土地整治工程专业工程水文学课程教学改革探索

［摘 要］随着乡村振兴战略的实施及生态文明建设的推进，土地整治工程专业应运而生，目前已有16所高校开设了该专业，但该专业办学体系仍处于探索和完善的阶段。工程水文学是研究水文现象的一般规律及其在涉水工程上应用的一门学科，它在土地综合整治的知识结构中占有重要地位。如何通过教学改革使工程水文学课程教学满足该专业人才培养要求，是目前亟须解决的问题。文章以山西农业大学土地整治工程专业工程水文学课程为研究对象，基于当前课程教学中存在的问题，通过重建教学目标、重塑教学内容、构建线上线下混合式教学模式、优化教学过程与方法、深化课程考核，对课程教学改革进行探索，以期为土地整治工程专业工程水文学课程教学适应性改革提供参考。

［关键词］工程水文学；土地整治工程；教学改革

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2024）18-0056-05

土地整治是对低效利用、不合理利用和未利用的土地进行治理，通过山、水、路、林、村的综合整治，提高土地利用率的活动[1]。随着乡村振兴战略的实施和生态文明建设的推进，我国土地整治行业发展迅速，土地整治工程专业应运而生。2017 年，教育部正式将“农业工程”一级学科下的土地整治工程专业纳入新一轮高校教育规划中，以推动专业和行业发展[2]。该专业是一个典型的多学科交叉、实践性强的新工科专业，以山水林田湖草沙生命共同体理念为指导，融合工程学、资源学、土壤学、生态学及管理学等学科，培养学生从事土地规划设计、工程勘测和施工管理的能力[3]，研究内容涵盖耕地及高标准农田整治、矿区土地复垦、城市建设用地整治、山水林田湖草沙生态修复等[4-5]。目前，全国已有16所高校开设了土地整治工程专业（主要为农林类高校），但该专业办学体系尚不成熟，仍处于探索和完善的阶段。

工程水文学课程是针对各种涉水工程的性质和需求，将水文学的基本理论和方法应用于工程规划设计、施工建设及运行管理的一门课程[6]，它是水利、交通、环境、资源、地理、农业等专业普遍开设的重要专业基础课，涉及内容繁多，教师在课程教学过程中既要注重基本原理的介绍，又要注重培养学生的实践应用能力[7-8]。山西农业大学是全国第三批获得教育部审批通过开办土地整治工程专业的高校之一[9-10]。随着山水林田湖草沙生命共同体理念的深入，为了让学生掌握水文水资源领域的相关知识与技能，山西农业大学将工程水文学设置为该专业的专业必修课程。但传统的工程水文学课程主要是面向水利类等专业的学生，土地整治工程专业对该课程在教学目标、教学内容、教学模式、课程考核等方面的要求与其他专业均有所差异。此外，目前工程水文学课程存在实践环节薄弱、教学手段和课程考核方式单一、学生参与度较低等问题。因此，如何通过教学改革使课程教学满足土地整治工程专业人才培养要求是目前亟须解决的问题。

基于此，本研究以山西农业大学土地整治工程专业工程水文学课程为研究对象，围绕土地整治工程专业培养方案，以学生为中心，以行业需求为出发点，反向设计教学目标、教学内容、教学模式、教学过程与方法、课程考核方式等，旨在提高课程教学质量，培养出符合行业需求的土地整治工程专业人才。

一、工程水文学课程教学存在的问题

以山西农业大学土地整治工程专业为例，目前工程水文学课程的教学主要存在以下4个问题。

（一）不同专业的培养要求有所差异

土地整治工程专业开设该课程旨在让学生掌握基础的水文知识，并具备将这些知识应用于灌溉排水设计、水土保持设计等方面的能力，而对水利类专业开设该课程要求学生掌握的部分知识点如产汇流理论、水文预报等无须过多涉及，因此，亟须根据土地整治工程专业的培养要求制定本专业的工程水文学课程教学体系（包括教学内容、教学大纲等）。

（二）学生的学习兴趣不高

以课堂为中心、多媒体教学和板书相结合的传统教学模式，不利于学生多渠道掌握知识，导致学生学习主动性不强。教师在授课过程中多采用单一的讲授式、灌输式授课方法，学生处于被动接收知识的状态，这种以教师为中心的教学不利于培养学生的学习兴趣和主动思考的能力，因此，亟须改革教学模式和方法，让教师不再唱“独角戏”，让学生成为“焦点”。

（三）课程考核评价方式单一

课程成绩一般由平时成绩和期末成绩组成，但是平时成绩的构成较为单一，未能真正体现学生的知识掌握水平。此外，传统的考核评价方式主要是教师对学生进行考核，教师较少通过收集学生对课程的评价反馈来改进教学过程、提升教学质量。因此，亟须优化课程考核评价方式，全过程掌握学生的学习情况。

