基于文献计量的水文课程教学改革研究论文

2024-05-21 11:13:42 来源: 作者:heting
摘要:为了更好地研究近几年水文课程教学改革的研究热点和趋势走向,文章检索了CNKI数据库收录的有关水文课程教学改革的文献,采用CiteSpace软件对年度发文量、高频关键词和突现词进行了分析,结果显示,从发文量来看,水文课程教学改革文献量逐年增多,呈波动上升趋势;从高频主题词来看,“教学改革”出现的频率最高;从关键词中心性来看,“教学改革”的重要程度最高,是其他关键词的核心节点,“课程思政”的引用频次较低,中心性数值为0;等等,并据此提出了相应建议。
摘要:为了更好地研究近几年水文课程教学改革的研究热点和趋势走向,文章检索了CNKI数据库收录的有关水文课程教学改革的文献,采用CiteSpace软件对年度发文量、高频关键词和突现词进行了分析,结果显示,从发文量来看,水文课程教学改革文献量逐年增多,呈波动上升趋势;从高频主题词来看,“教学改革”出现的频率最高;从关键词中心性来看,“教学改革”的重要程度最高,是其他关键词的核心节点,“课程思政”的引用频次较低,中心性数值为0;等等,并据此提出了相应建议。
关键词:水文课程教学,文献计量,可视化分析
水文是研究自然界水的时空分布、变化规律的一门学科,是水利工程领域的重要专业课程。水文学的研究领域十分宽广,从大气中的水到海洋中的水,从陆地表面的水到地下水,这些都是水文科学的研究对象。另外,也有部分涉及工程领域,比如,工程水文课程内容包括设计洪水分析计算、设计暴雨分析计算和设计年径流等。随着城市化的加速,水文要素受到比较大的影响,于是有了专门的城市水文学课程。水文课程作为理论与实践密切结合的专业基础课程,已经历经百年的历史,由单纯的应用学科,演变成具有多个应用与理论分支的科学[1]。21世纪,资源与环境成为制约人类社会经济快速发展的重要因素,而资源与环境中面临的诸多问题与水文息息相关[2],如我国西北地区水资源短缺问题,华北平原地下水超采造成的地下水环境与灾害问题(包括地下水降落漏斗、地面沉降、海水入侵等)[3-4],这些现实问题对水文学的教学内容提出了新的要求,故如何将这些问题的分析与解决融入教学值得深入探讨[5]。
为了更好地探究当前水文课程教学改革领域的状况,本文利用CiteSpace软件,以2012—2023年的相关中文文献为样本,进行了可视化分析,并通过共现分析、突现分析探明水文课程教学改革的研究热点和趋势,旨在为水文课程教学改革提供了新的思路与参考。
一、资料与方法
(一)研究方法
通过CNKI数据库提取样本,借助Excel表格统计每年发文数量,并使用Origin软件制作折线图。利用CiteSpace软件,对文献进行分析和深度挖掘,从研究主题、关键词、突出词等方面入手,展示水文课程教学改革研究的现状和发展动态,并通过共现网络图和突现词图谱直观、清晰地加以呈现。
(二)数据来源与筛选
本文的中文文献来源于CNKI数据库,检索主题词为“水文”与“教学改革”,检索时间为2012年1月1日至2023年5月1日,共检索到277篇文献。经过人工筛选,排除了报纸、报告和会议论文,最终确定了200篇有效文献。
二、结果
(一)发文数量分析
自2012年起,水文领域教学改革的文献开始出现。如图1所示,从2012年到现在,相关方向文章的发文量虽然既有上升又有下降,但在总体上呈现出波动式上升状态,在2012至2015年经历了生存发展阶段,2016年至2018年迎来了缓慢发展阶段,2019年到现在是快速发展阶段,其中2019年发文量高达29篇。
(二)高频主题词可视化分析
本文利用CiteSpace软件对水文课程教学改革文献的关键词进行了可视化分析,发现“教学改革”和“实践教学”是出现频率最高的主干检索词频。其次是“改革”“教学模式”“教学方法”和“水文地质”等词语。此外,教学内容改革具体措施的关键词,如“实践”“能力培养”“专业认证”“工程教育”“课程建设”,以及“教学”等词先后出现,如表1所示。中心性(Centrality)是分析关键词重要程度的一个关键指标[6]。若中心性超过0.1,则说明该节点为中心节点,在研究中较为重要且具有较大的影响力。如表1所示,中心性数值较高的关键词有“教学改革”,其中心性数值高达1.08,远远超过了其他关键词,“实践教学”“改革”“教学模式”“教学方法”“水文地质”等关键词引用频次高的同时中心性数值也高,而“课程改革”“教学实践”“翻转课堂”及“培养模式”等关键词虽引用频次较低,但中心性数值较高。“课程思政”引用频次较低,排名靠后,并且中心性数值为0,这超出了笔者的预期,同时也表明未来水文课程教学改革应更加注重思想政治教育元素的融入。
