摘 要：《水文水利计算》是一门实践性很强的课程，涉及水利工程建设、施工、管理中的多个水文、水利环节。传统教学模式在教学技术方面存在较多限制，课程教学效果不甚理想。从课前准备、课中授课和课后反馈等环节介绍新冠疫情背景下的在线教学经验，分析在线教学的优势与不足，并探讨未来水文水利计算教学改革方案，以完善教学模式，提高课程教学质量和效果。
关键词：水文水利计算 线上教学 教学模式 疫情背景
中图分类号： 文献标识码：A
Abstract：
Key Words：
近年来，教育部高度倡导高校课程在教学方式和教学模式的创新，2018年6月，教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上明确提出，要打造高等教育有深度、有难度、有挑战度的“金课”[1]。随着数字化、网络化和智能化信息技术的发展，以教育信息化带动教育现代化成为高校教育教学改革与发展的必然趋势[2]。随着信息技术的发展和教育信息化战略的实施，各种各样的在线课程应运而生。
2020年新冠疫情爆发，全国各地启动重大突发公共卫生事件一级响应，为防止疫情向校园扩散，确保师生安全，全国各大高校纷纷响应“停课不停学”的号召，利用网络平台开展线上教学[3]。一时间，如何有效使用信息化手段，恰当地转变教学方式，顺利开展线上教学，成为高校教师亟待解决的问题。本文结合疫情期间水文水利计算课程线上教学实践，与传统水文水利计算课程教学方法和效果进行对比，分析线上教学的优缺点，探讨了未来水文水利计算教学模式的发展方向。
1 课程性质与传统教学模式存在问题
1.1 课程性质
水文水利计算是面向水文与水资源工程专业三年级学生开设的专业基础课，主要是培养学生运用水文学原理、水文统计等课程的理论知识解决工程实践中的复杂科学问题。课程主要包括水文计算和水利计算两大部分内容，其中包含洪水资料的分析处理、设计暴雨和设计洪水的推求、水库兴利计算和水电站水能计算等方面的计算原理和方法，为国民经济各部门和水利工程建设的规划设计、施工建设和运行管理等不同阶段提供技术支撑。
1.2 传统教学模式存在的问题
1.2.1 学生解决工程实际问题能力差
水文水利计算课程整体上内容比较分散，系统性不突出。传统的教学模式中，以课堂教师讲授为主，学生通过课堂作业的形式对理论知识进行巩固训练。然而实际水利工程中涉及的水文水利计算的工作内容往往计算过程繁杂，涉及多个知识点综合运用，哪怕是同一类问题，不同的地区、不同的数据准备，采用的计算公式可能也会有很大区别。由于课堂学时的限制，传统的教学模式难以将某实际工程案例作为例题进行讲授。因此，学生解决水利工程实际问题时，很难将所学理论灵活运用，解决复杂工程问题的能力不强。因此，如何合理安排教学内容、优化教学设计，将更多工程实例融入课程是本课程教学设计的关键。
1.2.2 学生自主学习意识淡薄
水文水利计算是基于水文学原理、水文统计等多门专业基础课之上的一门综合性、应用性很强的课程，涉及知识点庞杂。为更好地掌握课程所学知识，学生需要在学习教材内容的基础上，复习前期基础课程知识，并且了解更多工程实践知识才能更好地实现知识的内化，并用于解决水利工程问题。但传统教学模式下缺乏学生自主学习的平台和资源，且自学的部分难以评价，导致学生自学积极性不强，自学效果也不够理想。
2 在线教学实践
2.1 线上教学平台选择
随着教育信息化的發展，目前线上教学网络平台种类繁多，如超星学习通、钉钉、雨课堂、腾讯课堂、QQ直播等[4]，可选形式多样，且各具特点。例如，QQ直播的方式操作简单，非常适合疫情背景下临时组织在线教学的教师，但直播过程中容易出现卡顿的现象;腾讯课堂界面友好、简洁，并且可以实时签到[5]，但对于资料的共享和课程活动的记录稍显欠缺。除了平台自身的不稳定因素外，教师个人掌握的新媒体技术不全及线上教学经验匮乏也是不可忽视的因素。经过认真比较与思考，本次在线教学利用超星学习通平台自建水文水利计算在线课程。
