劉振男,焦衛(wèi)國,賀明衛(wèi),黎傘傘

(貴州理工學(xué)院土木工程學(xué)院,貴州 貴陽 550003)

0 引言

加快推進(jìn)教育教學(xué)改革工作是保障通過工程教育專業(yè)認(rèn)證的有力抓手,為此,各高校均加大了對課程教學(xué)改革試點工作的支持力度?！八芤?guī)劃”是水利水電工程專業(yè)的一門專業(yè)核心課程,主要包括興利調(diào)節(jié)計算、洪水調(diào)節(jié)演算、水能計算以及水電站主要參數(shù)選擇等內(nèi)容,是培養(yǎng)水利水電工程專業(yè)學(xué)生具備相應(yīng)設(shè)計技術(shù)能力的關(guān)鍵課程[1]。

因此,針對“水利水能規(guī)劃”課程開展教學(xué)改革與實踐,不但有利于工程教育專業(yè)認(rèn)證工作,還對提高水利人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。

1 “水利水能規(guī)劃”課程的教學(xué)痛點

本文以貴州理工學(xué)院(以下簡稱“貴理工”)開設(shè)的“水利水能規(guī)劃”課程為例,梳理了該課程在實施過程中存在的痛點問題。

1.1 課程內(nèi)容多、課時少

近年來,貴理工雖然高度重視水利水電工程專業(yè)的發(fā)展,將其列為擬進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證與碩士點申報的培育專業(yè),但由于貴理工辦學(xué)定位為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,使得在各專業(yè)培養(yǎng)方案的制定上對實踐教學(xué)給予了較大比重,為此設(shè)立了“雙限”,即限定學(xué)分與限定學(xué)時數(shù)。在此背景下,貴理工的“水利水能規(guī)劃”課程由3學(xué)分降低到了2學(xué)分,由此造成了教學(xué)課時與教學(xué)內(nèi)容不匹配的矛盾,也為該課程的高質(zhì)量教學(xué)實施增加了壓力。

1.2 教學(xué)內(nèi)容枯燥,計算過程繁雜

“水利水能規(guī)劃”課程旨在培養(yǎng)學(xué)生具備水利工程建設(shè)中所涉及的計算問題的能力,主要包括水庫的興利調(diào)節(jié)計算、洪水調(diào)節(jié)計算、水能計算、水電站主要參數(shù)選擇、水庫群的水利水能計算及水庫調(diào)度等內(nèi)容,以上章節(jié)的學(xué)習(xí)均基于計算科學(xué),因此,課程內(nèi)容顯得較為枯燥、乏味,對學(xué)生的吸引力較差。與此同時,大多計算問題通常采用列表試算法,使得計算過程較為繁雜,增加了學(xué)生的厭煩情緒,造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動性顯著下降。

1.3 課程實踐部分不足

事實上,“水利水能規(guī)劃”是非常注重實踐操作能力的課程,需要結(jié)合具體工程實踐背景進(jìn)行分析與計算,但貴理工的這門課程并未設(shè)置相關(guān)實踐教學(xué)環(huán)節(jié),造成學(xué)生只懂原理,不會計算,達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

1.4 課程考核方式過于單一

經(jīng)調(diào)研,國內(nèi)各高等院校在該門課程的考核形式上均采用期末考試,這種考核方式并不能全面反映學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況,學(xué)生中普遍存在突擊應(yīng)付的現(xiàn)象,無法做到過程考核。譬如,有的學(xué)生平常不認(rèn)真學(xué)習(xí),等到期末通過各種渠道掌握了該門課程的核心考點,其期末成績非常高;而有些學(xué)生平時學(xué)習(xí)刻苦、認(rèn)真,但未針對核心考點進(jìn)行復(fù)習(xí),可能造成其成績平平,使學(xué)生在心理上產(chǎn)生不良反應(yīng)。

1.5 “填鴨式”教學(xué)方式明顯

“水利水能規(guī)劃”課程內(nèi)容多且需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)功底,所以該課程易給學(xué)生的印象是“難”。同時,由于學(xué)時數(shù)的大幅度減少,迫使老師只能采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式盡量把課程講授完畢,這樣就限制了學(xué)生自主思考、學(xué)習(xí)的主觀能動性,最終陷入了“填鴨式”的教學(xué)模式,造成老師累、學(xué)生乏的不利結(jié)果。

