工科背景下對學生綜合能力培養的需求。因此，探索水利工程概預算課程混合式課堂教學改革新思路，具有重要的現實意義和深遠的發展前景。

1 理工科主流教學模式分析

1.1 專業內容高度抽象和理論化，學生被動接受高度抽象的理論知識

水利工程概預算課程中涉及投資估算、資金籌措、成本分析、效益評估等多個方面的經濟分析理論知識，其內容又包含了經濟學的基本原理，還融合了水利工程的特殊性，使得理論體系變得異常復雜，導致概預算方法具有較強的抽象性，學生在學習和應用過程中需要具備較強的邏輯思維能力和實踐能力。然而，學生在學習過程中，需要花費大量時間理解這些理論概念及其之間的關系，掌握概預算方法難度較大。

1.2 信息技術與教育教學未深度融合，無法充分發揮網絡資源優勢

在當前的教學過程中，信息技術與教育教學的融合程度仍然不夠，無法充分發揮網絡資源的優勢。從教學模式的局限性上來看，傳統的水利工程概預算課程教學模式以講授為主，輔以案例分析和課堂討論，雖然這種模式在一定程度上能夠傳授知識，但缺乏對學生自主學習和創新能力的培養。在這種情況下，很多教師開始注重應用信息技術，但信息技術的運用仍然局限于簡單的課件展示和在線資源的瀏覽，而且教學資源主要來源于教材和少量的網絡資源，缺乏系統性和完整性，還有部分優質的教學資源無法被有效利用，加之缺乏多樣化的教學手段，信息技術的運用仍然停留在表面，最后未能形成真正以學生為中心的互動式教學模式。

1.3 專業新技術更新周期快，課堂教學時間有限

當前，水利工程學科教材的編寫和出版周期較長，通常難以及時反映該領域的最新動態，而新的理論、方法和技術的不斷涌現，使得教材中的內容很快便顯得陳舊過時，這就面臨著教材內容與最新研究成果之間脫節的問題。并且，由于課堂教學時間有限，難以充分拓展知識體系，針對這種情況并沒有引入在線課程為學生提供及時更新的學術資源，這不僅影響了學生對學科前沿的認知，也制約了他們在實踐中的應用能力。

1.4 僅限于滿足專業課程知識系統性和完整性，對學生創新能力的培養不足

當前，水利工程概預算課程的教學內容多圍繞傳統的概預算理論框架展開，學生往往被局限于既定的知識體系內，缺乏對于新興理論、方法的探索和嘗試。并且，水利工程概預算涉及經濟學、管理學、數學等多個學科的知識，這些學科知識的融合往往不夠充分，導致學生難以從多角度、多層面思考問題。基于專業課程知識缺乏系統性和完整性，導致學生缺乏實際操作的機會，難以將理論知識與實際問題相結合，無法在實踐中發現問題、解決問題。項目式學習模式的缺失也使學生往往以被動接受知識為主，缺乏主動探索、團隊協作的機會，從而抑制了學生的創新思維和批判性思維，難以培養出具備創新能力的專業人才。

1.5 課程評價體系過于單一，缺乏對課程全生命周期綜合評價

全生命周期評價理論強調從產品或系統的全生命周期出發，全面考慮其環境、經濟和社會影響?；谶@種理論，課程評價應當貫穿課程的全生命周期，即從課程設計、課程實施到課程效果反饋的整個過程。但實際上，課程評價體系過于單一，缺乏對課程全生命周期綜合評價。比如，在課程設計階段，需要課程教學目標明確、教學內容完整，但由于教材資源的短缺和滯后，導致部分教學內容無法及時更新和拓展，針對這一問題，教師沒有加強教材建設和管理，沒有及時更新教學內容和教學資源，無法適應行業發展和學生需求的變化。到了課程實施階段，由于實踐環節的不足和課程評價體系的單一性，導致部分學生在課程學習中存在困難，主要因為教師沒有加強實踐環節的教學和考核，沒有構建多元化的課程評價體系，無法全面反映學生的學習成果和能力水平。特別在課程效果反饋階段，有部分學生反映存在課程難度較大、實踐環節不足等問題，對于這些反饋結果教師沒有做好反思工作。

2 新工科背景下混合式課堂教學模式改革措施

2.1 開展多元教學模式

針對專業知識內容理論化和高度抽象的特點，應用現代信息技術發展在傳統教學模式的基礎上打造新的教學生態，開展多元教學模式。教學模式包括體驗式教學法、引導式教學法、項目式教學法、討論式教學法及探究式教學法等。

