基于微课与项目教学法的农田水利学课程教学探索

刘晓丽 朱 梅 周 婷 谢传流 曹 丽 廖 薇

（安徽农业大学 安徽·合肥 230036）

近年来，随着互联网和大数据等科学技术的迅猛发展，第四次工业革命在全世界范围内迅速展开，我国的经济也进入了一个稳定发展的新时代。目前，我国工程教育的规模虽然已经居于世界前列，但是所培养人才的质量和实践能力还没有跟上企业发展的步伐，还有很大的提升空间，这对工科人才的素质能力教育提出了更高的要求。在此背景下，教育部联合各高校及有关行业机构提出了工程教育发展的新方向——新工科。在新工科背景下，应秉承“重理论、强应用”的原则，重在培养学生兴趣，变被动为主动去学习、观察、思考，培养更加多元化、具备创新能力的高素质人才。新工科的提出，为农林院校农业水利工程专业的教学改革提出了新的要求。如何将创新创造能力整合在工程学科建设与人才培养模式的改革中，对于培养工农结合、多学科交叉的实用型、工程型的社会主义新农村建设人才非常重要。

微课是以“微视频”为主要内容和呈现方式的一种新型教学与学习资源，具有主题突出、指向明确、资源多样、情境真实，短小精悍、交互性强、使用便捷等特点。微课能够帮助学生做到课前导学，课中难点解惑、个性化学习、合作探究，课后复习巩固、拓展强化。将微课运用到教学中，能很好地调动学生学习的积极性，提升理论教学的效果。但是，微课只是辅助性的一种教学手段，对提高学生的技能有所帮助，但并不能提高学生的能力。项目教学法起源于欧洲的劳动教育思想，在20世纪中后期趋于完善，属于行动导向法中的一种。项目教学法有别于传统的课堂上教师讲授，学生听课的教学方法，以行为或工作任务为主导进行教学活动，即从行动领域、学习领域、学习情境三个方面开发学习者的潜能，以此提高学生的实践能力，提高学生的综合素质。微课与行动导向法相结合的教学方法，结合了两种方法的优点，互相补充，克服了各自的缺点，在实践教学中取得了良好的教学效果。本文以农田水利学课程为例，探索微课与项目教学相结合的教学方法在实践性较强的工科课程教学中的应用效果。

1 农田水利学课程的特点及存在的问题

1.1 农田水利学课程的特点

农田水利学是研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。农田水利学的内容涉及水、大气、土壤和作物的相互关系，是一门综合性的工农结合的应用性技术科学。目前，笔者所在的安徽农业大学共有农业水利工程、农业资源环境和土地资源管理三个专业开设了该课程。期中，该课程为农业水利工程专业的必修课，农业资源环境和土地资源管理两个专业的选修课。通过对该课程的学习，学生可以掌握农田灌溉和排水工程的规划、设计、建设和管理等相关知识。

农田水利学课程有其自身的特点。首先，农田水利学课程的内容比较多，理论性比较强。农田水利学课程的主要包括农田水分状况和变化规律、作物需水量和灌溉用水量、灌水方法、灌溉和排水排系统规划设计、节水灌溉系统规划设计等诸多内容。一些章节有很强的理论性，需要具有扎实的数学、物理学基础，还要掌握土壤学、工程水文学和水力学等相关课程的知识。例如土壤水分运动这一节，要采用微积分的知识，对土壤水运动的基本方程进行推导，并基于该方程研究入渗和蒸发条件下的土壤水的运动规律，具有很强的理论性。第二，该课程是一门多学科的交叉的课程，涉及了土壤学、作物学、力学等多个学科的内容。有些农业院校的专业可能没有在学习本课程前开设这些课程，所以学生学习中会感到困难，影响了学生的兴趣。第三，该课程面向灌区或者农业园区的规划，强调实用，实践性较强。因此，教师在教学中要紧密结合农业水利工程项目，注重对学生实践能力的培养，提高学生分析和解决实际问题的能力。

1.2 存在的问题

目前，在农田水利学教学过程中，存在以下问题：首先，课程多采用板书加多媒体为主的传统教学方式，教学模式相对陈旧，学生被动地接受知识的灌输，学习的积极性和主动性不足。学生专业背景和基础的不同，也影响了对该门课程的兴趣和学习的主动性。例如，土地管理专业的学生，由于没有开设水力学、工程水文学和水利工程概论等课程，所以通常缺乏对常见的水工建筑物缺乏基本的概念，在进行渠道流量推求、纵横断面设计等相关计算时也容易产生畏难情绪，从而失去学习兴趣。其次，专业课构成中理论课比重过大，学生学习时理论联系实际程度不够，缺乏实践性教学，学生动手能力差，实践水平薄弱。毕业后面向社会和企业环境时，工程实践能力比较薄弱，不能满足用人单位的需求。第三，缺乏科学的考核与评价方式，一考定胜负现象普遍存在，使学生只重视最终成绩而非学习过程。同时，学生学习中存在的问题无法获得及时的纠正，教师很难得到关于学生学习情况的及时反馈。

