蔣磊 周青云 王艾

摘?要：本文結(jié)合地下水動力學(xué)課程特點，以學(xué)習(xí)動機理論為基礎(chǔ)，針對現(xiàn)有教學(xué)問題，通過不同方式有針對性地對學(xué)生的認知內(nèi)驅(qū)力、自我提高內(nèi)驅(qū)力和附屬內(nèi)驅(qū)力進行激勵，深化改革教學(xué)理念和方式，完善教育教學(xué)內(nèi)容，為培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的綜合型應(yīng)用人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：地下水動力學(xué);學(xué)習(xí)動機;教學(xué)改革

當(dāng)前，伴隨著日趨激烈的國際競爭，人才成為科技創(chuàng)新最核心的因素，人才競爭已發(fā)展為綜合國力競爭的關(guān)鍵內(nèi)容。高等院校是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和綜合實踐能力人才的重要場所，因此，高校課程教學(xué)應(yīng)做到隨“教”隨“改”，有的放矢，以適應(yīng)國家各行業(yè)發(fā)展對人才的需求。

地下水動力學(xué)是水文與水資源工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，同時也是地下水定量評價和水資源合理開發(fā)利用的基礎(chǔ)課程。本課程的重點和難點是利用數(shù)學(xué)、物理、水力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的知識，研究地下水在多孔介質(zhì)中的運動規(guī)律[1]。教學(xué)過程中涉及大量的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)、偏微分方程求解以及數(shù)值模擬方法，是一門較為抽象且難度極大的課程。目前，在該課程的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，例如，涉及數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)的知識點學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不強;講授地下水在飽和帶和非飽和帶運動的過程欠缺生動性;對于地下水運動的數(shù)值模擬方法實操性不強;課堂交流討論不積極的現(xiàn)象。以上原因?qū)е聦W(xué)生對該門課程缺乏學(xué)習(xí)動機，因此，迫切需要基于學(xué)習(xí)動機理論進行有針對性激勵，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、學(xué)習(xí)動機理論

學(xué)習(xí)動機是動機的一種，是引起個體的學(xué)習(xí)行為，維持這種學(xué)習(xí)行為，并使這種學(xué)習(xí)行為朝向某一學(xué)習(xí)目標進行的一種心理狀態(tài)[2]。著名教育心理學(xué)家奧蘇伯爾（D.P.Ausubel）指出，學(xué)習(xí)動機可以提高學(xué)習(xí)效果，學(xué)生習(xí)得的知識又可增強學(xué)習(xí)動機。根據(jù)奧蘇伯爾的研究，學(xué)習(xí)動機由認知內(nèi)驅(qū)力、自我提高內(nèi)驅(qū)力和附屬內(nèi)驅(qū)力組成[3]。認知內(nèi)驅(qū)力是把求知作為目標，是一種學(xué)生渴望掌握知識以及系統(tǒng)解決問題的傾向，是最重要且穩(wěn)定的內(nèi)部動機，也是高校教學(xué)的重點激勵對象。例如，學(xué)生在地下水動力學(xué)學(xué)習(xí)過程中提出的“什么是多孔介質(zhì)？地下水為何這樣運動？都有哪些方法準確描述地下水的運動規(guī)律？”等問題，都是出于學(xué)生對知識的好奇和對問題的探索，這是典型的由認知內(nèi)驅(qū)力激發(fā)的學(xué)習(xí)動機。自我提高內(nèi)驅(qū)力是指個體因自己的勝任能力或工作能力而贏得相應(yīng)地位的內(nèi)驅(qū)力，是一種外部動機。例如，學(xué)生針對地下水動力學(xué)某一專業(yè)問題進行成果交流，為了取得出色的交流效果，學(xué)生會多渠道汲取知識，完善知識體系等，都是典型的由自我提高內(nèi)驅(qū)力激發(fā)的學(xué)習(xí)動機。附屬內(nèi)驅(qū)力是指學(xué)生為了得到家長或老師的認可和贊許而努力學(xué)習(xí)的一種內(nèi)驅(qū)力，也是一種外部動機。例如，學(xué)生在掌握了地下水動力學(xué)中難度較大的知識點后，任課老師給予充分的肯定，學(xué)生就會更有信心去掌握其他知識點等，都是典型的由附屬內(nèi)驅(qū)力激發(fā)的學(xué)習(xí)動機。以上三種內(nèi)驅(qū)力在成就動機中的比重，會隨著學(xué)生的年齡、性別、認知程度等因素發(fā)生變化，附屬內(nèi)驅(qū)力在個體童年時期占有較大的比重，隨著年齡的增長，附屬內(nèi)驅(qū)力的影響程度逐漸減弱。到個體青春期階段，自我提高內(nèi)驅(qū)力比重逐漸增加，成為學(xué)習(xí)動機中具有決定性的組成部分。而認知內(nèi)驅(qū)力則在個體整個成長階段都起著重要的推動作用。因此，需要結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)生特點采取不同的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。

