張先起,張宏洋,于洪濤,彭小飛
(華北水利水電學(xué)院水利學(xué)院,河南 鄭州 450045)
《環(huán)境水利學(xué)》屬新興交叉學(xué)科,涉及內(nèi)容廣,知識(shí)點(diǎn)分散,根據(jù)作者多年的授課經(jīng)驗(yàn),在有限的32個(gè)課時(shí)內(nèi)使學(xué)生掌握其難點(diǎn)、重點(diǎn),并能熟練應(yīng)用有一定的難度?!皩W(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法是近年涌現(xiàn)出的一種基于新穎教授思維的教學(xué)方法,通過對(duì)華北水利水電學(xué)院07、08級(jí)水文學(xué)及水資源專業(yè)引入與實(shí)施“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法,可以發(fā)現(xiàn)“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)可以大大提高學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的自學(xué)潛力,增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力與實(shí)際應(yīng)用水平,提高教學(xué)質(zhì)量。
《環(huán)境水利學(xué)》主要研究水資源開發(fā)與環(huán)境之間的關(guān)系,以增加水資源開發(fā)的效益,減免不利影響,保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。其主要內(nèi)容可以概括為兩個(gè)方面:一是與水利有關(guān)的環(huán)境問題(比如興修水利工程對(duì)環(huán)境的影響和水資源開發(fā)利用帶來的環(huán)境問題);二是與環(huán)境有關(guān)的水利問題(如環(huán)境的改變對(duì)水資源、水域和水利工程的影響),包括提出環(huán)境與水利的相互要求,水資源、水環(huán)境保護(hù)理論、方法,以及改善水體環(huán)境的對(duì)策和措施等[1](P1)。
《環(huán)境水利學(xué)》是基于水利學(xué)科發(fā)展起來,通過與環(huán)境科學(xué)相互交叉而產(chǎn)生的。其主要發(fā)展方向?yàn)?在水資源保護(hù)方面由傳統(tǒng)的控制點(diǎn)源污染和有機(jī)負(fù)荷,轉(zhuǎn)向控制非點(diǎn)源的營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)和酸雨,并運(yùn)用系統(tǒng)工程與可持續(xù)發(fā)展理論提出處理措施;在環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面是運(yùn)用系統(tǒng)分析檢驗(yàn)對(duì)物理系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等的影響及其相互作用;在流域、城市環(huán)境水利方面從整個(gè)區(qū)域、全流域及其相鄰地區(qū)統(tǒng)籌兼顧各個(gè)用水部門的工程規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃和發(fā)展規(guī)劃,綜合分析流域(區(qū)域)水環(huán)境保護(hù)方法與措施;在水資源保護(hù)與管理方面統(tǒng)一考慮水質(zhì)與水量、水資源和其它資源、地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度,多目標(biāo)規(guī)劃。
“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法是近年來在國內(nèi)外新興起的一種啟發(fā)式教學(xué)模式,它的主要思想繼承了美國著名教育學(xué)家、心理學(xué)家杰羅姆·布魯納(Jerome Seymour Bruner)于上世紀(jì)60年代提出的“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)法[2]。“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法是以全面發(fā)展學(xué)生智能、提高學(xué)生綜合素質(zhì)為教授活動(dòng)的主線,將激發(fā)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)造性與探索性作為目標(biāo),貫穿于課堂教學(xué)全過程的一種教學(xué)方法。傳統(tǒng)的教學(xué)體系與方法片面地強(qiáng)調(diào)與突顯教師的作用,學(xué)生是在教師自身知識(shí)的灌輸下被動(dòng)的接受,忽視了學(xué)生在整個(gè)知識(shí)取得過程中的主體作用[3]。“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法一方面繼承了傳統(tǒng)教學(xué)法中的優(yōu)點(diǎn),另一方面進(jìn)一步優(yōu)化了師生在教學(xué)過程中的地位,它強(qiáng)調(diào)的是引導(dǎo)學(xué)生自身主動(dòng)地獲取知識(shí),從而將學(xué)生的探索認(rèn)知放在整個(gè)教學(xué)過程的主體地位,加上教師的引導(dǎo)與指示,因勢利導(dǎo)地促進(jìn)學(xué)生的自學(xué)與探索能力,使教學(xué)雙方各盡其能、各得其所。
“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:第一,將教學(xué)過程的主體從教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生,突出學(xué)生在教學(xué)雙邊活動(dòng)中的地位和作用。第二,把教學(xué)重點(diǎn)由教師教授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí),這樣就要求教師在前期的備課中必須掌握與吃透教材,提高課堂精講的效率,結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)合理引導(dǎo)學(xué)生,避免學(xué)生自學(xué)過程中走彎路。第三,結(jié)合實(shí)例講授可以把書本中抽象、枯燥的內(nèi)容形象化、具體化,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解[4]。第四,通過激發(fā)學(xué)生自學(xué)能力,增強(qiáng)探索發(fā)現(xiàn)的興趣、收獲,可以有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,發(fā)掘?qū)W生的潛力。
