[摘 要]隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施及生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn),土地整治工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,目前已有16所高校開(kāi)設(shè)了該專(zhuān)業(yè),但該專(zhuān)業(yè)辦學(xué)體系仍處于探索和完善的階段。工程水文學(xué)是研究水文現(xiàn)象的一般規(guī)律及其在涉水工程上應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科,它在土地綜合整治的知識(shí)結(jié)構(gòu)中占有重要地位。如何通過(guò)教學(xué)改革使工程水文學(xué)課程教學(xué)滿(mǎn)足該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求,是目前亟須解決的問(wèn)題。文章以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)土地整治工程專(zhuān)業(yè)工程水文學(xué)課程為研究對(duì)象,基于當(dāng)前課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,通過(guò)重建教學(xué)目標(biāo)、重塑教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程與方法、深化課程考核,對(duì)課程教學(xué)改革進(jìn)行探索,以期為土地整治工程專(zhuān)業(yè)工程水文學(xué)課程教學(xué)適應(yīng)性改革提供參考。
[關(guān)鍵詞]工程水文學(xué);土地整治工程;教學(xué)改革
[中圖分類(lèi)號(hào)]G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]2095-3437(2024)18-0056-05
土地整治是對(duì)低效利用、不合理利用和未利用的土地進(jìn)行治理,通過(guò)山、水、路、林、村的綜合整治,提高土地利用率的活動(dòng)[1]。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施和生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn),我國(guó)土地整治行業(yè)發(fā)展迅速,土地整治工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。2017 年,教育部正式將“農(nóng)業(yè)工程”一級(jí)學(xué)科下的土地整治工程專(zhuān)業(yè)納入新一輪高校教育規(guī)劃中,以推動(dòng)專(zhuān)業(yè)和行業(yè)發(fā)展[2]。該專(zhuān)業(yè)是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉、實(shí)踐性強(qiáng)的新工科專(zhuān)業(yè),以山水林田湖草沙生命共同體理念為指導(dǎo),融合工程學(xué)、資源學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)及管理學(xué)等學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生從事土地規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程勘測(cè)和施工管理的能力[3],研究?jī)?nèi)容涵蓋耕地及高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田整治、礦區(qū)土地復(fù)墾、城市建設(shè)用地整治、山水林田湖草沙生態(tài)修復(fù)等[4-5]。目前,全國(guó)已有16所高校開(kāi)設(shè)了土地整治工程專(zhuān)業(yè)(主要為農(nóng)林類(lèi)高校),但該專(zhuān)業(yè)辦學(xué)體系尚不成熟,仍處于探索和完善的階段。
工程水文學(xué)課程是針對(duì)各種涉水工程的性質(zhì)和需求,將水文學(xué)的基本理論和方法應(yīng)用于工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)及運(yùn)行管理的一門(mén)課程[6],它是水利、交通、環(huán)境、資源、地理、農(nóng)業(yè)等專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,涉及內(nèi)容繁多,教師在課程教學(xué)過(guò)程中既要注重基本原理的介紹,又要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力[7-8]。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)是全國(guó)第三批獲得教育部審批通過(guò)開(kāi)辦土地整治工程專(zhuān)業(yè)的高校之一[9-10]。隨著山水林田湖草沙生命共同體理念的深入,為了讓學(xué)生掌握水文水資源領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)與技能,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)將工程水文學(xué)設(shè)置為該專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程。但傳統(tǒng)的工程水文學(xué)課程主要是面向水利類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,土地整治工程專(zhuān)業(yè)對(duì)該課程在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、課程考核等方面的要求與其他專(zhuān)業(yè)均有所差異。此外,目前工程水文學(xué)課程存在實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱、教學(xué)手段和課程考核方式單一、學(xué)生參與度較低等問(wèn)題。因此,如何通過(guò)教學(xué)改革使課程教學(xué)滿(mǎn)足土地整治工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要求是目前亟須解決的問(wèn)題。
基于此,本研究以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)土地整治工程專(zhuān)業(yè)工程水文學(xué)課程為研究對(duì)象,圍繞土地整治工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案,以學(xué)生為中心,以行業(yè)需求為出發(fā)點(diǎn),反向設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)過(guò)程與方法、課程考核方式等,旨在提高課程教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的土地整治工程專(zhuān)業(yè)人才。
一、工程水文學(xué)課程教學(xué)存在的問(wèn)題
以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)土地整治工程專(zhuān)業(yè)為例,目前工程水文學(xué)課程的教學(xué)主要存在以下4個(gè)問(wèn)題。
(一)不同專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求有所差異