二、教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)資料單一，生動性不足

目前，地下水動力學(xué)教學(xué)主要以教材為主，教學(xué)課件中也主要以重要知識點表述和重要公式推導(dǎo)為主，課后練習(xí)和期末考試題目也多為知識點機械性考核，課后作業(yè)和考試主要靠死記硬背，導(dǎo)致學(xué)生主動思考能力和探索未知的能力較為欠缺。另外，教學(xué)資料多為文字資料，缺少視頻動畫等形象生動的輔助資料，對于一些抽象的知識點（如給水度、達西定律、潛水蒸發(fā)等）學(xué)生缺少感性認識，理解起來有難度，學(xué)生會產(chǎn)生畏難心理，不利于實現(xiàn)課程的培養(yǎng)目標。同時，近年來，地下水問題日趨嚴峻，地下水領(lǐng)域的研究發(fā)展迅速，涌現(xiàn)出很多熱點問題和新方法。但是，目前教學(xué)內(nèi)容缺乏與時下研究熱點問題的聯(lián)系，學(xué)生不能夠及時了解和掌握研究領(lǐng)域的前沿進展。

（二）教學(xué)方式程序化，吸引力不強

目前，地下水動力學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配為教師講授（80%）、提問與討論（10%）和隨堂測驗（10%）?？梢娊虒W(xué)方式仍以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，教學(xué)方式單一化、程序化。雖然任課教師在講授過程中事無巨細地講解課程知識點，授課過程中也安排一些提問和討論環(huán)節(jié)，課后安排固定時間答疑，但是從學(xué)生的反饋上來看，此種教學(xué)模式對學(xué)生的吸引力不強，上課過程中學(xué)生普遍存在注意力不集中的現(xiàn)象，提問和討論環(huán)節(jié)也有流于形式的現(xiàn)象，課后答疑也很少有學(xué)生提出問題。

（三）缺少實踐操作環(huán)節(jié)，動手能力欠缺

目前，地下水動力學(xué)課程的最后兩章主要為地下水運動的模擬方法，包括物理模擬和數(shù)值模擬，授課過程中也主要以理論講解為主，并未安排學(xué)生動手操作環(huán)節(jié)，學(xué)生對模擬方法的理解不深刻。對于一些常用的數(shù)值模擬軟件（如MODFLOW等），學(xué)生僅了解軟件的基本原理和操作界面，缺乏實踐操作環(huán)節(jié)。

（四）成績評定方法欠合理

教學(xué)質(zhì)量檢查和控制主要是通過課程成績考核實現(xiàn)的。目前，地下水動力學(xué)課程的課程成績主要由出勤（10%）、課后作業(yè)和隨堂測驗（20%）、期末考試（70%）三部分構(gòu)成。缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力的考核，有些學(xué)生雖然每次課都出勤，但是課堂上存在注意力不集中的現(xiàn)象，一些同學(xué)沒有真正融入課堂學(xué)習(xí)中來，考試環(huán)節(jié)也存在考前突擊、應(yīng)付考試、不求甚解的情況。因此，現(xiàn)階段的成績評定方法不利于對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行客觀的評定。以上在教學(xué)過程中存在的幾方面問題，都會在一定程度上影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。