2 基于“團(tuán)隊學(xué)習(xí)與反饋式教學(xué)”的教學(xué)組織設(shè)計

Larry Michaelsen 教授[2]在20世紀(jì)70年代就提出了“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”(Team based learning,TBL)的教學(xué)模式,相比于“個體學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式,該教學(xué)模式更加注重團(tuán)隊(集體)學(xué)習(xí)的效果,從而評價學(xué)生在團(tuán)隊中所起到的作用。該教學(xué)模式徹底改變了以往傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足,即單一的“教師拼命講,學(xué)生適時學(xué)”,進(jìn)而造成無法激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)欲與參與度。當(dāng)前,國內(nèi)各高等院校采用該教學(xué)模式的單位不斷增加,但大多用于研究生的教學(xué)階段,在本科教學(xué)階段嘗試使用的并不多。

1986年,徐志民[3]首先給出了“反饋式教學(xué)法”的概念,即學(xué)生在充分自學(xué)、理解知識點的基礎(chǔ)上,將其仍存在“疑惑”的知識點向教師或同學(xué)進(jìn)行反饋,教師應(yīng)采用合適的教學(xué)手段為其答疑解惑,以達(dá)到最好的教學(xué)效果。其中,應(yīng)注重注意以下兩個問題:要堅持以學(xué)生為本,學(xué)生作為活動主體;要提高所講內(nèi)容的質(zhì)量,要精不要泛。

2.1 團(tuán)隊組建

根據(jù)TBL的原理,應(yīng)確定合理的學(xué)習(xí)團(tuán)隊。具體做法為:

第一步,收集教學(xué)班級的學(xué)生相關(guān)情況數(shù)據(jù),如學(xué)號、性別、成績等,以便進(jìn)行扎實的學(xué)情分析。

第二步,根據(jù)教學(xué)班級學(xué)號隨機(jī)組隊(每組3～5人為宜)。

第三步,確認(rèn)所建學(xué)習(xí)團(tuán)隊是否合理,即不能存在一個團(tuán)隊中的學(xué)生積極性都高或都低的情況。若不滿足,重新回到第二步,直到滿足要求為止。

2.2 教學(xué)內(nèi)容分析

梳理“水利水能規(guī)劃”課程的主要知識點,提取可以作為團(tuán)隊學(xué)習(xí)且適用反饋式教學(xué)的內(nèi)容,可設(shè)定2～3個主題,如水庫興利調(diào)節(jié)計算、水庫防洪調(diào)節(jié)計算以及水電站最大工作容量的確定等。以上問題復(fù)雜度與計算量均達(dá)到了一定量級,比較適合團(tuán)隊完成,在此過程中教師主要起輔助作用,重點關(guān)注學(xué)生反饋的知識內(nèi)容。

反饋機(jī)制以學(xué)生反饋為主、教師反饋為輔。具體為:學(xué)生對解決問題中存在的疑點進(jìn)行梳理,由各團(tuán)隊隊長直接單獨(dú)反饋給指導(dǎo)教師,教師在統(tǒng)計所有疑點的基礎(chǔ)上,提煉出共性問題集中反饋,個性問題建議提供參考文獻(xiàn)或進(jìn)行一對一解答,從而體現(xiàn)教學(xué)的精細(xì)化與個性化,反饋機(jī)制設(shè)定上限次數(shù)為2次,防止學(xué)生遇到問題不假思索便提出疑問,進(jìn)而抑制了其主觀學(xué)習(xí)能動性。反饋機(jī)制流程如圖1所示。

圖1 反饋機(jī)制流程

2.3 教學(xué)課時分配

該教學(xué)模式采用階段式方案進(jìn)行,即每學(xué)完一個知識點組織一次團(tuán)隊匯報,這難免會侵占本就不富裕的教學(xué)課時,因此,如何合理分配學(xué)時數(shù)就顯得至關(guān)重要。根據(jù)貴理工的實際情況,該課程只進(jìn)行了2次團(tuán)隊匯報,即水庫興利調(diào)節(jié)計算與水庫防洪調(diào)節(jié)計算,共占用1.5學(xué)時。剩余30.5學(xué)時主要還是教師講解,但在教學(xué)過程中,教師應(yīng)盡量加大學(xué)生自主學(xué)習(xí)力度。比如,在講解興利調(diào)節(jié)計算時,教師只講解列表試算法與水量差積曲線法,其余如庫容排頻法、數(shù)理統(tǒng)計法等由學(xué)生自學(xué)完成,對自學(xué)過程中產(chǎn)生的共性問題集中解答,這樣就能夠節(jié)省下較多課時量。