（四）实践教学环节薄弱

工程水文学课程知识比较抽象，内容繁杂，仅靠书本知识讲授会导致学生的知识理解停留在理论层面，缺乏知识应用能力，使理论与工程实践相脱节，这与土地整治工程专业对人才培养的实际需求（工程实践应用能力培养）存在较大出入。因此，亟须通过强化案例教学和项目化教学等方式，构建实践教学体系，增强学生的工程实践应用能力。

二、工程水文学课程教学改革路径

根据以上问题分析，工程水文学课程主要从教学目标、教学内容、教学模式、教学过程与方法和课程考核5个方面进行课程教学改革。

（一）重建教学目标

结合本校“以立德树人为根本，以强农兴农为己任，致力建设成为国内一流、国际有影响、地域特色鲜明的高水平研究应用型大学”的办学定位和本专业“具有扎实的专业知识”“具备分析土地整治复杂工程问题、解决问题的能力”“具有国际视野和创新能力、工程职业素质和社会责任感”等人才培养要求，工程水文学课程设定了知识、能力、素质3方面目标。

1.知识目标

使学生了解河流与流域的相关知识，掌握水循环过程及水量平衡原理，理解水文过程中降水、蒸散发、下渗及径流等过程，并掌握水文统计原理及方法，为后续课程学习夯实知识基础。

2.能力目标

使学生具备应用水文学原理和方法解决涉水工程特别是土地整治工程问题的能力，具有较强的工程实践能力和适应行业发展的能力。

3.素质目标

结合社会主义核心价值观和生态文明建设需求，厚植“三农”情怀，激发学生的专业使命感、社会责任感和爱国主义精神，培养科学严谨、实事求是、精益求精的新工科人才。

（二）重塑教学内容

目前工程水文学课程教材内容共包括10章，主要面向水利类专业学生而设计，内容较为繁杂。土地整治工程专业对部分水文理论知识要求不高，但对工程实践应用能力要求较高。因此，本课程按照“以行业需求定教学内容”的思路，对教材内容进行裂变重构，压缩非土地整治工程的部分内容（例如水文预报、水文信息采集与处理、产汇流理论等），增加工程实践应用内容，形成工程水文学及其学科前沿、水循环过程与水平衡原理、水文统计、设计年径流分析计算、设计洪水分析计算和典型土地整治工程水文计算六大教学内容，构建水文学基本原理、水文学基本方法和水文学工程应用三大教学模块，实现从教材体系到教学体系的转变。

为了培养学生的工程实践应用能力，工程水文学课程还塑造了“三模块”实践教学体系：理论联系实践、课程设计和工程实训。理论联系实践是指在日常的理论教学中大量地引入实践案例，将理论知识与实践案例紧密联系起来，不仅要让学生了解到水文学的基本原理与方法，而且要让学生掌握如何应用这些理论知识；课程设计是指针对水文学工程应用的教学模块，分别进行实践案例设计，鼓励学生学习软件操作，提高学生运用适当方法解决相关问题的能力；工程实训是指依托土地整治工程专业的综合实习，让学生现场参观学习河川地综合整治、河道整治与修复工程、汾河湿地修复工程等土地整治项目，对学生进行实战演练，让学生以团队形式参与并在教师指导下完成整体项目设计，培养学生的综合应用能力。

此外，基于工程水文学课程教学内容，深入挖掘课程思政元素，将思政教育潜移默化地融入教学内容，实现思政育人目的（如表1所示）。

（三）构建线上线下混合式教学模式

本课程构建了“线下课堂教学+学习通线上辅助教学+智慧树线上资源学习+工程实践训练”的线上线下混合式教学模式，既能体现教师在课堂教学过程中的主导性，又能使学生通过多种形式和渠道获取知识、增强记忆、加深理解，充分调动学生的积极性和主动性，提高学生的学习兴趣，具体如下：

1.线下课堂教学

在线下课堂教学中，开展“回顾提问+学生讲解作业+线下精讲+翻转课堂+总结提炼”等教学环节。

2.学习通线上辅助教学

自建学习通线上课程，在整个教学过程中穿插融合“上课签到+提问+抢答+讨论+课后作业布置和批阅”等教学环节，实现线上辅助教学功能。

3.智慧树线上资源学习

线上开放的国家精品课程提供了优质且丰富的教学内容。教师引领学生学习智慧树平台河海大学工程水文学课程等线上资源，主要是在课前引领学生学习课程视频资源并参与小节测验。

4.工程实践训练

采用课程设计与工程实训相结合的混合式实践教学方式。

（四）优化教学过程与方法

工程水文学课程将线上线下混合式教学有机地融入教学全过程。在课前，教师引领学生学习智慧树平台上的线上课程资源，初步了解课程知识内容，激发学生的学习兴趣，学生也可以通过学习通自建线上平台进行讨论或者向教师提问；在课中，通过知识回顾、线下精讲、翻转课堂、总结提炼等环节，穿插融合线上的上课签到、点名提问、抢答提问等教学方式，充分发挥线上线下混合式教学的优势；在课后，教师在学习通线上平台上发布作业，鼓励学生通过学习通平台、班级群或者直接与教师线下沟通进行交流反馈，反映学生的学习情况，最终达到让学生主动参与教学过程的目的。