三、教學(xué)方法改革

（一）優(yōu)化教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生的認知內(nèi)驅(qū)力

地下水動力學(xué)的課程特點是知識點抽象，很難使學(xué)生有一個直觀的理解。數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)較多（如地下水運動基本微分方程、地下水向井和河渠的穩(wěn)定和非穩(wěn)定運動等），求解方程需要運用大量的數(shù)學(xué)和計算機知識。因此，在教學(xué)過程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的認知內(nèi)驅(qū)力存在一定的難度。

首先，為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終保持學(xué)習(xí)熱情，每節(jié)課上課之前，在線上教學(xué)平臺上傳與本節(jié)地下水動力學(xué)課程知識點契合的視頻資料或FLASH動畫，一方面，達到了課前預(yù)習(xí)的目的，另一方面，生動形象的動畫視頻資料可以將抽象的知識點形象化，建立學(xué)生的感性認識，使學(xué)生在上課的過程中更容易理解知識點。

其次，課堂教學(xué)過程中，改革傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方式，以學(xué)生為主體。講授方式多采用引導(dǎo)性提問，例如，“如果你是……你會怎么做……？同學(xué)們思考一下，接下來我們應(yīng)該怎樣做……？如果這樣……將會發(fā)生什么……”等，讓學(xué)生緊跟教學(xué)進度，保持學(xué)習(xí)興趣。同時，想要讓學(xué)生充分融入課堂，還需要安排“豐富多彩”的教學(xué)活動，讓學(xué)生不僅僅“學(xué)”，更要會“用”。在講授教學(xué)難點和重點后，就該知識點設(shè)置一個情景，讓學(xué)生利用所學(xué)知識點解決實際問題，同時還可根據(jù)學(xué)生對知識點的掌握情況酌情增加或降低難度，讓學(xué)生大膽去嘗試。對于一些有難度的環(huán)節(jié)，例如，地下水流模型、地下水向井和河渠的穩(wěn)定運動和非穩(wěn)定運動等章節(jié)，增加計算機數(shù)值模擬與虛擬仿真輔助教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)用GMS三維地下水模擬系統(tǒng)中的MODFLOW模型對地下水運動實時動態(tài)進行模擬和預(yù)測[4]。同時在教學(xué)計劃中設(shè)置上機環(huán)節(jié)，熟悉1～2個地下水運動數(shù)值模擬軟件的基本原理和操作步驟，增強學(xué)生參與教學(xué)活動的主動性和創(chuàng)新能力。

最后，布置課后練習(xí)也應(yīng)改革傳統(tǒng)單一的布置練習(xí)題的模式，增加對知識點應(yīng)用能力的考核，而非單純知識點的機械性考核。適當(dāng)增加開放性課后練習(xí)題的比重，引入地下水領(lǐng)域最新的科研成果。課后習(xí)題講解和答疑方式也應(yīng)利用線上線下多渠道方式，例如直播、QQ群、微信群、郵件等方式，也可以鼓勵學(xué)生間互相答疑、增設(shè)限時搶答和挑戰(zhàn)賽等環(huán)節(jié)，提高課后練習(xí)的趣味性[5]。同時，可以邀請國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的青年學(xué)者就某一熱點問題與學(xué)生進行線上連線，任課教師不局限于某位老師，而是多位教師共同完成課程教學(xué)內(nèi)容。