“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法的教學(xué)過程可概括為提示、自學(xué)、解疑、精講、演練、小結(jié)等六個(gè)環(huán)節(jié)[5],其教學(xué)過程如下。
第一,提示。包括授課老師提醒學(xué)生預(yù)習(xí)和課前揭示擬講授內(nèi)容,提出本次授課的內(nèi)容與任務(wù),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性。
第二,自學(xué)。包括學(xué)生自身課前閱讀、預(yù)練與經(jīng)教師提示后的課堂自學(xué),學(xué)生通過自學(xué)與預(yù)讀,了解擬講主要內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)問題與疑點(diǎn)。
第三,解疑。學(xué)生通過提問,由教師引導(dǎo)學(xué)生相互討論或直接輔導(dǎo)進(jìn)行答疑。
第四,精講。教師概括本節(jié)課的內(nèi)容,解析教材的重點(diǎn)、難點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的講解、歸納、示范。
第五,演練。教師針對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn),提出問題,最好結(jié)合工程實(shí)例,讓學(xué)生在課堂上及課后利用理論知識(shí)反復(fù)練習(xí)、分析與歸納,增加學(xué)生對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解與鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
第六,小結(jié)。授課教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),回顧本次課的主要內(nèi)容與總結(jié)重點(diǎn),明確需要掌握的內(nèi)容,同時(shí),布置課后作業(yè)與下次課的預(yù)習(xí)要求。
“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)過程中自學(xué)、精講、演練是主要環(huán)節(jié),而提示、解疑、小結(jié)是輔助環(huán)節(jié)[6],各個(gè)步驟與環(huán)節(jié)步步為營、環(huán)環(huán)相扣。下面以《環(huán)境水利學(xué)》為例,就“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)的教學(xué)過程與實(shí)踐進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。
在《環(huán)境水利學(xué)》教學(xué)實(shí)施過程中,教師起引導(dǎo)作用,應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)具體的教學(xué)過程與環(huán)節(jié)。我校《環(huán)境水利學(xué)》所用教材為黃河水利出版社出版的《環(huán)境水利》,該教材主要從生態(tài)環(huán)境保護(hù)與水資源可持續(xù)利用的角度介紹了環(huán)境水利的基本理論、方法與技術(shù)。其內(nèi)容主要包括:環(huán)境水利學(xué)科簡介、環(huán)境及環(huán)境問題、生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、水體污染及控制、水質(zhì)模型、水環(huán)境容量、水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、水環(huán)境管理與保護(hù)、水利水電工程開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響和水利水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)等。
《環(huán)境水利學(xué)》課程主要在我校水利學(xué)院開設(shè),教學(xué)任務(wù)由水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)學(xué)科的專業(yè)教師承擔(dān),開課的專業(yè)主要包括水文學(xué)及水資源、農(nóng)業(yè)水土工程、港口航道與海岸工程、水利水電工程、工程管理等專業(yè),課程設(shè)置為32個(gè)學(xué)時(shí),共計(jì)8周,每周2次課,每次授課時(shí)間為100分鐘。根據(jù)“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)的基本過程與程序,《環(huán)境水利學(xué)》“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)實(shí)踐可設(shè)計(jì)為:教師提示引導(dǎo)5分鐘、學(xué)生自學(xué)25分鐘、教師解疑15分鐘、教師精講30分鐘、學(xué)生課堂討論15分鐘、教師總結(jié)10分鐘?!董h(huán)境水利學(xué)》為交叉性較強(qiáng)的綜合性課程,知識(shí)點(diǎn)分散、涉及面廣,而且與實(shí)踐、實(shí)際結(jié)合的內(nèi)容較多,學(xué)生在學(xué)習(xí)該課時(shí)需要一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),因此,具體到每章節(jié)時(shí)可根據(jù)不同內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
第一,概括性與歸納性強(qiáng)的章節(jié)。例如緒論,該章節(jié)主要介紹環(huán)境水利的提出、研究內(nèi)容、學(xué)科的發(fā)展目標(biāo)與方向。這部分內(nèi)容主要側(cè)重闡述,概括性強(qiáng),教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在教師講授上,這樣有利于讓學(xué)生了解《環(huán)境水利學(xué)》的提出與發(fā)展?fàn)顩r、研究的主要內(nèi)容,解決什么問題。專業(yè)教師在概括我國水資源、水環(huán)境的現(xiàn)狀、面臨的實(shí)際問題以及當(dāng)前解決的途徑時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生去思考、分析水資源與水環(huán)境方面的一些問題,促進(jìn)學(xué)生對(duì)《環(huán)境水利學(xué)》的興趣提升。因此,該部分“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)側(cè)重與強(qiáng)化教師的“授”與“講”,共計(jì)2個(gè)學(xué)時(shí),教學(xué)過程為:引導(dǎo)與揭示10分鐘、教師精講60分鐘、學(xué)生課堂討論20分鐘、教師總結(jié)10分鐘。
