王景才 黃紅虎 方紅遠(yuǎn) 唐雙成 (揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院)
我國及江蘇省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)明確指出,應(yīng)提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。在此要求下,高等院校各專業(yè)人才培養(yǎng)持續(xù)深化本科教育教學(xué)改革,逐漸轉(zhuǎn)變以知識傳授為核心的教育理念,朝向價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授“三位一體”的教育模式轉(zhuǎn)變,著力培養(yǎng)創(chuàng)新人才。研究性教學(xué)作為深化本科教育教學(xué)改革的重要方式之一,在當(dāng)前高等教育新工科和專業(yè)認(rèn)證要求培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的背景下受到了廣大高校和教育工作者的青睞。研究性教學(xué)本質(zhì)上是一種指向創(chuàng)新人才觀和以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者主動探索的行為和創(chuàng)新實(shí)踐的精神,對于大學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力培養(yǎng)具有重要作用。
“水文學(xué)原理”是高校水文與水資源工程專業(yè)的核心課程,主要以水文循環(huán)為中心,講授降水、蒸發(fā)、下滲、徑流等水循環(huán)過程和各種水體水文現(xiàn)象的物理機(jī)制、相互關(guān)系以及時(shí)空分布特征,使學(xué)生充分認(rèn)識水文現(xiàn)象和水文科學(xué),系統(tǒng)掌握該學(xué)科的分析研究方法,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及未來從事洪水防控及資源化、干旱災(zāi)害評估及應(yīng)對、水資源利用保護(hù)、生態(tài)保護(hù)及修復(fù)等業(yè)務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。該課程在水文與水資源工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位非常重要,也是目前我國大部分高校碩士研究生招生中的專業(yè)課初試或復(fù)試科目,在滿足本科教學(xué)要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和能力的基礎(chǔ)之上,還適當(dāng)兼顧部分學(xué)生繼續(xù)深造所應(yīng)具備的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此,“水文學(xué)原理”課程教學(xué)實(shí)施過程中需要持續(xù)加強(qiáng)研究性教學(xué)探索和實(shí)踐。
“水文學(xué)原理”知識點(diǎn)豐富、理論性及研究性較強(qiáng),涉及不同學(xué)科的知識較多、教學(xué)難度較大,傳統(tǒng)課程教學(xué)中采用以往的教學(xué)模式顯現(xiàn)出諸多弊端:
在以往和現(xiàn)有教學(xué)條件下,多依靠教師語言講授和多媒體課件PPT 展示,教學(xué)方法較為單一。同時(shí),限于課時(shí)原因,以往教學(xué)活動中多關(guān)注于理論知識點(diǎn)的傳授,對一些水文活動,如雨量站網(wǎng)規(guī)劃論證、土壤水分入滲、降水產(chǎn)流現(xiàn)象、干旱和洪澇現(xiàn)象等缺乏必要的科研實(shí)驗(yàn)和實(shí)例支撐,間接影響了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,更談不上鍛煉分析問題和解決問題的能力。
隨著科技進(jìn)步和氣候變化影響,水文學(xué)研究得到了蓬勃發(fā)展,新方法、新技術(shù)、新理論層出不窮,但限于教材編寫出版時(shí)間以及篇幅限制,教材未必能將最新和全面的水文學(xué)研究內(nèi)容加入教材中,只依賴教材對傳統(tǒng)經(jīng)典知識點(diǎn)的講授,對于現(xiàn)今強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新型思維的人才培養(yǎng)模式有所欠缺,影響高素質(zhì)高能力人才的培養(yǎng)。
傳統(tǒng)教學(xué)活動中,學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)主要依賴于教師講授,對課程學(xué)習(xí)意義認(rèn)識不足,往往只關(guān)注最終考試分?jǐn)?shù),導(dǎo)致平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)效率低下,只關(guān)注于知識點(diǎn)機(jī)械式記憶,乏于交流討論。即使教師在課堂上發(fā)起討論話題,大部分學(xué)生也是應(yīng)付交差,距離高素質(zhì)和高能力人才的培養(yǎng)目標(biāo)相差較遠(yuǎn)。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和水利現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需求,高素質(zhì)和高能力的人才受到廣泛關(guān)注,并對我國高等教育提出了新的要求。但由于各方面因素的影響,一部分教師和大部分學(xué)生尚未認(rèn)知到位。教師教的過程往往關(guān)注理論知識點(diǎn)的傳授,尚未完全認(rèn)識到教學(xué)-科研相輔,尚未完全意識到適當(dāng)引入專業(yè)英語將有助于學(xué)生開拓國際視野和增強(qiáng)國際交流意愿;學(xué)生學(xué)的過程只關(guān)注這門課程能考多少分,至于是否真正掌握課程知識理論和思維方法則往往關(guān)注不夠,至于響應(yīng)學(xué)院和學(xué)校號召參與海外交流更是一片茫然和不知所措。教與學(xué)活動中創(chuàng)新能力認(rèn)知的不足,導(dǎo)致人才培養(yǎng)質(zhì)量略有下降。