（1）體驗式教學法

體驗式教學法創建的是一種互動的交往形式，強調重視師生的雙邊情感體驗。在混合式課堂教學模式下，需要教師構建數字化教學資源庫，收集、整理、分類和共享電子教材、教學課件、案例分析、視頻教程等各類教學資料，然后利用中國大學MOOC、學習通以及雨課堂等在線教學平臺的視頻教學、在線測試、互動討論等功能，打破傳統課堂教學的時空限制，使學生能夠隨時隨地進行學習，從而實現水利工程概預算課程的遠程教學和自主學習。另外，可以利用VR技術模擬水利工程現場環境為學生呈現更加直觀的學習內容，讓學生在虛擬環境中進行概預算實踐操作，進一步增強學生的學習體驗。

（2）引導式教學法

引導式教學法是一種以學生為中心，注重激發學生興趣和主動性，通過教師的引導和啟發，使學生主動探究、發現和解決問題的教學方法，將現代信息技術與引導式教學法相結合，可以充分發揮二者的優勢，提高教學效果。在實際教學中，教師需要開發課程教材、課件、案例、試題等多種教學資源，還要開發水利工程概預算課程的在線學習平臺，該平臺具備課程瀏覽、視頻觀看、虛擬仿真、在線測試、互動交流等功能，其中，多媒體課件可以將復雜的概念和過程以圖文并茂的方式呈現給學生，幫助他們更好地理解和掌握知識點；虛擬仿真技術可以模擬實際工程場景和操作流程，讓學生在虛擬環境中進行實踐操作和實驗驗證，提高他們的實踐能力和解決問題的能力。然后，將這些資源上傳至在線學習平臺，學生可以根據自己的學習進度和興趣選擇相應的學習內容，進行自主學習和探究。同時，教師可以通過平臺發布學習任務和作業，監督學生的學習進度和效果，并及時給予指導和反饋。在引導學生學習和啟發學生思維時，教師在提供相關的數字化資源和在線學習平臺基礎上，引導學生自主查找資料、觀看視頻、完成測試等，并根據課程內容和學生實際情況創設具有挑戰性和啟發性的問題情境，鼓勵學生自主探究和思索，幫助他們更好地掌握知識和技能。通過將現代信息技術與引導式教學法相結合，可有效激發學生的學習興趣和主動性，學生的實踐能力和解決問題的能力也會得到提高，他們能夠更好地應對實際工程中的概預算問題。

（3）項目式教學法

項目式教學法在水利工程概預算課程中的應用，需要根據項目式教學法的特點選擇具有代表性和實際應用價值的水利工程項目作為教學案例，然后項目任務分解為若干個子任務，學生根據指導材料自行開展研究和學習，完成子任務的預算編制工作。學生完成項目的概預算編制后，需要提交成果報告并進行展示。為進一步提高項目式教學效果，可將數字化教學資源庫中的案例與項目案例相結合，學生可以通過學習案例了解實際工程項目的概預算編制流程和要點，為項目式學習提供有力的支撐。另外，教師可以利用虛擬仿真實驗平臺模擬實際工程項目的工作環境，讓學生在虛擬環境中進行項目實踐，學生可以更加深入地理解概預算編制的原理和方法，提高實踐能力和綜合素質。項目式學習一般需要團隊協作與配合，而通過在線互動教學系統實現項目團隊成員之間的實時交流和協作。對此，教師可利用在線互動教學系統讓學生共享項目資料、討論問題、制訂計劃等，提高團隊協作能力和工作效率，確保項目順利完成。

（4）討論式教學法

討論式教學法強調學生的主動參與和思考，通過引導學生對水利工程概預算中的熱點問題和難點問題進行討論，可以激發學生主動思考，培養學生分析問題和解決問題的能力。在討論式教學中，教師可以根據學生的討論情況，從資源庫中選擇相關案例進行分析和討論，同時利用多媒體教學平臺將復雜的概念和計算方法直觀地展示給學生，還可以利用在線測試等工具對學生的討論情況進行實時評估和反饋，進一步加深學生對水利工程概預算理論和方法的理解。另外，虛擬仿真實驗系統可以為學生提供模擬的實驗環境，教師可以利用虛擬仿真實驗系統為學生設計一些模擬的實驗任務，讓學生在討論前進行模擬實驗并得出初步結論，然后在課堂上進行分享和討論，這不僅可以豐富討論內容，還可以提高學生的實踐能力和創新能力。

