一流本科推动下专业课程混合式教学改革与实践——以“节水灌溉理论与技术”课程为例

黄彩霞，张恒嘉，李雅娴，王玉才，张金霞

（甘肃农业大学 水利水电工程学院，甘肃 兰州 730070）

2018 年6 月21 日教育部在四川成都召开了“坚持以本为本，推进四个回归，建设中国特色、世界水平的一流本科教育”为主题的新时代全国高等学校本科教育工作会议，来自全国150 所高校联合签署发布《一流本科教育宣言》，特别强调了本科教育在大学教育的核心地位［1］.一流本科专业建设着重从学生和高校两个主题入手，高校应围绕“培养什么样的人”和“怎样培养人”进行改革和创新.甘肃农业大学农业水利工程专业长期以来以立足甘肃和西北地区、服务全国农业水利现代化建设为指导思想，形成了面向“新工科质量标准”的农业水利工程本科人才培养新模式及人才培养质量评价与保障体系，于2019 年成功入围省级一流本科专业建设点，同时在工程教育专业认证的大背景下，农业水利工程专业人才培养质量是专业内涵和建设水平的重要考核指标.建设好一流本科专业，必须以新理念、新方法、新标准为引领，在人才培养方案设计、教学资源、教学模式、教学质量、师资建设等方面协同入手.

“节水灌溉理论与技术”作为专业类平台课程，其教学目标是帮助学生掌握农业节水的有关知识和理论，为今后从事高效节水灌溉技术规划、设计及科研工作打下较好的基础.课堂是教育教学的主阵地，课堂质量的高低是学好课程的关键.课程共24 学时，如若采用以教师讲授、学生听课为主的传统教学模式，很难使学生真正“把头抬起来、坐到前排来、提出问题来”教学效果，尤其是在学生普遍沉迷于手机的今天.混合式教学模式是“互联网+”时代的教学变革，是以网络教学平台为核心，将线上教学和线下教学、授课与自主探究相结合，按照学习所需，尽可能灵活地将各种教学理论、手段和模式等有机结合，运用“恰当的”教学资源，契合“合适的”教学方式，实现最好的教学效果［2］.因此，针对课程教学中存在的问题，探索符合新形势下学科建设和人才培养要求的混合教学模式，对于促进农业水利工程专业发展和优化人才培养体系，具有一定的现实意义.

1 课程概况

当前，国家实施“一带一路”倡议，将进一步拓展工程和技术装备的国际市场，对我国农业水利工程教育带来新的机遇.本专业积极开展工程教育专业认证和“新工科”建设，吸引产业、行业和用人部门等共同参与、研究课程计划，制定与生产、实践、社会发展需要相结合的培养方案和课程体系. 2018 年人才培养方案修订中适时优化课程体系，增设了“节水灌溉理论与技术”“环境水利学”“城镇给排水”等课程，主动适应行业发展变化，突出本专业在节水灌溉、旱区水资源利用等领域的特色和竞争优势.根据中国工程院重大咨询项目预测，目前或未来10 年，我国将面临粮食安全与水安全的困局，即如何在水资源保持零增长或负增长的条件下保证国家粮食安全［3］.因此，大力发展节水产业和技术，大力推进农业节水，实施全社会节水行动，推动水资源节约集约利用.“节水灌溉理论与技术”课程的开设是顺应时代需求发展的一门新型专业课程，对于推动水资源节约集约，缓解水资源短缺供需矛盾有重要的作用.

2 混合式教学适宜性分析

“节水灌溉理论与技术”课程是甘肃农业大学农业水利工程专业的一门专业选修课，是灌溉排水工程学课程（必修课）内容的延伸，要求学生在掌握农田灌溉排水的基础上，如何在现代水资源紧缺的条件下实现高效节水，跳出灌溉排水工程课程仅仅局限于“农田节水”的思路，将节水方法、技术和原理渗透至凡是有生命活动的任何植物中，教学内容涉及面广，且有高度的前瞻性［4-5］，这就要求教师和学生在教与学的过程中始终跟进当前国际前沿和动态，而这些知识信息的获取如果仅采用传统教学模式中单一的教学手段和教学内容一定是无法实现教学目标的，尤其是随着互联网、云计算、大数据等现代信息技术的发展，教育发生了变革和创新，网络化、数字化、终身化的教育体系应运而生.

教学方法包括教师教的方法和学生学的方法，是教与学的统一，教师必须根据学生学习的方法确定教学方法，否则教学目标便会因缺乏针对性和可行性而不能有效实现.混合式教学是以教学目标为导向，根据教学内容、学生和教师的自身条件，有效整合“面对面教学”“网络学习”的一种教学模式.“节水灌溉理论与技术”课程采用混合式教学模式有着明显的优越性，具体表现在：（1）线上有资源.开展混合式教学的前提是线上的资源，教师通过微视频的形式将知识点前移，给予学生充分的时间学习、讨论，尽可能使学生带着问题走进教室，课堂上教师针对重点、难点和学生在线学习过程中反馈回来的共性问题进行讲授，可充分保障课堂教学的质量.（2）线下有活动.活动能巩固、转化和检验线上知识的学习.课程通过线上学习基本知识点，在线下，教师通过线上共性问题、本节课重点、难点，精心设计课堂教学活动，通过讲授、提问、全班讨论、小组讨论、同伴教学、小组设计等方法把在线所学到的基础知识进行巩固与灵活应用. （3）过程（线上和线下）有评估.反馈学习效果是提高教学质量不可缺少的一个环节，无论线上、线下都必须给予学生及时、准确的学习效果反馈，反馈形式可以是线上、线下测试、课堂讨论等.同时教师积极主动要求学生对教学过程、结果进行反馈，通过教与学的互相反馈，从而使教学的活动更加具有针对性.同时，教师将小测试的结果保留下来，作为过程性评价的重要依据.此外，通过这些测试活动还可以对学生有激励作用.可见，“节水灌溉理论与技术”课程完全可以采用混合式教学模式授课.