土地整治工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)該課程旨在讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)的水文知識(shí),并具備將這些知識(shí)應(yīng)用于灌溉排水設(shè)計(jì)、水土保持設(shè)計(jì)等方面的能力,而對(duì)水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)該課程要求學(xué)生掌握的部分知識(shí)點(diǎn)如產(chǎn)匯流理論、水文預(yù)報(bào)等無(wú)須過(guò)多涉及,因此,亟須根據(jù)土地整治工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求制定本專(zhuān)業(yè)的工程水文學(xué)課程教學(xué)體系(包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱等)。
(二)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高
以課堂為中心、多媒體教學(xué)和板書(shū)相結(jié)合的傳統(tǒng)教學(xué)模式,不利于學(xué)生多渠道掌握知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。教師在授課過(guò)程中多采用單一的講授式、灌輸式授課方法,學(xué)生處于被動(dòng)接收知識(shí)的狀態(tài),這種以教師為中心的教學(xué)不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)思考的能力,因此,亟須改革教學(xué)模式和方法,讓教師不再唱“獨(dú)角戲”,讓學(xué)生成為“焦點(diǎn)”。
(三)課程考核評(píng)價(jià)方式單一
課程成績(jī)一般由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)組成,但是平時(shí)成績(jī)的構(gòu)成較為單一,未能真正體現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)掌握水平。此外,傳統(tǒng)的考核評(píng)價(jià)方式主要是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,教師較少通過(guò)收集學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)反饋來(lái)改進(jìn)教學(xué)過(guò)程、提升教學(xué)質(zhì)量。因此,亟須優(yōu)化課程考核評(píng)價(jià)方式,全過(guò)程掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。
(四)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
工程水文學(xué)課程知識(shí)比較抽象,內(nèi)容繁雜,僅靠書(shū)本知識(shí)講授會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)理解停留在理論層面,缺乏知識(shí)應(yīng)用能力,使理論與工程實(shí)踐相脫節(jié),這與土地整治工程專(zhuān)業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的實(shí)際需求(工程實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng))存在較大出入。因此,亟須通過(guò)強(qiáng)化案例教學(xué)和項(xiàng)目化教學(xué)等方式,構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系,增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力。
二、工程水文學(xué)課程教學(xué)改革路徑
根據(jù)以上問(wèn)題分析,工程水文學(xué)課程主要從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)過(guò)程與方法和課程考核5個(gè)方面進(jìn)行課程教學(xué)改革。
(一)重建教學(xué)目標(biāo)
結(jié)合本?!耙粤⒌聵?shù)人為根本,以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任,致力建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際有影響、地域特色鮮明的高水平研究應(yīng)用型大學(xué)”的辦學(xué)定位和本專(zhuān)業(yè)“具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)”“具備分析土地整治復(fù)雜工程問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力”“具有國(guó)際視野和創(chuàng)新能力、工程職業(yè)素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感”等人才培養(yǎng)要求,工程水文學(xué)課程設(shè)定了知識(shí)、能力、素質(zhì)3方面目標(biāo)。
1.知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生了解河流與流域的相關(guān)知識(shí),掌握水循環(huán)過(guò)程及水量平衡原理,理解水文過(guò)程中降水、蒸散發(fā)、下滲及徑流等過(guò)程,并掌握水文統(tǒng)計(jì)原理及方法,為后續(xù)課程學(xué)習(xí)夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)。
2.能力目標(biāo)
使學(xué)生具備應(yīng)用水文學(xué)原理和方法解決涉水工程特別是土地整治工程問(wèn)題的能力,具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的能力。
3.素質(zhì)目標(biāo)
結(jié)合社會(huì)主義核心價(jià)值觀和生態(tài)文明建設(shè)需求,厚植“三農(nóng)”情懷,激發(fā)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)使命感、社會(huì)責(zé)任感和愛(ài)國(guó)主義精神,培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是、精益求精的新工科人才。
(二)重塑教學(xué)內(nèi)容
目前工程水文學(xué)課程教材內(nèi)容共包括10章,主要面向水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生而設(shè)計(jì),內(nèi)容較為繁雜。土地整治工程專(zhuān)業(yè)對(duì)部分水文理論知識(shí)要求不高,但對(duì)工程實(shí)踐應(yīng)用能力要求較高。因此,本課程按照“以行業(yè)需求定教學(xué)內(nèi)容”的思路,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行裂變重構(gòu),壓縮非土地整治工程的部分內(nèi)容(例如水文預(yù)報(bào)、水文信息采集與處理、產(chǎn)匯流理論等),增加工程實(shí)踐應(yīng)用內(nèi)容,形成工程水文學(xué)及其學(xué)科前沿、水循環(huán)過(guò)程與水平衡原理、水文統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)年徑流分析計(jì)算、設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)算和典型土地整治工程水文計(jì)算六大教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建水文學(xué)基本原理、水文學(xué)基本方法和水文學(xué)工程應(yīng)用三大教學(xué)模塊,實(shí)現(xiàn)從教材體系到教學(xué)體系的轉(zhuǎn)變。