（5）探究式教學法

探究式教學法的應用核心在于問題情境的創設，以問題為導向來激發學生的學習興趣和探究欲望。在水利工程概預算課程教學中，教師可以結合工程實例和實際問題，設計具有挑戰性和啟發性的問題情境，然后將學生分成若干小組，每個小組負責一個具體的工程概預算項目，通過小組合作和討論，學生可以共同研究問題、制定解決方案、分享經驗和成果。而在混合式課堂教學模式下，教師可以利用多媒體課件、動畫演示等信息技術手段創設具有生動性和形象性的問題情境，通過展示工程實例和實際問題，引導學生進入問題情境并進行深入思考和探究。還可以通過平臺發布學習任務和討論話題，學生可以在平臺上進行實時交流和討論，并利用平臺的統計和分析功能，了解學生的學習情況和討論情況，以便及時調整教學策略和方法。通過將現代信息技術與探究式教學法相結合，不僅可以激發學生的學習興趣和探究欲望，還可以培養學生的實踐操作能力、團隊協作能力和溝通能力等綜合素質。

2.2 重新設計學習空間

在水利工程概預算課程的教學中，傳統的教學模式往往將學習空間局限在課堂和固定的學習場所內，這在一定程度上限制了學生獲取知識的途徑和深度。對此，教師可以利用網絡資源，打破時間和空間的限制，構建“課前+課中+課后”“線上+線下”的多維立體學習空間，從而提高學生的學習效率和興趣。在課前階段，重點關注網絡資源的有效利用，教師可以通過課程管理系統（CMS）、在線學習平臺（如MOOC）等網絡平臺上傳課程大綱、PPT課件、視頻教程、相關案例等預習資料，這些資源有助于學生提前了解課程內容，形成初步的知識框架。教師還要通過社交媒體、在線論壇或學習平臺與學生進行實時或非實時的互動，學生可以在此提出預習過程中遇到的問題，教師可以提前了解學生的學習難點，為課堂教學做好準備。在課中階段，重點關注線上線下教學的融合，教師可以結合在線預習資源進行有針對性的講解和討論。同時，可以利用多媒體設備展示相關案例、動畫或視頻，幫助學生更好地理解抽象的概念和原理。在講授知識期間，教師可以通過在線學習平臺或移動教學應用進行實時互動。例如，可以使用投票功能了解學生對某個問題的看法，或者使用問答功能即時解答學生的疑問，這不僅可以激發學生的學習興趣，還可以幫助教師及時了解學生的學習情況，以便進行針對性的指導。在課后階段，重點關注鞏固與拓展，教師可以通過在線學習平臺發布課后作業和測驗，要求學生在規定時間內完成并提交，以方便教師隨時查看學生的完成情況，并給出及時的反饋。同時，學生也可以通過在線平臺查看自己的成績和答案解析，了解自己的薄弱環節。在此期間，教師可以設置在線討論區，鼓勵學生就課程內容或相關問題進行討論和交流，幫助學生加深對課程內容的理解，培養學生的批判性思維和合作精神。此外，教師還可以推薦一些拓展閱讀材料或網站，供學生自主學習和探究。

2.3 重視前沿知識傳授

隨著科技的迅猛發展，水利工程領域的新技術、新成果層出不窮，設計周期和制造工藝周期不斷縮短，而傳統的課堂教學方式在時間和空間上受到諸多限制，難以滿足學生對新技術和新成果的學習需求。因此，教師要利用線上教學平臺和工具將授課時間和空間進行合理延展，充分利用線上教學平臺資源，讓學生掌握最新的前沿技術。在選擇線上教學平臺時，教師應考慮平臺的穩定性、易用性、互動性以及兼容性等因素。目前，市場上主流的線上教學平臺有騰訊課堂、雨課堂、超星學習通等，這些平臺均具備強大的教學功能和豐富的資源支持，能夠滿足水利工程概預算課程教學的需求。除了教學平臺外，教師還需要選擇適合的教學工具來輔助教學。例如，可以使用PPT、視頻、動畫等多媒體教學資源來展示水利工程概預算的基本原理和操作流程；使用在線測試、作業提交等功能來檢驗學生的學習效果；使用在線討論、問答等互動功能來加強師生之間的交流。在混合式教學實施過程中，教師應充分利用線上教學平臺的資源制作精美的PPT課件、錄制講解視頻、收集相關案例等，為學生提供豐富的學習材料，然后充分利用線上教學平臺的互動功能引導學生進行在線討論和提問，教師可以通過文字、語音、視頻等多種方式與學生進行互動交流，及時解決學生的疑惑和問題，最后教師可以利用線上教學平臺的資源拓展學生的學習空間和時間。例如，可以發布相關的課外閱讀材料和拓展問題，引導學生進行深入學習和思考；可以設置在線作業和測試來鞏固學生的知識點；還可以組織線上答疑和輔導活動來幫助學生解決學習中遇到的困難和問題。

