基于课程特点的“三位一体”教学方案优化设计

付成华　张焕敏　刘晓辉　张婧

摘要：以“工程水文学”为例，紧扣“内容丰富、综合性强；内容抽象、实践性强；部分内容相似度较高”的课程特点，从“课前充分准备—课堂精心组织—课后认真总结”进行课程教学方案的“三位一体”设计。通过框图式教学内容设计、案例式、翻转课堂式教学方法设计，以期不断深入地进行“以学定教”式课堂教学改革，高效利用课堂时间，充分发挥学生自主学习能力，进而提高教学效果和激发学生的学习兴趣。

关键词：课程特点；教学方案；教学质量；工程水文学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）32-0085-03

一、引言

“工程水文学”是全国高校水利、水电、交通、环境、资源、地理、农业、市政等专业普遍开设的重要专业基础课，内容广泛、概念抽象，其基本理论与方法应用体现在工程规划、建设与管理等多方面。课程教学过程中既要注重基本原理、基本概念的讲解，又要强调基本理论和方法的实际应用，培养学生的实践能力和解决问题能力。

为提高课堂教学感染力，激发学生自主学习能力和创新意识，使学生了解水文现象和基本规律，掌握水文学基本理论和水文计算的基本方法，为后续专业课程的学习奠定基础，紧扣课程特点对工程水文学的教学内容和教学方法进行设计探索，以期达到良好的教学效果。

二、课程特点

（一）内容丰富，知识的关联性、综合性强

工程水文学课程内容很丰富，包括：流域径流形成过程、水文信息采集与处理、流域产汇流计算、水文预报、水文统计、设计年径流分析和设计洪水计算等，这些知识点综合了数学、概率论与数理统计等数理基础和水力学、水文地质学等专业基础知识，同时本课程知识点之间相互关联，层次分明。

（二）内容抽象，实践性强

我校水利水电工程专业开设的“工程水文学”由“理论（32学时）+实验（8学时）+课程设计（1周）”三大模块组成，系统性强。理论内容较为抽象，若仅以课本内容来讲述，学生很难理解和吸收。课堂上讲述基本原理时，必须理论联系实际，既要讲清原理的实践基础、实际作用和实际应用，又要从复杂的工程背景中归纳总结出典型的理论问题，使抽象概念具体化，以便学生理解、吸收、掌握原理的内涵，同时通过课程实验和课程设计等实践教学环节培养学生的实践应用能力，达到学以致用的目的。

（三）部分内容相似度较高

课程中“设计年径流分析”、“由流量资料推求设计洪水”内容具有相似性，均是通过对流量系列的频率计算得到设计流量，再选择典型进行缩放得到设计流量过程。差别仅在于两者的研究对象不同，前者是较长历时内的时段平均流量（如最枯1个月、连续最枯3个月、甚至1整年等）；后者是较短历时内的时段平均流量（如洪峰流量、最大1日、连续最大3日、连续最大7日等）。此外，“由流量资料推求设计洪水”与“由暴雨资料推求设计洪水”等其他方面也存在相似之处。

三、教学方案的“三位一体”优化设计

（一）课前充分准备

课前充分准备是教学方案实施的前提，包括教师和学生两个方面。教师备课过程中需对章节内容进行精心设计，按设计主线考虑讲课方案；同时布置与教学内容相关思考题，让学生在课前带着问题预习与查阅相关文献，包括网上搜集资料，培养学生的学习兴趣、自学能力与文献检索能力。

1.教学内容的框图式总体设计。工程水文学涉及的教学内容很多，但课内学时有限，根据课程教学要求，结合“广度”和“深度”确定课堂教学内容，搞清楚各部分内容之间的内在联系，找出各章内容的主线，采用三层结构框图进行总体设计。（1）一级框图。如图1课程的整体框架所示，简要说明了本课程的主要内容之间的关系，使学生对课程的知识体系有一个整体的概念或印象。（2）二级框图。如图2、3、4在一级框图基础上进行每章节内容细化和拓展，主线明确，各知识单元位置、意义及相互关系一目了然，有利于学生对新教学内容的认识和理解。（3）三级框图。如图5和图6所示，在二级框图基础上对相关知识单元进一步延伸，采用框图细化具体步骤，避免了平铺直述的纯文字表达。如图5显示了适线法的基本步骤，图6显示了暴雨资料推求设计暴雨的具体过程。

2.教学内容的细节设计。根据教学计划具体落实每次课的讲授内容、思路和方法。（1）明确每堂课的重点与难点，考虑重点内容如何讲，难点问题如何化易。（2）遵循教学规律，与时俱进，及时收集归纳国内外最新的学科前沿、新观点、新技术、新成果、新发展等优秀成果和教学科研成果，提炼后融合到教学内容中。通过课堂教学和专题研究相结合，遵循少而精、新而实的原则丰富教学内容，加大信息量，同时也激发了学生的学习热情和兴趣，引导学生自动查阅文献，自觉到生产实践中去充实自己。（3）利用信息技术“翻转”知识传授和知识内化学习过程，采用“以学定教”的教学方式，激发学生的学习興趣。首先根据教学目标遴选基础知识点内容制成动态教学PPT或视频，上传至网络平台或QQ群，并布置相应数量的作业，推荐参考书目和相关内容视频资料，让学生带着问题观看学习。其次根据课程内容进展情况，提前布置练习题，将学生分为学习小组，团结协作共同完成课程任务。如水文统计知识点，设置预留问题：常用统计参数含义及其对频率曲线的影响；探索思考题目：已知某水文站年最大洪峰流量系列，求百年一遇的洪峰设计值。

（二）课堂精心组织

精心组织设计课堂是教学方案实施的关键。教师要把握好学生主体进行精心组织和引导。讲课时围绕主线，按照提出问题、分析问题、解决问题的方式，启发思维，激发学生的求知欲，通过分析问题，讲述解决问题的方法，引导学生跟着分析思路一步步解决问题，然后通过实例加以应用。

1.通过网络资源、视频资料或图片引入工程实例，既将抽象知识形象化，又实现了理论知识与实际工程的结合。同时将教师实际工程的规划设计问题和工程案例作为实例来学习理论知识可以起到“画龙点睛”的效果，不仅能提高学生的学习兴趣，而且可以加深学生对基本概念、基本理论的理解，激发学生的创新实践意识。

2.课堂上教师不断捕捉学生的动态，依据课前反馈的问题进行归纳总结、答疑解惑，利用有限时间给学生讲解重点、难点，同时可以通过多种形式在课堂上汇报，给学生提供展示的机会，实现师生或生生之间的良性互动，不断提高学生综合素质。

3.课堂的最后阶段，借助PPT框图、动画、习题系统且扼要地介绍本节的教学内容，让分散的知识点融为一体，既给学生一个整体全局的认识，又能突出本节教学内容的主次。

（三）课后总结反思

1.正确处理课内与课外、理论与实践、教师与学生、过程与结果的关系，努力提高学生的主动性，使学生既掌握基本教学内容，又提升了自学能力、思维能力及语言表达能力等。

2.通过学生作业、考试成绩、实践环节表现、学生评教等开展教学效果的多级评价，结合评价结论和建议及时改进教学的薄弱环节，进一步优化教学方案。

四、结语

随着高等院校教学研究的开展，针对不同课程的特点，提出切实可行而又行之有效的教学方案，需要不断地探索和研究。“课前充分准备—课堂精心组织—课后认真总结”的“三位一体”教学方案旨在利用信息技术，改革传统的教学方式，增强课程感染力，激发学生的学习兴趣，提高教学效果，对其他课程的教学同样具有一定的借鉴意义。

参考文献：

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