為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力,工程水文學(xué)課程還塑造了“三模塊”實(shí)踐教學(xué)體系:理論聯(lián)系實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)和工程實(shí)訓(xùn)。理論聯(lián)系實(shí)踐是指在日常的理論教學(xué)中大量地引入實(shí)踐案例,將理論知識(shí)與實(shí)踐案例緊密聯(lián)系起來(lái),不僅要讓學(xué)生了解到水文學(xué)的基本原理與方法,而且要讓學(xué)生掌握如何應(yīng)用這些理論知識(shí);課程設(shè)計(jì)是指針對(duì)水文學(xué)工程應(yīng)用的教學(xué)模塊,分別進(jìn)行實(shí)踐案例設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件操作,提高學(xué)生運(yùn)用適當(dāng)方法解決相關(guān)問(wèn)題的能力;工程實(shí)訓(xùn)是指依托土地整治工程專(zhuān)業(yè)的綜合實(shí)習(xí),讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)河川地綜合整治、河道整治與修復(fù)工程、汾河濕地修復(fù)工程等土地整治項(xiàng)目,對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練,讓學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式參與并在教師指導(dǎo)下完成整體項(xiàng)目設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
此外,基于工程水文學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容,深入挖掘課程思政元素,將思政教育潛移默化地融入教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)思政育人目的(如表1所示)。
(三)構(gòu)建線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式
本課程構(gòu)建了“線(xiàn)下課堂教學(xué)+學(xué)習(xí)通線(xiàn)上輔助教學(xué)+智慧樹(shù)線(xiàn)上資源學(xué)習(xí)+工程實(shí)踐訓(xùn)練”的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式,既能體現(xiàn)教師在課堂教學(xué)過(guò)程中的主導(dǎo)性,又能使學(xué)生通過(guò)多種形式和渠道獲取知識(shí)、增強(qiáng)記憶、加深理解,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,具體如下:
1.線(xiàn)下課堂教學(xué)
在線(xiàn)下課堂教學(xué)中,開(kāi)展“回顧提問(wèn)+學(xué)生講解作業(yè)+線(xiàn)下精講+翻轉(zhuǎn)課堂+總結(jié)提煉”等教學(xué)環(huán)節(jié)。
2.學(xué)習(xí)通線(xiàn)上輔助教學(xué)
自建學(xué)習(xí)通線(xiàn)上課程,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中穿插融合“上課簽到+提問(wèn)+搶答+討論+課后作業(yè)布置和批閱”等教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)線(xiàn)上輔助教學(xué)功能。
3.智慧樹(shù)線(xiàn)上資源學(xué)習(xí)
線(xiàn)上開(kāi)放的國(guó)家精品課程提供了優(yōu)質(zhì)且豐富的教學(xué)內(nèi)容。教師引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)智慧樹(shù)平臺(tái)河海大學(xué)工程水文學(xué)課程等線(xiàn)上資源,主要是在課前引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)課程視頻資源并參與小節(jié)測(cè)驗(yàn)。
4.工程實(shí)踐訓(xùn)練
采用課程設(shè)計(jì)與工程實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的混合式實(shí)踐教學(xué)方式。
(四)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程與方法
工程水文學(xué)課程將線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)有機(jī)地融入教學(xué)全過(guò)程。在課前,教師引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)智慧樹(shù)平臺(tái)上的線(xiàn)上課程資源,初步了解課程知識(shí)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生也可以通過(guò)學(xué)習(xí)通自建線(xiàn)上平臺(tái)進(jìn)行討論或者向教師提問(wèn);在課中,通過(guò)知識(shí)回顧、線(xiàn)下精講、翻轉(zhuǎn)課堂、總結(jié)提煉等環(huán)節(jié),穿插融合線(xiàn)上的上課簽到、點(diǎn)名提問(wèn)、搶答提問(wèn)等教學(xué)方式,充分發(fā)揮線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì);在課后,教師在學(xué)習(xí)通線(xiàn)上平臺(tái)上發(fā)布作業(yè),鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)、班級(jí)群或者直接與教師線(xiàn)下溝通進(jìn)行交流反饋,反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,最終達(dá)到讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過(guò)程的目的。
在教學(xué)方法改革上,本課程以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性為中心,主要采用以下4種教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。
1.啟發(fā)式教學(xué)
以學(xué)生熟悉的自然現(xiàn)象或生活感知為例,通過(guò)問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。如在講到產(chǎn)流過(guò)程時(shí),拋出發(fā)散性思考問(wèn)題:“大家都知道,降水是河道徑流的主要來(lái)源,但有的河流在沒(méi)有降水的時(shí)候還是有水的,這些水到底是從哪兒來(lái)的呢?”