超星学习通是近几年开发的将课程、资源、学习、交互、测评等融为一体的交互式网络学习平台，有网页版和手机APP两种形式。平台上融合了众多优质的精品教学资源，并且提供了强大的交互功能，如直播、考试、问卷、投票、讨论、通知等模块，教师在平台上可以灵活上传教学资源、发布学习任务、开展相关活动，学生可以随时随地进行自主学习，扩展了学习时间和空间的优势。同时，平台可以综合评估学生的学习动态，有利于教师实时掌握学生的学习效果。通过这一学期的线上教学，深刻体会到了在信息技术飞速发展的今天，充分利用网络教学技术平台的优势。因此，随着疫情形势好转，学生复学，接下来水文水利计算课程的教学将进一步结合线上教学资源和学习通线上教学平台，开展线上、线下有机结合的混合式教学。
2.2 网络教学平台搭建
根据课程特点，将水文水利计算课程分为8个章节（表1）、五十余个知识点。并从教学和考核两个方面构建了课程资源库。其中，教学资源为教师为在线教学环节提前准备的前期录制视频、电子课件、话题讨论等内容;考核资源包括章节测试和线上作业等。学生可以通过学习通手机端APP或电脑端进行课程资料下载、视频观看和参与活动。
2.3在线教学模式构建
根据水文水利计算课程的性质和特点，将课程教学环节整体分为课前准备、课中授课和课后反馈三个阶段，整体围绕BOPPPS教学法[6]开展教学活动。
BOPPPS教学法是一种以学生为主体，强调学生的参与和反馈的教学模式，近年来在我国高校教学中得到了广泛的應用。BOPPPS教学法的教学结构设计包含导入（Bridge-in，B）、目标或成果（Objective/Outcome，O）、前测（Pre-assessment，P1）、参与式学习（Participatory Learning，P2）、后测（Post-assessment，P3）、总结（Summary，S）六大要素。本次教学实践将这六大要素融入到上述3个教学阶段中。
2.3.1 课前准备阶段
虽然目前已有一些水文水利计算相关的在线课程可以观看，但考虑到各个学校学生基础有所差异，在本次在线教学过程中，采用的是教师自己录制的课程讲解视频。因此，教师在这一阶段的主要任务是制作、整理各类教学资源，如教学视频、教学课件、课外阅读材料等资料，并上传到学习通平台。同时布置课前学习任务单，引导学生明确教学重难点。学生在课前阶段的任务是提前了解课程的学习目标，对学习通中各任务点进行预习。教师可以通过平台实时分析学生的学习情况，包括视频观看时长、作业完成情况等，并根据这一信息灵活调整课中阶段的授课内容，如关键内容的主题讨论、互动和练习。
2.3.2 课中授课阶段
授课阶段即在线教学过程的具体实施阶段，教师利用学习通网络课程平台发布课堂签到，并结合课前平台的统计结果，设置分段教学任务，通过测验、抢答等形式对学生课前预习情况进行检测。其次，教师和学生针对疑难问题进行交流和讨论，进一步消化教学重难点。最后，教师对课程内容进行系统梳理和知识总结，并在QQ群中再次确认教学目标。学生在完成基本教学任务点的基础上，通过完成教师发布的抢答、选人、讨论、小组任务等参与教学活动。
2.3.3 课后反馈阶段
本部分主要是对课程教学效果的反馈和总结。教师利用网络课程平台发布作业、讨论或章节测验，学生可以通过文字、语音、图片等多种形式提交答案，教师可直接在线批阅;学生可以在课后讨论和答疑环节对课程中存在的问题进行反馈，教师在作业或测验中发现问题时，也可利用评语等形式指出问题;同时，对于综合性比较强的知识点，教师采用分组任务的形式发布，学生需结合教师提供的参考资料和实际工程案例完成任务，教师以此进一步评价学生对知识的掌握程度。
2.4 教学效果评价
本次课程共计发布各类教学资源58个，主要以课程视频和教案、相关行业规范等文档为主;发布课堂活动65次，累计页面浏览量62 384次，累计互动297次，学生参与度较高，能达到60%以上。在发布的教学资源中，学生累计章节学习次数达12 530次。根据平台统计数据可以发现，学生登录平台学习的方式更加灵活，主要以移动客户端学习为主，通过电脑网页版平台学习的学生数相对较少，以2020年4月统计结果（图1）为例，可以看出约有65.86%的同学使用移动客户端进行学习，通过电脑网页平台进行学习的学生占34.14%。