在建設(shè)高水平研究型大學(xué)、一流本科教育的指導(dǎo)思想下以及社會對高素質(zhì)高能力人才的需求下,筆者所在教研室教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)總結(jié),對研究性教學(xué)進(jìn)行了不斷探索和實(shí)踐。
“水文學(xué)原理”課程在水文與水資源工程專業(yè)的課程體系和人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位,為切實(shí)提高課程教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量,應(yīng)注重更新教學(xué)理念,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。首先,認(rèn)真領(lǐng)悟和貫徹“以本為本”的教育理念,在一流本科教育建設(shè)下進(jìn)行課堂教學(xué)變革。在課程教學(xué)中,重視本科教學(xué)活動,切實(shí)履行教書育人和傳道授業(yè)解惑的教師責(zé)任,以“金課”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課程框架設(shè)計(jì)和開展教學(xué)活動,促進(jìn)學(xué)生掌握專業(yè)知識,發(fā)展素質(zhì)教育,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和潛能,提高學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。其次,注重貫徹工程教育認(rèn)證核心理念,著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力?!豆こ探逃J(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》給出了專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,總體描述了該專業(yè)畢業(yè)生在畢業(yè)5 年左右能夠達(dá)到的職業(yè)和專業(yè)成就,明確了應(yīng)當(dāng)掌握的知識、技能和素養(yǎng)的12 條標(biāo)準(zhǔn),并要求應(yīng)該掌握解決復(fù)雜工程問題的能力。在“水文學(xué)原理”整個(gè)教學(xué)活動中,注重課堂教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合,強(qiáng)調(diào)知識傳授與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際以及分析問題、解決問題的能力。最后,突出以人為本理念,以學(xué)生的發(fā)展為根本出發(fā)點(diǎn)。學(xué)生是教育活動的重要參與者,是教育活動的主體,在“水文學(xué)原理”的研究性教學(xué)活動中,鼓勵(lì)學(xué)生全過程參與到學(xué)習(xí)活動中,促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí),既注重學(xué)生的全面發(fā)展,也尊重學(xué)生個(gè)體差異,因材施教。
1.系統(tǒng)梳理教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)內(nèi)容是人才培養(yǎng)的重要依托和深化教學(xué)改革的核心。“水文學(xué)原理”課程教材主要選用中國水利水電出版社出版的《水文學(xué)原理》第二版(沈冰,黃紅虎著,2015 年),該教材為高等學(xué)校水利學(xué)科專業(yè)規(guī)范核心課程教材,依據(jù)揚(yáng)州大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案和“水文學(xué)原理”課程教學(xué)大綱的要求,以人才培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn),系統(tǒng)梳理“水文學(xué)原理”課程的知識點(diǎn),突出教材重點(diǎn)難點(diǎn),并契合課程知識點(diǎn),突出水文學(xué)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題,以重難點(diǎn)作為主抓手,系統(tǒng)整合課程內(nèi)外資源,選擇其中的主題作為教學(xué)單元開展研究性教學(xué)活動。
2.引入專業(yè)英語和科研前沿?zé)狳c(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生國際視野和激發(fā)科研思維
英語作為國際通用語言,在不同國家和地區(qū)之間的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技交流活動中起到了積極的作用。作為水文與水資源工程專業(yè)的本科生,通過引入專業(yè)英語,了解和熟知水文與水資源工程專業(yè)相關(guān)的英文科技術(shù)語和表達(dá)方式,有助于擴(kuò)大學(xué)生國際視野,及時(shí)了解國際水文與水資源發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)水文科學(xué)研究和應(yīng)用的國際研究思維。
在專業(yè)課程教學(xué)活動中把學(xué)科前沿知識適時(shí)融入教學(xué)內(nèi)容,將有助于提高學(xué)生批判性思維和激發(fā)創(chuàng)造力潛質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,水文與水資源的科學(xué)研究一直在蓬勃發(fā)展。在“水文學(xué)原理”的研究性教學(xué)活動中,及時(shí)地將水文科學(xué)研究前沿?zé)狳c(diǎn)(如:氣候變化與水文循環(huán)、陸面水文過程模擬等)和學(xué)科辯論性科學(xué)問題(如:蒸發(fā)悖論等)進(jìn)行介紹和學(xué)習(xí),有助于學(xué)生拓展學(xué)習(xí)視野,了解學(xué)科熱點(diǎn)和最新進(jìn)展,啟迪學(xué)術(shù)創(chuàng)新思維;另外,以科學(xué)研究的邏輯思路變革教學(xué)模式,積極與學(xué)生展開交流討論,鼓勵(lì)學(xué)生各抒己見,有助于學(xué)生增強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合、分析問題和解決問題的創(chuàng)新能力。