第二,以基本概念、原理與方法闡述為主的章節(jié)。例如,第1章、第2章、第7章,第1章環(huán)境及環(huán)境問題,主要介紹環(huán)境的定義、分類、特征及人類所面臨的主要環(huán)境問題;第2章生態(tài)學(xué)基礎(chǔ),主要介紹生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論及在環(huán)境水利中的應(yīng)用;第7章水環(huán)境管理與保護(hù),主要介紹水環(huán)境保護(hù)的依據(jù)、水功能區(qū)劃、水資源保護(hù)規(guī)劃與管理等方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容涉及面較廣,學(xué)生容易理解,但需要學(xué)生搜集較多的課外知識(shí),因此,在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)以“引”和“導(dǎo)”為主。其教學(xué)設(shè)計(jì)為8個(gè)學(xué)時(shí),第1章2個(gè),第2章2個(gè),第7章4個(gè)。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為:教師提示引導(dǎo)5分鐘、學(xué)生自學(xué)30分鐘、教師解疑15分鐘、教師精講20分鐘、學(xué)生課堂討論20分鐘、教師總結(jié)10分鐘。
第三,以理論分析、數(shù)值計(jì)算為主的章節(jié)。例如,第3章、第4章、第5章、第6、第8章、第9章,第3章水體污染及控制,主要介紹水體污染、水體自凈與水體污染的控制、治理;第4章水質(zhì)模型,主要介紹污染物的擴(kuò)散規(guī)律、水質(zhì)模型與水環(huán)境質(zhì)量預(yù)測;第5章水環(huán)境容量,主要介紹水環(huán)境容量的定義、計(jì)算與應(yīng)用;第6章水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià),主要介紹水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、監(jiān)測、評(píng)價(jià)等方面的內(nèi)容;第8章水利水電工程開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響,主要介紹水利水電工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的正負(fù)效益與不同類型工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的影響;第9章水利水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià),主要介紹水利水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)的原則、程序、內(nèi)容、方法及環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書的編制。這部分內(nèi)容是《環(huán)境水利學(xué)》的重點(diǎn)、難點(diǎn),主要是基本理論、公式推導(dǎo)、數(shù)學(xué)模型與計(jì)算方法,公式推導(dǎo)較多,內(nèi)容比較枯燥,容易照本宣科而淡然無味。這就要求教師必須強(qiáng)調(diào)學(xué)生先自學(xué),在聽課前先了解將要學(xué)的內(nèi)容,先熟悉與了解才有可能產(chǎn)生興趣。
根據(jù)“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)的主要實(shí)施環(huán)節(jié)與程序,結(jié)合《環(huán)境水利學(xué)》的特點(diǎn),對(duì)華北水利水電學(xué)院水文學(xué)及水資源專業(yè)進(jìn)行了“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)實(shí)踐。該校水文學(xué)及水資源專業(yè)共計(jì)開設(shè)2個(gè)班,年均招生量在80人左右,《環(huán)境水利學(xué)》課程在第3學(xué)年第1學(xué)期開設(shè)。經(jīng)過2年的實(shí)踐與調(diào)整,在07級(jí)、08級(jí)水文學(xué)及水資源專業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明:07級(jí)學(xué)生曠課人次累計(jì)14次,考試成績優(yōu)良率達(dá)78%,不及格率2.4%;08級(jí)學(xué)生曠課人次累計(jì)11次,考試成績優(yōu)良率達(dá)84%,不及格率0%;與05級(jí)、06級(jí)水文學(xué)及水資源專業(yè)授課效果相比,曠課人次平均減少8次,成績優(yōu)良率提高25%,不及格率降低75%。《環(huán)境水利學(xué)》教學(xué)質(zhì)量明顯提高,學(xué)生反映良好,總體成績大幅提高。
“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法是一種以學(xué)生為主導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué)模式,在工科高等院校水利相關(guān)專業(yè)開設(shè)的《環(huán)境水利學(xué)》實(shí)施“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法,是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的客觀要求與發(fā)展趨勢?!董h(huán)境水利學(xué)》“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)設(shè)計(jì)重在引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法與技能,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,提高學(xué)生表達(dá)水平,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力與邏輯思維能力,而且可以根據(jù)不同的教學(xué)需求與內(nèi)容靈活地發(fā)揮作用。通過在華北水利水電學(xué)院07級(jí)、08級(jí)水文學(xué)及水資源專業(yè)中的應(yīng)用與實(shí)踐,課堂紀(jì)律明顯改善,學(xué)生的自學(xué)積極性不斷提高,教學(xué)效果顯著。值得注意的是實(shí)施“學(xué)導(dǎo)式”教學(xué)法,需要結(jié)合該課程的特點(diǎn)與學(xué)生基礎(chǔ)條件設(shè)置,同時(shí)也需要經(jīng)過教師與學(xué)生雙方的不斷磨合與相互適應(yīng),才能達(dá)到較好的效果。
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