蒋磊 周青云 王艾

摘 要：本文结合地下水动力学课程特点，以学习动机理论为基础，针对现有教学问题，通过不同方式有针对性地对学生的认知内驱力、自我提高内驱力和附属内驱力进行激励，深化改革教学理念和方式，完善教育教学内容，为培养适应社会需求的综合型应用人才奠定基础。

关键词：地下水动力学;学习动机;教学改革

当前，伴随着日趋激烈的国际竞争，人才成为科技创新最核心的因素，人才竞争已发展为综合国力竞争的关键内容。高等院校是培养具有创新精神和综合实践能力人才的重要场所，因此，高校课程教学应做到随“教”随“改”，有的放矢，以适应国家各行业发展对人才的需求。

地下水动力学是水文与水资源工程专业的一门专业基础课，同时也是地下水定量评价和水资源合理开发利用的基础课程。本课程的重点和难点是利用数学、物理、水力學等基础学科的知识，研究地下水在多孔介质中的运动规律[1]。教学过程中涉及大量的数学公式推导、偏微分方程求解以及数值模拟方法，是一门较为抽象且难度极大的课程。目前，在该课程的教学过程中发现一些问题，例如，涉及数学公式推导的知识点学生学习积极性不强;讲授地下水在饱和带和非饱和带运动的过程欠缺生动性;对于地下水运动的数值模拟方法实操性不强;课堂交流讨论不积极的现象。以上原因导致学生对该门课程缺乏学习动机，因此，迫切需要基于学习动机理论进行有针对性激励，使学生明确学习目标，激发学生的学习兴趣，进一步提高学生的创新能力。

一、学习动机理论

学习动机是动机的一种，是引起个体的学习行为，维持这种学习行为，并使这种学习行为朝向某一学习目标进行的一种心理状态[2]。著名教育心理学家奥苏伯尔（D.P.Ausubel）指出，学习动机可以提高学习效果，学生习得的知识又可增强学习动机。根据奥苏伯尔的研究，学习动机由认知内驱力、自我提高内驱力和附属内驱力组成[3]。认知内驱力是把求知作为目标，是一种学生渴望掌握知识以及系统解决问题的倾向，是最重要且稳定的内部动机，也是高校教学的重点激励对象。例如，学生在地下水动力学学习过程中提出的“什么是多孔介质？地下水为何这样运动？都有哪些方法准确描述地下水的运动规律？”等问题，都是出于学生对知识的好奇和对问题的探索，这是典型的由认知内驱力激发的学习动机。自我提高内驱力是指个体因自己的胜任能力或工作能力而赢得相应地位的内驱力，是一种外部动机。例如，学生针对地下水动力学某一专业问题进行成果交流，为了取得出色的交流效果，学生会多渠道汲取知识，完善知识体系等，都是典型的由自我提高内驱力激发的学习动机。附属内驱力是指学生为了得到家长或老师的认可和赞许而努力学习的一种内驱力，也是一种外部动机。例如，学生在掌握了地下水动力学中难度较大的知识点后，任课老师给予充分的肯定，学生就会更有信心去掌握其他知识点等，都是典型的由附属内驱力激发的学习动机。以上三种内驱力在成就动机中的比重，会随着学生的年龄、性别、认知程度等因素发生变化，附属内驱力在个体童年时期占有较大的比重，随着年龄的增长，附属内驱力的影响程度逐渐减弱。到个体青春期阶段，自我提高内驱力比重逐渐增加，成为学习动机中具有决定性的组成部分。而认知内驱力则在个体整个成长阶段都起着重要的推动作用。因此，需要结合课程内容和学生特点采取不同的方式激发学生的学习动机。