3 混合式教学过程

3.1 前期准备：先行探索阶段

这一阶段由任课教师和学生共同完成.首先教师按照该课程在农业水利工程专业整个教学计划中的地位和任务、该课程的作用及通过学习要达到目的和要求制定教学大纲.其次依据教学大纲中每一章节的教学目的、教学内容、教学重点、难点及是否能达到工程认证中规定的毕业要求发布导学任务，上传教学资源.学生接到任务后，自主探索并在讨论区提出问题，教师组织学生讨论，此时，教师务必引导学生向正确方向思考，对于偏离主题或者无效讨论及时干扰中断.此外，对于一些难以消化的知识点，教师需要通过在线测试、提交笔记等方式查阅学生的学习状况和学习能力.

3.2 真实课堂：协作研讨阶段

在课堂上，教师首先必须对先行阶段学习情况进行反馈，学生要主动积极改错.其次教师按照教学内容安排讲授重点、难点，尤其是对于容易出错的地方教师需要采用举一反三的形式让学生吸收这部分知识，抑或采用探究式教学方法鼓励学生研讨交流，实现师生互动.本节内容授课完成后，教师总结课堂知识并及时布置课后作业，学生在做作业过程中能感知自身学习效果并提交反思报告.此时，教师必须对学生提交的反思报告做深刻分析，必要时对反馈出来的信息进行一对一的交流，提高课堂的教学质量.

3.3 课后阶段：拓展巩固阶段

课后阶段，任课教师根据本章节的教学目标，发布检测作业，检验学生对基本知识的掌握程度，同时为了巩固和拓展知识，可根据学科发展背景，发布拓展任务，学生认领任务后需要通过查阅大量资料或直接学习教师提供的基本资料，找到支撑任务的知识点并发布在讨论区，此阶段要求学生100%参与，教师必须对所有内容做出系统梳理并提炼出正确的结论.除此之外，教师还必须通过批改课后的作业方式以数字化的形式反馈学生的学习效果，学生对作业中出现的错误及时纠正；如果批改作业中发现出现了共性问题，此时需要教师在课堂上加以讲解.最后，无论教师、学生都必须对自己的教和学进行反思，深刻的反思—总结—改正是提高课堂质量的必要环节，具体教学过程见图1.

图1 混合式课程教学组织框架

4 “节水灌溉理论与技术”课程混合式教学的优势

4.1 借助于网络平台，学生的学习从浅层转变为深度学习

在混合式教学模式中，从课前—课中—课后通过不同学习方式的融合，借助于网络环境提供的学习资源如教学ppt、教材、教学软件、高质量的学术报告和论文等优化设计和各种教学手段中创设的丰富情境，激发学生的情感体验、促进学生对零散知识的系统构建，培养学生的高级思维和认知能力，知识的理解和迁移能力，从而实现能够真正解决实际问题的深度学习［6］，具体深度学习实践模式如图2 所示.

图2 深度学习实践模式

4.2 通过各种学习活动，提高了学生自主学习的能力

“互联网+”时代对学生的学习提出了更高的要求，即要培养学生的首创精神、又要具有将知识外化的能力和自我反馈能力，这就要求学生在教师的引导下，围绕教师设计的教学主题找到教学问题，然后以问题为导向，通过激励—示范—展示—运用4 个要素培养学生的自主学习能力.具体见图3 所示.

图3 学生自主能力培养模式

4.3 混合式教学模式更有利于学习过程的管理

相对于传统教学模式，混合式教学模式更有利于学习过程的管理.传统教学模式中教学测评只限于考试，忽略教学的过程性考核.事实上，过程性考核也很难准确定量计算出来.混合式教学中，教师借助网络平台提供的学生数据统计对学生的学习过程进行监控，如在线学习时长、在线测试成绩、参与讨论次数、查阅资料次数、阅读文献时长等，通过全过程全方位跟踪学生的学习记录，有利于促进学生完成深度学习的过程，即混合式教学环境下，教学测评实现了从关注考试向关注学生成长的转变、从关注结果向关注过程的转变，更加有利于学生的发展性评价.

4.4 课程综合成绩有明显提高

2019—2020 学年第二学期对2017 级农水两个平行班分别采用了传统教学（常规班52 人）和混合式教学（混合学班48 人）模式.由表1 可以看出，与传统教学相比，混合教学模式能明显提高及格率，提高了14.9 个百分点.从不同分数段学生人数和百分比来看，混合式教学模式由于采用全过程监控和督促，70～90 分数段占比明显高于传统教学模式，60 分以下学生人数明显减少.可见，在互联网+时代，改变面对面单向传输式现场学习模式，融合传统课堂现场与网络在线学习的混合式教学模式将成为未来高等教学的主要教学组织形式.

表1 混合式教学教学效果

5 结论与建议

“互联网+”时代，混合式教学必将成为未来高等学校教学组织实施的主流模式，但是并不是所有的课程都可以采用混合式教学模式，这就要求教师在实施混合式教学模式前，通过分析课程特点、教学内容和课程教学目标、教师具备的能力、硬件环境等各个方面明确混合式教学的可行性；如确实可行且必要，此时任课教师必须花费大量的时间和精力进行课程建设.混合式教学不是简单的线上和线下教学的教学组合，而是教学理论混合、教学资源混合、教学环境混合和教学设计的混合，具有很强的复杂性、不确定性与非线性特点，对硬环境与软环境都提出了更高的要求.因此，未来实施混合式教学，除了注重教师能力培养和教师投入时间、精力外，更应注重学习分析、学习投入等方面深入研究.