（二）運用探究式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的自我提高內(nèi)驅(qū)力

不同于認知內(nèi)驅(qū)力，自我提高內(nèi)驅(qū)力是一種外部動機，提高學(xué)生的自我提高內(nèi)驅(qū)力，可以激勵學(xué)生提高自己的能力，并得到同學(xué)們的認可和尊重。在課堂教學(xué)中，設(shè)置研究性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，在每學(xué)期第一次課上提出若干個與地下水動力學(xué)研究相關(guān)的熱點問題，學(xué)生自愿組成學(xué)習(xí)小組認領(lǐng)題目，任課教師加以輔助指導(dǎo)，由“灌輸式”教學(xué)向“啟發(fā)式”教學(xué)翻轉(zhuǎn)，構(gòu)建新型師生關(guān)系，加強與學(xué)生的互動[6]。通過一學(xué)期的時間收集整理資料，在學(xué)期末，各學(xué)習(xí)小組就研究結(jié)果進行答辯，輔以適當(dāng)獎懲。在講授地下水向河渠和井運動的環(huán)節(jié)，布置開放性大作業(yè)。需要學(xué)生自己查找相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，自己完成大作業(yè)，同時也避免了學(xué)生之間相互抄襲的現(xiàn)象，充分激發(fā)學(xué)生的自我提高內(nèi)驅(qū)力。

（三）完善過程性評價，激發(fā)學(xué)生的附屬內(nèi)驅(qū)力

在教學(xué)中，推動大學(xué)生附屬內(nèi)驅(qū)力的關(guān)鍵在于及時反饋和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在地下水動力學(xué)教學(xué)過程中，充分利用學(xué)習(xí)通等大數(shù)據(jù)媒介，對學(xué)生學(xué)習(xí)的各環(huán)節(jié)給予及時公允的評價。將隨堂測驗、課后作業(yè)、大作業(yè)和小組討論匯報等題目和環(huán)節(jié)，細分為“基礎(chǔ)知識—知識拓展—知識應(yīng)用—執(zhí)行能力—表達能力”五個維度，利用大數(shù)據(jù)獲得每位同學(xué)的五維度雷達圖，讓學(xué)生清晰了解自己的優(yōu)勢和短板，因材施教。課程成績考核中，弱化出勤項目的考核，增強學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的考核，輔以適當(dāng)?shù)莫剳褪侄?，在課堂上對表現(xiàn)突出的同學(xué)給予表揚，對學(xué)習(xí)動力不足的同學(xué)也給予鼓勵，并在平時成績中得到一定的體現(xiàn)。例如，在班級推行卡牌制度，對于回答問題、小組討論、分組匯報、大作業(yè)展示、上機實踐等環(huán)節(jié)表現(xiàn)突出的同學(xué)發(fā)放卡牌，期末憑借得到的卡牌數(shù)量在平時成績上給予一定程度的加分。

綜上，地下水動力學(xué)課程重要知識點及其激勵方式如下表所示。

結(jié)語

地下水動力學(xué)作為水文與水資源工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性強、難度大的特點，針對現(xiàn)階段教學(xué)過程中存在的問題，在下階段教學(xué)過程中必須進行教學(xué)模式改革。通過有針對性的激勵手段，豐富課堂教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的認知內(nèi)驅(qū)力、自我提高內(nèi)驅(qū)力以及附屬內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的動力更強，更符合社會對綜合型高端人才的需求。

參考文獻：

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[2]唐衛(wèi)海，劉希平.高等教育心理學(xué)[M].高等教育出版社，2014.

[3]（美）奧蘇伯爾，著.教育心理學(xué)——認知觀點[M].人民教育出版社，1994.

[4]鄭德鳳，魏秋蕊，孫才志，等.地下水動力學(xué)教學(xué)模式改革與實踐探索[J].教育教學(xué)論壇，2016，27：132133.

[5]文章，柴波.地下水動力學(xué)教學(xué)改革與實踐初步探討[J].教育教學(xué)論壇，2015，52：101102.

[6]張華.思政課翻轉(zhuǎn)課堂增強大學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的路徑[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2019，2：13.

基金項目：2021年天津農(nóng)學(xué)院教育教學(xué)改革研究項目“工程教育專業(yè)認證背景下水文與水資源工程一流專業(yè)建設(shè)”（2021A56）

作者簡介：蔣磊（1988—?），女，漢族，遼寧丹東人，博士，講師，研究方向：農(nóng)業(yè)水資源管理與評價。