二、教学现状分析

（一）教学资料单一，生动性不足

目前，地下水动力学教学主要以教材为主，教学课件中也主要以重要知识点表述和重要公式推导为主，课后练习和期末考试题目也多为知识点机械性考核，课后作业和考试主要靠死记硬背，导致学生主动思考能力和探索未知的能力较为欠缺。另外，教学资料多为文字资料，缺少视频动画等形象生动的辅助资料，对于一些抽象的知识点（如给水度、达西定律、潜水蒸发等）学生缺少感性认识，理解起来有难度，学生会产生畏难心理，不利于实现课程的培养目标。同时，近年来，地下水问题日趋严峻，地下水领域的研究发展迅速，涌现出很多热点问题和新方法。但是，目前教学内容缺乏与时下研究热点问题的联系，学生不能够及时了解和掌握研究领域的前沿进展。

（二）教学方式程序化，吸引力不强

目前，地下水动力学课堂教学环节学时分配为教师讲授（80%）、提问与讨论（10%）和随堂测验（10%）。可见教学方式仍以教师讲授为主的传统教学模式，教学方式单一化、程序化。虽然任课教师在讲授过程中事无巨细地讲解课程知识点，授课过程中也安排一些提问和讨论环节，课后安排固定时间答疑，但是从学生的反馈上来看，此种教学模式对学生的吸引力不强，上课过程中学生普遍存在注意力不集中的现象，提问和讨论环节也有流于形式的现象，课后答疑也很少有学生提出问题。

（三）缺少实践操作环节，动手能力欠缺

目前，地下水动力学课程的最后两章主要为地下水运动的模拟方法，包括物理模拟和数值模拟，授课过程中也主要以理论讲解为主，并未安排学生动手操作环节，学生对模拟方法的理解不深刻。对于一些常用的数值模拟软件（如MODFLOW等），学生仅了解软件的基本原理和操作界面，缺乏实践操作环节。

（四）成绩评定方法欠合理

教学质量检查和控制主要是通过课程成绩考核实现的。目前，地下水动力学课程的课程成绩主要由出勤（10%）、课后作业和随堂测验（20%）、期末考试（70%）三部分构成。缺乏对学生学习状态和学习能力的考核，有些学生虽然每次课都出勤，但是课堂上存在注意力不集中的现象，一些同学没有真正融入课堂学习中来，考试环节也存在考前突击、应付考试、不求甚解的情况。因此，现阶段的成绩评定方法不利于对学生的学习效果进行客观的评定。以上在教学过程中存在的几方面问题，都会在一定程度上影响学生的学习动机。

三、教学方法改革

（一）优化教学资源，激发学生的认知内驱力

地下水动力学的课程特点是知识点抽象，很难使学生有一个直观的理解。数学公式推导较多（如地下水运动基本微分方程、地下水向井和河渠的稳定和非稳定运动等），求解方程需要运用大量的数学和计算机知识。因此，在教学过程中，激发学生的学习兴趣，提高学生的认知内驱力存在一定的难度。

首先，为了让学生在学习过程中始终保持学习热情，每节课上课之前，在线上教学平台上传与本节地下水动力学课程知识点契合的视频资料或FLASH动画，一方面，达到了课前预习的目的，另一方面，生动形象的动画视频资料可以将抽象的知识点形象化，建立学生的感性认识，使学生在上课的过程中更容易理解知识点。

其次，课堂教学过程中，改革传统的“填鸭式”教学方式，以学生为主体。讲授方式多采用引导性提问，例如，“如果你是……你会怎么做……？同学们思考一下，接下来我们应该怎样做……？如果这样……将会发生什么……”等，让学生紧跟教学进度，保持学习兴趣。同时，想要让学生充分融入课堂，还需要安排“丰富多彩”的教学活动，让学生不仅仅“学”，更要会“用”。在讲授教学难点和重点后，就该知识点设置一个情景，让学生利用所学知识点解决实际问题，同时还可根据学生对知识点的掌握情况酌情增加或降低难度，让学生大胆去尝试。对于一些有难度的环节，例如，地下水流模型、地下水向井和河渠的稳定运动和非稳定运动等章节，增加计算机数值模拟与虚拟仿真辅助教学环节，应用GMS三维地下水模拟系统中的MODFLOW模型对地下水运动实时动态进行模拟和预测[4]。同时在教学计划中设置上机环节，熟悉1～2个地下水运动数值模拟软件的基本原理和操作步骤，增强学生参与教学活动的主动性和创新能力。