在教学方法改革上，本课程以调动学生学习积极性和主动性为中心，主要采用以下4种教学方法开展教学活动。

1.启发式教学

以学生熟悉的自然现象或生活感知为例，通过问题引发学生思考，培养学生的探究能力。如在讲到产流过程时，抛出发散性思考问题：“大家都知道，降水是河道径流的主要来源，但有的河流在没有降水的时候还是有水的，这些水到底是从哪儿来的呢？”

2.翻转讨论式教学

提出问题，让学生分组讨论。如在讲到人类活动对河川径流的影响时，让学生分组讨论土地整治工程对径流形成的影响，或者在课前给学生安排某一学习内容（例如黄河源头的确认），让学生分组查阅文献资料，完成PPT制作并在课堂上与师生分享他们的观点，这样既培养了学生的学习热情，又让学生成为课堂教学的主体，收获成就感。

3.案例式教学

大量地引入实践案例，将理论知识与实践案例紧密联系起来。如在介绍设计洪水及防洪标准时，以长江三峡防洪设计标准的若干争议问题为例，引入本节课学习内容，即防洪标准、设计洪水的概念，这样不仅能帮助学生巩固所学知识，而且能增强学生的学习兴趣。

4.框图归纳式教学

采用框图法对章节内容进行归纳总结，可以让零散的知识变得有层次和有逻辑，便于学生记忆和理解。

（五）深化课程考核

本课程采用过程性考核和结果性考核相结合的方法，从课前预习、课堂表现、课后知识掌握及运用3个方面对学生进行考核。其中，课前预习的考核通过线上课程学习和测试的方式进行；课堂表现的考核综合考虑出勤、提问抢答和翻转讨论等；课后知识掌握及运用的考核包括课后作业、实践报告、期末考试等。学生课程成绩具体考核方式和权重如下：

1.线上课程学习（智慧树平台学习，占总成绩的5%，按学习进度和测验成绩计算，线上考核）

2.签到（学习通平台签到，占总成绩的5%，共5次签到，一次缺勤扣1分，线上考核）

3.课堂表现（占总成绩的10%，提问抢答4%+小组讨论和汇报6%，线下考核）

4.课后作业（学习通平台发布，占总成绩的10%，线上考核）

5.实践报告（学习通平台发布，占总成绩的10%，线上考核）

6.期末考试（加大计算题、开放题的占比，占总成绩的60%，线下考核）

此外，本课程还采用师生互评的考核方式，在每学期课程结束后，通过发放调查问卷，收集学生对本课程教学中存在的问题的看法及建议，从而持续性优化教学过程，提升教学质量。

三、结语

工程水文学在农业水土工程、水土保持、生态恢复等方面有重要应用，是土地整治工程专业学生需掌握的核心专业基础知识。本研究以山西农业大学土地整治工程专业为例，通过重建教学目标、重塑教学内容、构建线上线下混合式教学模式、优化教学过程与方法、深化课程考核，持续性改进工程水文课程教学体系，旨在提高课程教学质量，培养出符合行业需求的土地整治工程专业人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 曹银贵，白中科，王金满，等.试论新时代下“土地整治学”课程的内涵延伸与教学安排调整[J].教育教学论坛，2020（33）：1-4.

[2] 胡亚瑾，刘思源，李栋浩.新工科背景下土地整治工程概预算课程混合式课堂教学改革新思路[J].河南教育（高等教育），2023（9）：62-63.

[3] 杨剩富，胡守庚，王占岐，等.土地整治工程专业建设路径探究：基于15所开设院校对比[J].高等农业教育，2023（2）：63-68.

[4] 张琢，杨诚.新工科背景下土地整治工程专业实践教学方法改革的思考[J].教育教学论坛，2021（12）：81-84.

[5] 王彦芳，尚国琲.3S技术在土地整治工程专业中的地位与相关课程改革探讨[J].科教导刊，2021（10）：64-66.

[6] 周月英.独立学院“工程水文学”课程教学改革[J].科教导刊，2020（13）：97-98.

[7] 付成华，张焕敏，刘晓辉，等.基于课程特点的“三位一体”教学方案优化设计：以“工程水文学”为例[J].教育教学论坛，2018（32）：85-87.

[8] 王鹏全，苏志伟.基于工程教育认证和OBE理念的课程教学创新：以“工程水文学”课程为例[J].甘肃高师学报，2022，27（2）：62-67.

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[10] 吕春娟，陈卫国，梁建财，等.基于问题导向的大学生批判性思维培养探讨：以土地复垦学课程为例[J].智慧农业导刊，2023，3（23）：138-141.

［责任编辑：周侯辰］