1.制定研究性教學(xué)設(shè)計(jì)方案
傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)通常關(guān)注教學(xué)過程中“如何教”的設(shè)計(jì),具體體現(xiàn)為以教師為中心的教育模式,知識的傳輸是單方面的,學(xué)生是被動地接受知識。而開展研究性教學(xué),應(yīng)突出以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體,除了“如何教”,還要“如何學(xué)”,以“加強(qiáng)師生互動,注重學(xué)生參與,注重引導(dǎo)和啟發(fā),激發(fā)興趣和熱情,重視能力培養(yǎng)”為教學(xué)宗旨,建立以水文科學(xué)問題為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)。“水文學(xué)原理”課程基于多年課堂教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),研究制定了《水文學(xué)原理研究性教學(xué)設(shè)計(jì)方案》,作為開展研究性教學(xué)活動的重要依據(jù),其內(nèi)容涵蓋課程框架設(shè)計(jì)、教學(xué)過程設(shè)計(jì)及單元教學(xué)設(shè)計(jì)等。其中,課程框架設(shè)計(jì)包括理論講授內(nèi)容、自主學(xué)習(xí)安排、探究知識、實(shí)踐部分、拓展要求等;教學(xué)過程設(shè)計(jì)包括講授、研討和實(shí)踐等方法設(shè)計(jì);單元教學(xué)設(shè)計(jì)彰顯單元章節(jié)重難點(diǎn)知識點(diǎn)的研究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。
2.持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法
“水文學(xué)原理”研究性教學(xué)活動中,以研究性教學(xué)設(shè)計(jì)方案為依據(jù),課堂上廣泛發(fā)動學(xué)生主動參與到教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),調(diào)動學(xué)生主動性思考和發(fā)散性思維,注重理論與生活現(xiàn)象的結(jié)合,強(qiáng)調(diào)知識理論就在身邊發(fā)生,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題并積極思考。研究性教學(xué)活動從教學(xué)組織上來講,是一個(gè)融合課前準(zhǔn)備、課堂討論、課后歸納總結(jié)提升的系統(tǒng)性工程,可以參考“課程導(dǎo)入-目標(biāo)-前測-參與式學(xué)習(xí)-后測-總結(jié)(BOPPPS)”的有效教學(xué)結(jié)構(gòu)開展。課前,布置主題任務(wù)和確定學(xué)習(xí)目標(biāo),鼓勵(lì)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、知網(wǎng)、圖書館等渠道以團(tuán)隊(duì)合作形式進(jìn)行文獻(xiàn)資料收集、共享、學(xué)習(xí)、歸納,形成學(xué)習(xí)筆記和匯報(bào)PPT;課堂上,師生互動,教師以啟發(fā)-引導(dǎo)為主,隨機(jī)抽選同學(xué)進(jìn)行匯報(bào),然后分組討論或辯論,教師針對匯報(bào)內(nèi)容和PPT 制作效果進(jìn)行評價(jià)和總結(jié);課后,進(jìn)行歸納總結(jié),給出評價(jià)和提出建議。通過多項(xiàng)研究性教學(xué)活動,鍛煉學(xué)生信息檢索和文獻(xiàn)分析能力,訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,提高學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合、分析問題和解決問題的創(chuàng)新能力。
1.注重利用多元化教學(xué)方式
積極采用多元化教學(xué)方式,發(fā)展線上線下融合的混合式教學(xué)模式。“水文學(xué)原理”課程的教學(xué)活動中,采用任務(wù)驅(qū)動和自主學(xué)習(xí)等教學(xué)方法,最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能。線下主要基于課堂教學(xué),采用多媒體PPT、黑板板書等教學(xué)手段,綜合采用講授、討論、對比學(xué)習(xí)法等進(jìn)行課程知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)和討論。線上主要基于揚(yáng)州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等開放式學(xué)習(xí)平臺,增加視頻動畫資源和錄播課內(nèi)容,開設(shè)答疑討論區(qū)、科研資訊區(qū),鼓勵(lì)學(xué)生在線以教師-學(xué)生、學(xué)生-學(xué)生之間的形式進(jìn)行互動交流,從而為研究性教學(xué)活動的提前布置、課堂學(xué)習(xí)討論和課后鞏固提高等教學(xué)環(huán)節(jié)注入多元化教學(xué)方式。
2.進(jìn)一步豐富和拓展教學(xué)手段
教學(xué)手段的豐富和拓展對研究性教學(xué)活動的開展具有重要支撐作用?!八膶W(xué)原理”課程教學(xué)活動中,繼續(xù)發(fā)揮傳統(tǒng)教材、粉筆、投影儀在教學(xué)活動中能夠有效顯示教材知識點(diǎn)體系、學(xué)習(xí)框架和思維導(dǎo)圖等的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)基于教室計(jì)算機(jī)、相關(guān)多媒體教學(xué)軟件、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等現(xiàn)代教學(xué)手段,形象和虛擬展示自然水循環(huán)過程、雨量站點(diǎn)多少對等雨量線分布及面均雨量值的影響、土壤水分下滲、徑流匯流過程、河流泥沙運(yùn)動等課程知識點(diǎn),避免學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中出現(xiàn)思維倦怠,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而為研究性教學(xué)活動的開展提供必要的教學(xué)手段支撐。