最后，布置课后练习也应改革传统单一的布置练习题的模式，增加对知识点应用能力的考核，而非单纯知识点的机械性考核。适当增加开放性课后练习题的比重，引入地下水领域最新的科研成果。课后习题讲解和答疑方式也应利用线上线下多渠道方式，例如直播、QQ群、微信群、邮件等方式，也可以鼓励学生间互相答疑、增设限时抢答和挑战赛等环节，提高课后练习的趣味性[5]。同时，可以邀请国内外相关研究领域的青年学者就某一热点问题与学生进行线上连线，任课教师不局限于某位老师，而是多位教师共同完成课程教学内容。

（二）运用探究式教学模式，激发学生的自我提高内驱力

不同于认知内驱力，自我提高内驱力是一种外部动机，提高学生的自我提高内驱力，可以激励学生提高自己的能力，并得到同学们的认可和尊重。在课堂教学中，设置研究性学习环节，在每学期第一次课上提出若干个与地下水动力学研究相关的热点问题，学生自愿组成学习小组认领题目，任课教师加以辅助指导，由“灌输式”教学向“启发式”教学翻转，构建新型师生关系，加强与学生的互动[6]。通过一学期的时间收集整理资料，在学期末，各学习小组就研究结果进行答辩，辅以适当奖惩。在讲授地下水向河渠和井运动的环节，布置开放性大作业。需要学生自己查找相关水文地质参数，自己完成大作业，同时也避免了学生之间相互抄袭的现象，充分激发学生的自我提高内驱力。

（三）完善过程性评价，激发学生的附属内驱力

在教学中，推动大学生附属内驱力的关键在于及时反馈和评价学生的学习情况。在地下水动力学教学过程中，充分利用学习通等大数据媒介，对学生学习的各环节给予及时公允的评价。将随堂测验、课后作业、大作业和小组讨论汇报等题目和环节，细分为“基础知识—知识拓展—知识应用—执行能力—表达能力”五个维度，利用大数据获得每位同学的五维度雷达图，让学生清晰了解自己的优势和短板，因材施教。课程成绩考核中，弱化出勤项目的考核，增强学生学习态度的考核，辅以适当的奖惩手段，在课堂上对表现突出的同学给予表扬，对学习动力不足的同学也给予鼓励，并在平时成绩中得到一定的体现。例如，在班级推行卡牌制度，对于回答问题、小组讨论、分组汇报、大作业展示、上机实践等环节表现突出的同学发放卡牌，期末凭借得到的卡牌数量在平时成绩上给予一定程度的加分。

综上，地下水动力学课程重要知识点及其激励方式如下表所示。

结语

地下水动力学作为水文与水资源工程专业的一门专业基础课，具有理论性强、难度大的特点，针对现阶段教学过程中存在的问题，在下阶段教学过程中必须进行教学模式改革。通过有针对性的激励手段，丰富课堂教学活动，激发学生学习的认知内驱力、自我提高内驱力以及附属内驱力，使学生自主学习和创新的动力更强，更符合社會对综合型高端人才的需求。

参考文献：

[1]吴吉春，薛禹群.地下水动力学[M].中国水利水电出版社，2009.

[2]唐卫海，刘希平.高等教育心理学[M].高等教育出版社，2014.

[3]（美）奥苏伯尔，著.教育心理学——认知观点[M].人民教育出版社，1994.

[4]郑德凤，魏秋蕊，孙才志，等.地下水动力学教学模式改革与实践探索[J].教育教学论坛，2016，27：132133.

[5]文章，柴波.地下水动力学教学改革与实践初步探讨[J].教育教学论坛，2015，52：101102.

[6]张华.思政课翻转课堂增强大学生学习内驱力的路径[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2019，2：13.

基金项目：2021年天津农学院教育教学改革研究项目“工程教育专业认证背景下水文与水资源工程一流专业建设”（2021A56）

作者简介：蒋磊（1988— ），女，汉族，辽宁丹东人，博士，讲师，研究方向：农业水资源管理与评价。