从学生登录平台学习课程的人次数来看（图2），以2020年4月为例，学生学习课程的时间主要集中在教师授课的日期，最大当日学习人次数达600次以上，这主要和教师授课时布置的任务点有关，教师首先对各关键知识点进行讲解，期间会结合知识点的学习布置相关任务，学生则跟教师要求逐个完成各知识点的学习。同时，可以看出，除有教师授课的日期外，学生也会利用平台学习，无课期间日登录学习次在4～75人次。教师可以通过平台的记录了解学生的学习情况。
另外，从学习时间上来看学生针对线上课程的学习时间也更加灵活。以无课日（2020年4月16日）水文水利计算课程的线上学习情况为例（图3），可以发现，从早08时到24时均有学生在线学习课程。此外，学习人次数在16时至20时和20时至24点较08时至12时更多，且20时至24点间学习次数最高。这充分说明学生除在教师讲授的时间内学习课程内容外，在课程前后还能利用课余时间对课程进行预习和复习。
2.5 在线教学的优势与不足
从目前水文水利计算课程在线教学实践可以发现，在线教学存在以下优势。
（1）教学资源丰富，有利于学生自主学习[7]。在线教学可以充分发挥互联网高效、便捷的特点，在教学过程中为学生提供更加多元的教学资源，有利于提升学生学习效率、拓宽学生视野。同时，学生可以利用网络课程平台有针对性地获取教学资源、课外拓展材料等，為个性化自学提供良好的条件。
（2）参与式教学，教学互动效果好。在线教学提供了丰富多样的教学互动形式，学生参与积极性明显提高，有利于激发学习兴趣、启发学生思维。
（3）教学反馈及时。在线教学过程中，网络课程平台会将学生的课前任务点完成情况、课后作业、章节测验、课后讨论等教学反馈结果记录下来，有利于教师实时了解、统计学生的学情，进一步开展针对性的教学活动。
除以上明显优势外，在线教学过程无法时刻监督学生的听课状态，教学效果受教师和学生网络、上课地点等外部环境影响较大，且教师对现代信息技术的应用水平在一定程度上也成为在线教学的一大限制因素。
3 结语
水文水利计算是水文与水资源工程专业与工程实践紧密联系的一门专业课程，在今后的教学中，应进一步完善线上线下混合教学模式，在发挥传统教学优势的基础上，引入在线教学环节，丰富教学资源，增加学生参与度，突出学生的主体地位，激发学生学习兴趣和积极性。同时，增加学生自主学习环节和工程实际案例，提高学生将专业知识应用于工程实践的能力。
参考文献
[1] 教育部.教育部关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知[Z].2018.
[2] 邓辉文，詹成，王艺等.基于问题讨论的离散数学课程线上线下混合式教学方法与实践[J].
西南师范大学学报：自然科学版.2021，46（9）：167-172.
[3] 汤晓君.基于智慧树平台技术在无机化学教学中的实践应用[J].化工时刊，2021，35（9）：58-59
[4]王星月.基于课程思政和素养教育的高校在线教学改革与应用探析[J].现代职业教育，2021（1）：130-131.
[5] 吴小青.新冠肺炎疫情背景下大学英语在线教学实践与反思[J].科教文汇，2020（12）：167-168.
[6] 李萌，白建英，刘彩霞，等.赋权联合BOPPPS教学模式在本科护生护理研究教学中的应用效果[J].护理研究，2020，34（23），4244-4247.
[7] 何婷婷，刘美艳.线上线下混合式教学在《工程水文与水利计算》课程中的应用[J].河北农机，2020（7）：36-37.
作者简介：李峰平（1988—），女，博士，讲师，主要从事水文水资源方面的教学和科研工作。
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