因此，在具体的教学过程中，如何将理论与生产实践有机结合在一起进行教学，充分调动学生的积极性与主动性，帮助学生快速掌握理论知识，毕业后能将所学的知识快速应用到工作实践中，是本课程教学中急需解决的问题，也是培养具有创新和实践能力的农业水利人才的关键。因此，有必要对新的方法进行探索，研究适应实践教学的一些方法。

2 基于微课与项目教学法的探索

2.1 基于微课与项目教学法的农田水利学课程教学

在农田水利学课程的教学中，针对该课程的特点和存在的问题，对基于微课和项目教学法的教学方法进行了探索，具体步骤如下：

（1）教学项目的设计。对农田水利学课程内容进行模块划分，结合实际项目进行项目设计，确定各项目的任务及工作步骤。比如可以将农田水利学课程内容划分为作物灌溉制度的制定、灌区灌溉用水量的计算、喷灌或滴灌系统的规划设计、灌区规划设计等几个大的项目。随后每个项目再制定详细的工作任务和步骤，并将其中各步骤涉及到的重要的知识点或者难点制作成微视频，形成微视频资源库。

（2）布置项目任务。首先，对学生进行分组。实际项目一般难度比较大，为了确保项目顺利实施，在分组过程中，要考虑学生平时的动手能力和成绩状况，有必要的情况下，可以指定成绩较好的同学担任组长，带动成绩相对较差的学生，确保本组的项目能够顺利进行。其次采用微课或者微信的方式，将项目任务布置给各组学生，明确设计资料和需要运用的知识点，介绍参考书籍及行业规程规范，强调需注意的事项。

（3）项目任务的实施。学生通过微课和上网查阅资料的方式，自学完成项目所需的相关知识，以小组合作的方式，完成项目任务。在任务进行中，教师对每组的进度进行监控，以线上指导的方式及时解答问题和组织学生进行讨论,并对学生的讨论进行分析,引导学生进一步明确和细化项目任务和内容,列出工作计划,完成项目任务。

（4）项目汇报与答辩。各组学生将任务完成情况制作成PPT，录制汇报视频，通过微视频进行学习过程展示，教师和其它组的代表一起对微视频进行点评，为各小组打分。最后指导老师对本次项目的完成情况进行归纳和总结。

2.2 教学效果评估与探讨

为了验证基于微信与项目教学法的教学效果，设计了关于教学效果的问卷题目，采用问卷星小程序，对学生进行问卷调查，并统计和分析调查结果。问卷分析的结果表明，将微课与项目教学法相结合应用到农田水利学教学中，既能发挥微课直观简单易懂的特点，又发挥了项目教学法的优势，在根本上改变了学生单纯、被动地接受教师知识传输的学习方式，激发了学生对本课程的兴趣和主动探究的精神,提高了学生的独立思考和创新实践能力。

基于微信与项目教学法虽然在农田水利学教学中取得了一定的效果，但还存在一些问题需要的改进。首先，要进一步丰富适合农林院校的农田水利学微课资源库。目前的微课视频数量较少，而且录制的视频的质量也需要进一步的提升。在以后的工作中，充分利用各实习基地和农业园区，录制更多高质量的适合农林院校的微课，丰富和充实现有的微课资源库。其次，依据实际工程项目，加强对教学项目的设计。结合水利工程系进行的生产项目，基于教学内容，将这些项目改造成适用于教学的项目，应用到实际教学中。第三，项目的设计要能体现农业水利工程学科的最新前沿。比如节水灌溉技术中，要紧密关注并及时更新一些最新的节水灌溉方法。第四，加强任务过程中的分步考核和每个同学的考核。项目的完成以分组的形式进行，存在有些同学没有真正参与到项目中来的现象。因此，在项目的执行过程中，教师应该加强过程控制，对每个同学子任务的完成情况，进行评价，给出相应的成绩。

3 结语

本文在新工科背景下，结合农田水利学教学过程中存在的理论性和实践性强、学生兴趣不高、主动性差等问题，探索了微课与项目教学相结合的方法在农田水利学教学过程中的应用。研究结果表明，微课和项目教学法两种方法的结合，能够提高学生的学习兴趣，充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的潜力，促进教学中的全面互动，从而提高了教学效果，增强了学生的创新和实践能力。本研究对于农林院校农田水利学课程教学改革，具有参考作用。