2.4 加強創新能力和學術素養的培養

在創新能力培養方面，教師可從項目式教學、項目分析與產品設計課程、競賽與研發課題以及計算機輔助設計與仿真分析課程開發等方面進行探討。在水利工程概預算課程教學中，教師可以通過引入實際的水利工程項目，讓學生在完成項目的過程中，了解概預算的編制流程、方法和技巧，同時培養學生團隊協作能力和解決問題的能力。例如，教師可以組織學生進行“某水庫除險加固工程概預算”的項目式教學。在項目開始階段，教師可以先向學生介紹項目背景、目標和要求，然后引導學生分組進行項目分工和計劃制訂。在項目實施階段，學生需要借助信息技術搜集資料、進行市場調查、編制概預算等工作，并在教師的指導下進行多次修改和完善。在項目結束階段，學生需要提交項目報告并進行成果展示，同時接受教師和同學的評價和反饋。在項目分析與產品設計中，學生需要運用所學的知識和技能對工程項目的各個方面進行深入分析和研究，從而提出更加合理和經濟的概預算方案。對于競賽內容或研發課題，可以引導學生參與全國大學生水利創新設計大賽等競賽活動，或者參與學?；蚱髽I的研發課題。在這些活動中，學生需要運用所學的知識和技能進行項目的研究、設計、實驗和論文撰寫等工作。

在學術素養培養方面，教師要注重將學術素養的培養貫穿于整個教學過程。首先，在課程設計上，增加學術文獻閱讀和學術論文寫作的內容，為了提高學生查閱中英文專業期刊文獻的能力，要在課程教學中向學生介紹國內外著名的水利工程概預算期刊和數據庫資源，引導學生如何正確地查找和閱讀相關文獻。其次，在教學過程中采用案例教學、小組討論等教學方法，并為學生提供多種學習資源和學習平臺，方便學生自主學習和拓展知識視野，同時引導學生積極參與課堂討論，提高學生的思維能力和表達能力。最后，在課后作業和考核方面，要求學生撰寫學術論文或案例分析報告，為了幫助學生掌握學術論文的寫作方法，要向學生介紹學術論文的基本結構和寫作要求，并引導學生學習如何撰寫高質量的學術論文；鼓勵學生積極參與科研項目和實踐活動，通過實踐鍛煉提高論文寫作能力；通過網絡途徑邀請一些經驗豐富的學者和專家來校進行論文寫作指導和評審工作，幫助學生提高論文的質量和水平。

2.5 建立課程全生命周期學習效果評價體系

在混合式學習模式下，如何有效評估、衡量和記錄學生在混合學習過程中的學習準備、學習進度、技能獲取等學習數據，建立課程全生命周期學習效果評價體系，成為教師需要深入研究和探索的問題。學習準備評估是混合式學習過程中的首要環節，在水利工程概預算課程教學中，教師可以通過多種方式對學生的學習準備進行評估。一方面，利用在線學習平臺收集學生的學歷背景、專業基礎等基本信息；另一方面，通過在線測試或問卷調查的方式了解學生對課程內容的初步了解和興趣程度，教師還可以利用社交媒體或學習論壇等工具與學生進行互動交流，進一步了解學生的學習需求和期望。學習進度跟蹤期間，教師可以設置明確的學習目標和任務，要求學生在規定時間內完成，然后利用學習平臺的數據統計功能實時查看學生的學習進度和完成情況，對于進度落后的學生，教師可以通過在線輔導或提醒等方式給予幫助。技能獲取評價是混合式學習過程中的核心環節。教師可以利用在線測試或作業的方式檢驗學生對課程內容的掌握程度，還可以利用在線協作工具或學習社區等平臺鼓勵學生進行互動交流和合作學習，進一步提升學生的實踐能力和團隊協作能力。在學習效果綜合評價中，教師應建立課程全生命周期學習效果評價體系，對學生的學習準備、學習進度、技能獲取等方面進行綜合評價。

3 總結

綜上所述，在新工科背景下，水利工程概預算課程需要與時俱進，融合現代教學理念和手段，而混合式課堂教學改革通過結合線上教學與線下實踐，不僅提高了學生的學習效率和興趣，還加強了理論與實踐的結合，這有助于培養學生的自主學習能力、實踐能力和創新精神，使學生能夠更好地適應未來水利工程領域的發展需求，同時對于教師而言，也促進了教學方法的創新和教學質量的提升。

本文系塔里木大學一流本科課程建設項目“水利工程概預算”（編號：TDYLKC202424）研究成果。