摘要：翻转课堂是课程改革行之有效的教学模式之一，文章以水文学课程为载体，基于微课设计方法，在分析水文学课程教学现状及存在问题的基础上，从课堂教学方法、教学手段、考核方式等方面探索了水文学翻转课堂实施途经，以达到促进教学质量的目的。
引言
微课是以建构主义教育方法与理念构建为理论基础，将课程中的某个重要的概念或者是章节中的一个重要主题，以录制视频的形式呈现，强调学生学习的主动建构性。在微课的实践方面，美国的可汗学院最为著名，其构建了以视频微课为核心的在线学习平台，并将这一平台上涉及多个学科的数千个微课视频与学校教学相结合，进行了“翻转课堂”的教育实践，教学效果突出。笔者统计了知网 2014 - 2019年7月以来有关微课论文数量，共计27248篇。学者们深入探讨了微课在课堂教与学创新应用中的有效模式和方法。本文在《水文学》课程教学现状分析的基础上，基于微课并借助超星学习通网络教学平台，在课程教学模式、教学方法、教学手段和课程考核办法等方面进行《水文学》教学改革与设计，为培养新型具有扎实水文知识的科技人才探索新的教学方法。
一、《水文学》教学现状分析
（1）学生参与量低，兴趣较差。水文学课程所涉及的内容比较广泛，对于水文学的一般概念及测验方法等基础知识，因与生活联系紧密，学生理解相对简单，有一定的兴趣，但因传统知识较为陈旧，部分学生也存在轻视大意的思想，学习重视程度降低；对于用概率论和数理统计学的原理和方法，解决水文事件发生规律的方法，即水文统计，包括频率分析、相关分析、回归分析、抽样误差等知识，概念较为抽象，计算烦琐，学生接受程度差，尤其对概率、统计等数学基础知识薄弱的学生，因理解困难而选择只记公式，死记硬背，应付考试；对于用水文统计的方法解决实际问题，如年径流量及年内分配的设计，洪水设计、降水历时曲线的绘制等知识，个别学生甚至直接因为一步赶不上，步步赶不上，失去对课程的学习兴趣，达不到理想的教学效果。
（2）课程理论度高，实践环节欠缺。笔者调查了国内高校水文学相关课程实验安排，发现大部分高校教学主要以课堂讲授为主，水文学实验或实践课时没有安排或者较少，最多占理论课时的1/4到1/3。水文学是一门实践应用能力较强的课程，它需要学生能够利用水文分析计算软件或学生自己编程解决实际工程问题，从而为水利或土木工程的设计和施工提供理论依据。课程实践环节的长期欠缺，不利于学生动手能力的培养，削弱了学生解决实际问题的能力，也容易造成学与用的脱节。
（3）课程考核评定方式单一。课程学习评价与考核是对学生课程学习综合表现的定量评判。一般国内水文学课程考核由平时成绩和期末成绩两部分组成，平时成绩由考勤、课程作业及课堂表现来评定，占总评成绩的20-30%。期末成绩占总评成绩的70-80%，通过试卷理论知识核定。这种考核方式从“形式”上看貌似多元化，既有平时成绩，又含理论考试，但“实质”上仍然是考察理论基础知识为主的单一考核方式，对学生学习过程的评价，实际解决问题能力评价，及学生后续学习能力的评价等较少涉及。学习过程中存在只为出勤而出勤，作业抄袭，考前突击学习，死记硬背等问题。
二、基于微课的水文学翻转课堂教学方案
（1）教学方式
强化学生参与度，教学方式多样化。针对水文学课程内容，包括简单概念、抽象内涵及统计计算等知识，在教学过程中不能生搬硬套，一成不变的讲授，应做到因地制宜、因材施教。
对于简单概念等基础知识，采用学生自学，小组互测，生生互评的方式，给学生充分的自由，调动学生自主学习兴趣，同时结合教师课堂抽查练习的方式，激励学生，使学生充满学习自信心。
对于水文学的统计计算章节，可采用指导学生制作微课，使学生参与课堂。