如图2所示,“教学改革”是关键词共线网络图中最大的节点,这表示它出现的频率最高,与其他关键词有着密切的联系。这一结果符合检索前的预期目标。图谱中,关键词自动聚类分析结果表明,“改革”“教学内容”“教学方法”和“实践教学”这几个关键词与其他关键词的连线相对较多。而“课程思政”作为近几年教学改革较为重视的方面,由于出现的频次较低,没有出现在网络图中,这可能是由于课程思政近年来才开始获得关注。
(三)新兴热点时序强度分析
本文以关键词的重要程度为依据,对其进行排序,经过筛选获得突现词,如图3所示。从图中可以看出,在2013年至2015年,“实践教学”这一关键词开始出现,同时“实践”等词汇较为突出。自2016年以后,“实践教学”“翻转课堂”“课程改革”“课程思政”和“能力培养”等涉及教学改革的词汇强度逐渐提升。这反映出研究者在相关教育领域不断创新和探索,将现代教学手段和教学理念融入教学实践,提高了教学效果,培养了学生实践能力。特别是在2016年以后,教育领域对于翻转课堂、课程改革和课程思政等方面的研究越发深入,这也充分表明了教育领域想要培养更加全面发展的人才、适应社会需求的人才的决心和行动[7]。这些教育改革的突现词,从不同的角度说明教师对教育改革进行了深入论述和探讨[8]。这充分说明在过去的教学改革过程中,早期的生存发展阶段和缓慢发展阶段更多关注的是专业与课程本身,包括教学内容、教学方法、实验教学等方面的优化;而在快速发展的阶段,人们开始重视学生的综合能力培养,包括创新思维、实践能力、团队协作能力等方面的锻炼。
三、讨论
本文以文献计量学为基础,研究了近10多年来水文课程教学改革的现状和热点。以了解水文课程教学改革的发展历程、研究热点及发展趋势。
从发文量来看,水文课程教学改革的文献量逐年增多,呈波动上升的趋势。本文将2012—2023年水文课程教学改革的发展历程分为三个时期,第一个时期为2012年至2015年,发文量较少,可能是由于水文学教育改革的理论和实践研究过程相对较为缓慢,研究者在理论、实验、实践等方面都需要更长时间进行沉淀和积累。第二个时期为2016至2018年,发文量缓慢上升,这可能与教育部发布《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作通知》[9-10],教育部和财政部联合发布《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工作的意见》息息相关。第三个时期为2019年至2023年,发文量快速上升,可能是由于信息技术变得发达,网络教学、翻转课堂及雨课堂等新型教学方法水文课程中广泛应用[11]。
从高频主题词来看,“教学改革”出现的频率最高,“实践教学”“改革”“教学模式”和“教学方法”等词语出现的频率较高。这说明教学改革是当前教育领域一个非常重要和热门的话题,教育领域的发展趋势需要不断改善教学方法和教学模式,以提高课程质量和效果[12];实验教学可以让学生更加深入地理解和掌握知识,帮助他们在实践中积累经验,从而增强学习的效果和实用性;选择合适的教学方法可以提高学生的兴趣和学习效率,促进其对知识的消化吸收和掌握;教学模式改革是教学改革的又一重点[13],教学模式可以影响学生的学习态度和学习成果,教师需要合理选择教学模式来满足学生的学习需求;优秀的课程建设需要从学生的需求、学科本身的特点和时代背景等多个方面考虑,从而打造具有差异化、特色化和实用性的课程体系。