為發(fā)動學(xué)生更好地參與研究性教學(xué)活動,需要激發(fā)學(xué)生課堂參與積極性。研究性教學(xué)活動的開展,只強(qiáng)調(diào)教師的研究性教學(xué)實(shí)施還不夠,還需要學(xué)生主動投入到研究性學(xué)習(xí)活動中。為有效激發(fā)學(xué)生的課堂參與積極性,首先,教師應(yīng)通過專業(yè)設(shè)置和職業(yè)發(fā)展的關(guān)系,讓學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀,端正學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)動機(jī),啟發(fā)學(xué)生研究性學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)知識點(diǎn)的聯(lián)系和運(yùn)用,從內(nèi)因上調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。其次,教師也需要指導(dǎo)和傳授大學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,通過科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)效率,起到事半功倍的作用,也有助于增強(qiáng)大學(xué)生的自信和積極參與研究性教學(xué)活動的動力。再者,教師應(yīng)客觀評價(jià)學(xué)生提交的學(xué)習(xí)報(bào)告,將研究性學(xué)習(xí)效果的考核納入成績評定,從外部形成一種激勵(lì)。
為持續(xù)改進(jìn)研究性教學(xué)活動的效果,尤其需要重視學(xué)生對學(xué)習(xí)效果的反饋。教師積極組織開展以學(xué)生為主體的研究性教學(xué)活動,應(yīng)以過程性評價(jià)為中心來管理學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。本科生往往需要花費(fèi)時(shí)間和精力來完成一個(gè)研究性主題,在評價(jià)方面,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生態(tài)度、文獻(xiàn)資料收集程度及結(jié)果分析情況,尊重學(xué)生勞動,多方位的形成評價(jià)意見。研究性學(xué)習(xí)活動實(shí)質(zhì)上是對學(xué)生的創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力、科研能力等方面的培養(yǎng)和考察,應(yīng)圍繞如何提高大學(xué)生對課程知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果和如何檢驗(yàn)大學(xué)生能力和素質(zhì)的提升效果等方面進(jìn)行教學(xué)反饋意見的收集,建立研究性教學(xué)評價(jià)體系,進(jìn)而改善研究性教學(xué)活動。
為拓展研究性教學(xué)活動的效果,需要激發(fā)學(xué)生課外活動創(chuàng)造力,鼓勵(lì)學(xué)生開展學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新活動。研究性教學(xué)具有主動探索的行為和創(chuàng)新實(shí)踐的精神,對大學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有重要作用。基于“水文學(xué)原理”課程的重難點(diǎn)內(nèi)容,結(jié)合水科學(xué)研究熱點(diǎn)難點(diǎn)問題如氣候變化、水循環(huán)特征、蒸發(fā)悖論、河流生態(tài)學(xué)、河流泥沙效應(yīng)、水庫大壩安全等,通過研究性教學(xué)活動,可以在課外繼續(xù)激發(fā)大學(xué)生參與學(xué)術(shù)科研創(chuàng)新實(shí)踐的興趣,鼓勵(lì)大學(xué)生開展學(xué)術(shù)創(chuàng)新和申報(bào)科技創(chuàng)新項(xiàng)目。通過積極開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動,能夠使學(xué)生增強(qiáng)科學(xué)研究思維,秉持科技創(chuàng)新理念,既可以對專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)起到補(bǔ)充作用,又可以讓學(xué)生動手參與實(shí)踐生產(chǎn)活動,從而將專業(yè)理論與科研實(shí)踐結(jié)合起來,更好地培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合能力。
總之,人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高是國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要以及高校人才培養(yǎng)的根本目標(biāo)。通過研究性教學(xué)活動的有效實(shí)施,積極發(fā)揮其對大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用,有助于大學(xué)生科研素質(zhì)和專業(yè)能力的培養(yǎng),有利于提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,有助于提高高校本科教育水平和提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。研究結(jié)果可為高校研究性教學(xué)活動的開展提供有益參考。