以小组为单位，课前帮助学生，从学生层次水平、学习目标、教学内容以及教学活动、课程资源，教学效果评价等方面进行具体的微课设计，结合智慧树，MOOC平台资源，中国微课等资源，制作包括“累计频率与重现期”、“理论频率曲线”“适线法”、“经验频率曲线”、“相关分析”等微课，并在课前上传到超星学习通平台及QQ学习群，让学生带着问题去观看学习，课中再对重点知识进行讨论分析，鼓励学生提出对知识点的疑问和发表不同的观点，激发学生学习能动性，期望学生获得终生学习能力。
对于年径流量及其年内分配设计，设计洪水、暴雨强度公式的推求及应用等与实际结合紧密的问题，采用案例教学法，首先导入案例、然后提出问题并组织学生讨论、最后案例评价以及课后的延伸。例如“设计年内分配”内容，以河流四季流量变化及工业用水量为切入点，引入年内分配的概念，提出如何进行年内分配的设计的问题，根据学生回答，引导学生考虑“最不利年”，并得出代表年缩放法，然后给出水文站实际监测数据，让学生从资料审核基本概念开始，进行统计分析和计算，充分调动学生的积极性，促使学生深入思考后解决实际问题。最后进行教师点评，指出讨论中错误的地方并进行必要的补充，并在课后针对具体问题，补充和推荐相关阅读资料进行知识的延伸。
（2）教学手段
微课作为学生参与课堂，翻转课堂的一种辅助手段，可以实现课程资源数据化。课堂采用线上线下相结合的方式，线下以学习小组讨论、实验室模拟和实验为主，再根据个人兴趣与需要参加相关学术报告与讲座。线上以教师录制视频资料、习题库，案例库、文献资料、学生制作的微课及超星学习通平台其他资料学习为主，线上线下相结合给师生关系的交往创造更多的时空。课堂讲授过程中，分学习小组定期让学生上台，展示学习小组讨论和学习成果。学习小组根据一般4-6人，由教师随机指定组合而成，并设定小组长，分配并记录各成员的任务及贡献。为防止个别学生“滥竽充数”，在准备和收集资料全过程，教师全程跟踪参与，确保人人积极准备，直到自主学习成为一种习惯，并且在讨论过程中，记录学生所解决问题及其解决方式，作为平时实践成绩的依据。以此倡导以学生主动参与，乐于探究，勤于动手等自主学习，并培养学生团队合作，创新交流的精神。
（3）教学考核
为检验学生对该课程的掌握程度，课程评价方式真正多元化，课程考核由期末成绩考试，篇章知识考试，作业及报告成绩和实践及能力成绩组词。总评成绩占比为：期末成绩35%，篇章知识考试30%（共六次，每次5%），作业及报告成绩15%，实践及能力成绩占比20%。课程考核注重阶段性综合考核，使得“教”与“学”之间有足够的互动和反馈。通过章节知识的考试，教师得于了解学生的学习程度，并及时调整和更新学习资料和内容，学生通过每次的章节考试，加强知识的理解和巩固，并认识和弥补阶段性的不足。作业和报告强调步骤及方法，务必独立完成，可以讨论但杜绝抄袭，需学生独立用自己的语言完成，否则该成绩无效。实践和能力成绩主要以学习小组讨论及成果展示为主，从资料的查阅，方法合理性，内容逻辑联系性，表达方式等方面进行考察，强调学生学习积极性和自主性。
三、结语
微课作为学生参与课堂，翻转课堂的一种辅助手段，是人们探索教学模式改革的重大突破口。根据水文学课程内容特点，基于学生制作微课手段，通过改革教学模式，优化教学方法，丰富教学手段，及改进课程考核方法等教学研究，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力，团队合作创新探索的能力及实践动手，解决实际问题的能力。
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