从关键词中心性来看,“教学改革”的重要程度最高,是其他关键词的核心节点,具有重要的影响力。此外,“实践教学”“改革”“教学模式”“教学方法”等关键词在教学改革方面同样需要予以重视。“课程改革”“教学实践”“翻转课堂”及“培养模式”等关键词虽引用频次较低,但中心性数值较高,因此仍然具有重要的影响力和地位,在未来的教育改革研究中,这些关键词可以作为重要的研究方向和切入点,持续深入探究它们的实质、实践和应用,以推动教育领域的创新和发展。而“课程思政”在该研究中引用频次较低且中心性数值为0,说明在水文课程教学改革研究中,需要加强对课程思政的研究和探讨。
从关键词共现网络图来看,“教学改革”是关键词共线网络图中最大的节点,且与其他关键词均有连线,说明它出现的频率最高,与其他关键词有着密切的联系。而“改革”“教学内容”“教学方法”和“实践教学”等关键词的重要程度仅次于“教学改革”。这说明“教学改革”是关键词共线网络图中最为核心和重要的概念,也是研究教育领域中其他关键词的主要起点和关键性因素。同时,“改革”“教学内容”“教学方法”和“实践教学”等关键词与“教学改革”一样具有重要性,并且与“教学改革”密切相关,这表明这些关键词的研究是基于课程的结构和设计、教学方法和形式、实践的体验和效果,以及相关学科内容和应用方向等方面对教学改革进行了深入探索。因此,只有全面深入地研究和探索这些关键词之间的关系,才能更好地推进教育领域的发展和教学质量的提高。
从关键词突现图谱来看,在2013—2015年,教育领域开始探索和推广实践教学方法,并对教学体系进行改革。这表明教育领域开始强调学生实践能力和应用能力的培养,并尝试从传统的知识传授和课堂教学中跳出来,使教育更加贴近社会实践和学生的实际需求。而自2016年以来,教育领域对于翻转课堂和课程改革方面的研究越来越深入,体现了教育领域发展的新趋势。这表明教育领域正积极探索更加实用、具有创新性的教育模式和方法,以应对现代社会的人才培养需要[14]。
本研究发现“课程思政”出现的频率占比较少,说明目前水文课程教学改革中对课程思政的研究和关注较少。具体可能是因为课程思政在近年来才提出来,所以在水文课程教学改革研究中没有获得广泛关注。这也说明课程思政在水文学教学改革中的作用和意义尚未被深入认识和充分发挥出来[15]。课程思政是指将思想政治教育融入课程设置,通过知识传授和沟通交流培养学生的高尚情操、道德品质、个性特长和创新能力[16]。因此,对于水文课程教学改革的研究者和实践者来说,仍需要更加深入地探究课程思政的内涵和应用,探索其在教学理念、教学内容、教学方法和教育目标等方面的具体实现和运用,以推动水文课程教育领域更加全面深入地进行教育改革和创新试验[17]。
四、建议
(一)创新教学方法
传统的水文课程讲授式教学模式难以激发学生的学习兴趣和主动性等,因此在水文课程教学中应采用多种教学方法,以促进学生的积极参与和深入学习,以下是一些关于水文课程教学方法的建议。①强调实践教学:水文学是一门实践性很强的学科,因此可以加强实践环节的设计,增设实验室和野外实践课程,并鼓励学生参与实际测量观测等活动,以提高其实践能力和技能水平。②引入多媒体技术:因为多媒体技术可以更好地展示水文学的基本概念和复杂过程,故教师可以采用多媒体课件、视频等教学资源来加强知识点的讲解,以此激发学生的学习兴趣,从而提高学习效果。③跨学科整合:水文与其他学科密切相关,因此可以将水文学与其他学科紧密结合起来,如环境学、地质学、气象学等,搭建跨学科课程平台,加强互动交流、组织讨论等,从多方面提高教学效果。④开展翻转课堂:将传统的课堂学习和课后做作业的模式颠倒,让学生提前在家完成学习,课上教师开展互动探讨式讲解和疑问解答,即让学生通过自我先导学习,进一步锻炼自学能力。概言之,教师要不断探索、创新教学方法和实践形式,不断深化水文课程教学改革,依照实际需求完善相应措施,推进水文课程教学改革发展。
(二)将思政元素融入教学内容
根据水文课程教学特点,将思政元素融入教学内容,如表2所示。对于水文课程教学来说,课程教学既要满足工程教育专业认证要求,还要融入课程思政,但两者并不冲突。教学过程中,教师可以专业认证要求为基础,将社会主义核心价值观、新时代水利精神等贯穿水文课程教学,提升价值引领作用。具体实施时,教师可从水文学的基本原理、方法及其应用中挖掘其蕴含的理想信念、爱国奉献、品德修养、奋斗精神、开拓创新精神等思政元素,然后对课程内容进行重构,将挖掘的思政元素有机融入水文课程教学,以充分发挥该门课程的育人功能。在这一过程中,教师还要根据水文课程各知识点选择合适的、多元的教学方法作为辅助手段,以达成育人和育才的统一。