2.翻轉(zhuǎn)討論式教學(xué)
提出問(wèn)題,讓學(xué)生分組討論。如在講到人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河川徑流的影響時(shí),讓學(xué)生分組討論土地整治工程對(duì)徑流形成的影響,或者在課前給學(xué)生安排某一學(xué)習(xí)內(nèi)容(例如黃河源頭的確認(rèn)),讓學(xué)生分組查閱文獻(xiàn)資料,完成PPT制作并在課堂上與師生分享他們的觀點(diǎn),這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又讓學(xué)生成為課堂教學(xué)的主體,收獲成就感。
3.案例式教學(xué)
大量地引入實(shí)踐案例,將理論知識(shí)與實(shí)踐案例緊密聯(lián)系起來(lái)。如在介紹設(shè)計(jì)洪水及防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí),以長(zhǎng)江三峽防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的若干爭(zhēng)議問(wèn)題為例,引入本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容,即防洪標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)洪水的概念,這樣不僅能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),而且能增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
4.框圖歸納式教學(xué)
采用框圖法對(duì)章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),可以讓零散的知識(shí)變得有層次和有邏輯,便于學(xué)生記憶和理解。
(五)深化課程考核
本課程采用過(guò)程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的方法,從課前預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)、課后知識(shí)掌握及運(yùn)用3個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。其中,課前預(yù)習(xí)的考核通過(guò)線(xiàn)上課程學(xué)習(xí)和測(cè)試的方式進(jìn)行;課堂表現(xiàn)的考核綜合考慮出勤、提問(wèn)搶答和翻轉(zhuǎn)討論等;課后知識(shí)掌握及運(yùn)用的考核包括課后作業(yè)、實(shí)踐報(bào)告、期末考試等。學(xué)生課程成績(jī)具體考核方式和權(quán)重如下:
1.線(xiàn)上課程學(xué)習(xí)(智慧樹(shù)平臺(tái)學(xué)習(xí),占總成績(jī)的5%,按學(xué)習(xí)進(jìn)度和測(cè)驗(yàn)成績(jī)計(jì)算,線(xiàn)上考核)
2.簽到(學(xué)習(xí)通平臺(tái)簽到,占總成績(jī)的5%,共5次簽到,一次缺勤扣1分,線(xiàn)上考核)
3.課堂表現(xiàn)(占總成績(jī)的10%,提問(wèn)搶答4%+小組討論和匯報(bào)6%,線(xiàn)下考核)
4.課后作業(yè)(學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布,占總成績(jī)的10%,線(xiàn)上考核)
5.實(shí)踐報(bào)告(學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布,占總成績(jī)的10%,線(xiàn)上考核)
6.期末考試(加大計(jì)算題、開(kāi)放題的占比,占總成績(jī)的60%,線(xiàn)下考核)
此外,本課程還采用師生互評(píng)的考核方式,在每學(xué)期課程結(jié)束后,通過(guò)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷,收集學(xué)生對(duì)本課程教學(xué)中存在的問(wèn)題的看法及建議,從而持續(xù)性?xún)?yōu)化教學(xué)過(guò)程,提升教學(xué)質(zhì)量。
三、結(jié)語(yǔ)
工程水文學(xué)在農(nóng)業(yè)水土工程、水土保持、生態(tài)恢復(fù)等方面有重要應(yīng)用,是土地整治工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生需掌握的核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。本研究以山西農(nóng)業(yè)大學(xué)土地整治工程專(zhuān)業(yè)為例,通過(guò)重建教學(xué)目標(biāo)、重塑教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程與方法、深化課程考核,持續(xù)性改進(jìn)工程水文課程教學(xué)體系,旨在提高課程教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出符合行業(yè)需求的土地整治工程專(zhuān)業(yè)人才。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:周侯辰]