2.4 團(tuán)隊匯報的設(shè)計

為了保證公平、公正,各組解決的問題難度應(yīng)該大體一致,因此,建議采用同一個案例,在此基礎(chǔ)上更改關(guān)鍵數(shù)據(jù)使各團(tuán)隊?wèi)?yīng)對的情況略有不同即可。另外,團(tuán)隊中要明確每個參與者的主要職責(zé),不允許存在有的學(xué)生不參與的情況。團(tuán)隊匯報的方式方法可以自行設(shè)計、確定,體現(xiàn)差異化。由于本專業(yè)學(xué)生課程較多,團(tuán)隊匯報的準(zhǔn)備時間設(shè)定在7～10天為佳,課堂上團(tuán)隊匯報的總時間控制在10分鐘,分為自述與問答環(huán)節(jié),并給各團(tuán)隊進(jìn)行計分,充當(dāng)期末考核重要的參考指標(biāo)(可作為平時成績的加分項)。為了能夠量化各團(tuán)隊的綜合得分,團(tuán)隊匯報得分點主要包括規(guī)范要求、文獻(xiàn)閱讀及問答環(huán)節(jié)等,具體可參考表1。

表1 團(tuán)隊匯報打分明細(xì)

3 教學(xué)效果與評價

以貴州理工學(xué)院土木工程學(xué)院水利水電專業(yè)2018級(水電181班)與2019級(水電191班)的“水利水能規(guī)劃”課程作為試點,對本文所設(shè)計的教學(xué)方法進(jìn)行了驗證,其中水電181班44名中國學(xué)生采用傳統(tǒng)的教學(xué)組織方式,而水電191班39名中國學(xué)生運(yùn)用本文所設(shè)計的教學(xué)組織方式。為了盡可能保證對比結(jié)果的可信度,兩個班級考試所用試卷的題型、難度、知識點大體相當(dāng)。最終兩個班級的考試成績?nèi)缦?水電181班的平均成績?yōu)?5分,最高分為92分,最低分為41分,不及格人數(shù)為13人,不及格人數(shù)占總?cè)藬?shù)的30%;水電191班的平均成績?yōu)?4.41分,最高分為87分,最低分為61分,不及格人數(shù)為0人。

可以看出,采用融合“團(tuán)隊學(xué)習(xí)與反饋式教學(xué)”的教學(xué)組織設(shè)計的水電191班的平均成績較水電181班提高了14.48%,不及格率斷崖式下降至0,最低分由41分提高到了61分,僅最高分值略有下降。

另外,水電181班有41%的同學(xué)成績集中在60分至69分之間,水電191班有49%的同學(xué)成績集中在70分至79分之間,說明新的教學(xué)方式對整體提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力起到了顯著的促進(jìn)作用。

以上結(jié)果表明:融合“團(tuán)隊學(xué)習(xí)與反饋式教學(xué)”的教學(xué)組織設(shè)計有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、積極性以及參與度,使學(xué)生對重、難知識點的理解與掌握更加牢固,起到了事半功倍的直接效果,是值得推廣的教學(xué)方式。

4 結(jié)語

“水利水能規(guī)劃”課程作為水利水電工程專業(yè)的一門核心主干課程,在實際教學(xué)過程當(dāng)中不但要強(qiáng)調(diào)其理論性,而且還要注重其實踐性,致使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免出現(xiàn)厭學(xué)、效率低下等情況。為此,本文提出了融合“團(tuán)隊學(xué)習(xí)與反饋式教學(xué)”的教學(xué)組織設(shè)計并運(yùn)用于“水利水能規(guī)劃”教學(xué)設(shè)計當(dāng)中。

實踐表明:該教學(xué)方式簡單、易行,能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、降低不及格率,且能增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力,進(jìn)而保質(zhì)保量地達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)。