(三)建立完善的教学机制
在水文课程教学中,建立完整的教学机制可以提高教学质量,帮助教师做到有针对性地教学。具体方法如下。①设置课程教学目标和评估标准:通过集体研讨和多轮论证,明确水文课程教学目标和评估标准,以达到教育和实践的目的,并建立统一的课程考核标准。②探索新的教学方法和教学形态:以教研室为依托组织教师开展听课、评课活动,探索新的教学方法和教学形态,如互动课堂、信息技术支持下的课堂等。③建立评估机制:组织专家开展课程教学评估研讨会,利用历史数据分析明确水文课程评估指标、评估内容和方法等,以建立水文课程的评估机制,评估课程改革的成效,主要包括师生情况调查研究、综合评估报告等。④制定课程管理制度:教务处可结合水文课程特点,经交流研讨,建立课程管理制度,以确保课程的良好开展和实施。该课程管理制度应包括课程管理机构与反馈机制的定位,以及排课管理的时间节点等内容。
五、结语
综合以上讨论结果,不难发现教育领域正朝着更加多元化、实践性和创新性的方向发展,水文课程教学改革也不例外。水文课程教学改革研究的文献数量呈波动性增长趋势。当前该领域的研究热点主要集中在实验教学、教学方法、教学模式上,对课程思政的研究和关注较少。基于此,如何运用教改手段提高水文课程教学质量,如何做到将课程思政有机融入水文课程教学过程,达到润物细无声的效果,必将成为水文课程教学改革研究关注的热点。
参考文献:
[1]翁红波.新时代背景下《水文地质学基础》课程的教育教学改革路径研究[J].内江科技,2022,43(9):148-150.
[2]陈南祥,杨素珍.水文地质学课程体系改革设想[J].华北水利水电学院学报(社科版),1998(2):56-57,60.
[3]李识博,马建全,段钊,等.基于现代工程能力导向的《水文地质学基础》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,2020(8):212-213.
[4]赵静,李志萍,赵贵章.水文地质学基础课程教学改革与实践研究[J].河南教育(高教),2019(2):108-113.
[5]马雷,钱家忠,陈陆望,等.基于慕课理念的“水文地质学基础”课程教学改革研究[J].中国地质教育,2023,32(1):63-67.
[6]罗燕娇.中国劳动教育研究30年流变:基于1992—2021年CN-KI文献CiteSpace可视化分析[J].铜仁学院学报,2022,24(5):44-55.
[7]田园,岳斌.大数据背景下“互联网+”创新教育人才培养模式探索[J].林区教学,2023(5):56-59.
[8]林捷兴.推动党史学习教育常态化长效化[N].深圳特区报,2022-01-24(1).
[9]王建华,毕万全,李晓民,等.工程制图精品课程建设的探索与实践[J].工程图学学报,2006(6):121-125.
[10]杜宝贵,徐建.高等学校本科教学质量与教学改革工程的持续发展[J].中国冶金教育,2010(1):4-6.
[11]郭巧玲,杨云松,董一慧.工程教育专业认证视角下的“水文学原理”课程教学改革探讨[J].东华理工大学学报(社会科学版),2022,41(4):387-392.
[12]王艺.《人民珠江》通过“中国知网”扩大发行与传播范围[J].人民珠江,2010,31(1):59.
[13]赵英,付钰,罗琼.山西省重点中学课堂教学模式改革情况调查研究:基于F中学的案例研究[J].教育理论与实践,2017,37(1):61-64.
[14]杨子.基于MOODLE的乐理教学模式改革与实践研究:评《基本乐理教学与实用指导》[J].科技管理研究,2022,42(6):247.
[15]刘世波,吴会丽.课程思政建设路径研究[J].北京财贸职业学院学报,2023,39(2):59-62.
[16]单魁贤,王月英,焦宏晶.充分发挥高校思政课立德树人作用[J].新长征,2023(3):60-61.
[17]牛赟,刘传明,曹蕾,等.地理学专业《水文学》课程思政元素的挖掘及融入[J].淮阴师范学院学报(自然科学版),2022,21(3):274-277.
