王巧煥， 何春鋒

(東華理工大學(xué)，江西撫州344000)

《工程水文學(xué)》課程教學(xué)改革的探索與實踐

王巧煥， 何春鋒

(東華理工大學(xué)，江西撫州344000)

《工程水文學(xué)》是水文與水資源工程專業(yè)的一門不可缺少的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程具有綜合性強(qiáng)，抽象性強(qiáng)，實用性強(qiáng)的特點。根據(jù)該課程的特點，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段、“框圖”教學(xué)模式等幾種教學(xué)方式，并強(qiáng)調(diào)學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、參與實習(xí)等實踐性環(huán)節(jié)的重要性，對于提高該課程的教學(xué)質(zhì)量起著重要作用。

工程水文學(xué);課程教學(xué);教學(xué)方式;教學(xué)實踐

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展和觀念的進(jìn)步，我國水利事業(yè)正在由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代化水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變［1］，在轉(zhuǎn)變的過程中，人們?yōu)榱烁浞值睦盟Y源以及盡可能降低洪水、干旱、水污染等災(zāi)害的影響，進(jìn)而不斷的建造大量的涉水工程，包括流域水利水電工程、水資源保護(hù)工程、水土保持工程、水環(huán)境治理工程等［1］，這些涉水工程從興建到運(yùn)行過程中都要經(jīng)歷規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)及運(yùn)營管理三個階段，每個階段都要定量預(yù)估未來的水文情勢?！豆こ趟膶W(xué)》就是針對這些涉水工程的性質(zhì)和要求，將水文學(xué)的基本理論和方法應(yīng)用于工程建設(shè)與管理上的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。

1 課程教學(xué)目的和意義

《工程水文學(xué)》是以水文學(xué)的基本原理和基本方法為基礎(chǔ)，為涉水工程的規(guī)劃設(shè)計、施工、運(yùn)營管理提供水文依據(jù)，它涉及到陸地水文學(xué)專業(yè)所有的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，如水文學(xué)原理、水文測驗學(xué)、水文統(tǒng)計學(xué)、水文預(yù)報、水文計算等［2］。

該課程是水文與水資源工程專業(yè)本科生的一門必修課程，它是以水文計算為核心。通過該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能系統(tǒng)掌握徑流形成過程、水文信息采集與處理、設(shè)計年徑流和設(shè)計洪水等基本概念、基本原理和基本計算方法，培養(yǎng)學(xué)生扎實的工程水文知識，提高學(xué)生分析和解決實際水文問題的能力，最終為后續(xù)的專業(yè)課及將來從事水文等相關(guān)工作奠定扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。

2 課程的特點

對學(xué)生而言，《工程水文學(xué)》是一門綜合性強(qiáng)、學(xué)起來困難較多而難以掌握的課程。因此，教師必須結(jié)合課程的特點，制定切實可行的教學(xué)思路和方案，通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，達(dá)到良好的教學(xué)效果［3］。由于該課程的性質(zhì)特殊，所以在該課程教學(xué)中不能忽視以下幾個特點。

2.1 綜合性強(qiáng)

如前所述，本課程涉及到陸地水文學(xué)專業(yè)所學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)理論課程的內(nèi)容，是一門綜合性很強(qiáng)的課程，這種綜合性特點決定了該課程與其它相關(guān)課程之間有著親密聯(lián)系，故要達(dá)到課程要求的較好效果，就需要學(xué)生掌握扎實的數(shù)理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識。其中數(shù)理基礎(chǔ)包括數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等;專業(yè)基礎(chǔ)知識包括水文學(xué)原理、水力學(xué)、地球科學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境學(xué)等。

2.2 抽象性強(qiáng)

《工程水文學(xué)》也是一門較抽象的課程，若僅以課本內(nèi)容來講述，學(xué)生很難理解和吸收，容易對課程失去興趣和信心，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，課堂上講述基本原理時，既要講清原理產(chǎn)生的實踐基礎(chǔ)，突出原理在實踐中的重要作用，在實踐中如何使用，又要從復(fù)雜的工程實際背景中歸納總結(jié)出典型理論問題［4］，使抽象概念具體化，以便學(xué)生理解、吸收、掌握原理的內(nèi)涵。

如講到“頻率(P)”這個抽象概念時，可以引入“重現(xiàn)期(T)”概念加以理解，所謂重現(xiàn)期是指某隨機(jī)變量的取值在長時期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，又稱多少年一遇。對于這個概念學(xué)生應(yīng)該容易理解且耳熟能詳，在實際生活中經(jīng)常會聽到“××水庫的設(shè)計洪水位為千年一遇，其設(shè)計頻率P=0.1%”或者“××地區(qū)發(fā)生了百年一遇的洪水，其設(shè)計頻率P=1%”等等，結(jié)合學(xué)生生活實際這樣一講，學(xué)生就會明白了。

2.3 實用性強(qiáng)

《工程水文學(xué)》是一門應(yīng)用水文學(xué)，它要求學(xué)生將課程中所學(xué)的基本理論、基本計算方法應(yīng)用到工程實踐中去，因此，在傳授學(xué)生理論知識時，可以通過課程實驗以及教學(xué)實習(xí)等實踐性教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，擴(kuò)寬學(xué)生的知識面，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

如在講水文信息采集與處理時，在課堂上先將水位觀測、流量測驗、泥沙測驗等方面的基本測驗方法、整編方法講授清楚;隨后在學(xué)生的教學(xué)實習(xí)中，可以讓水文站工作人員給學(xué)生實際講解相關(guān)水文數(shù)據(jù)測定儀器的使用方法，學(xué)生可分四人一組進(jìn)行實踐操作，這樣學(xué)生可將課堂上所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實踐中去，讓學(xué)生明白如何獲取水文數(shù)據(jù)，并且進(jìn)一步明白所獲得的這些水文數(shù)據(jù)是設(shè)計年徑流、設(shè)計洪水計算等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最終為涉水工程的興建提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

3 課程學(xué)習(xí)的要求

根據(jù)該課程的特點，要求學(xué)生掌握課本上的練習(xí)題外，還要增加一些實驗、實踐性環(huán)節(jié)。

3.1 安排學(xué)生參加課間實驗

為了讓學(xué)生更深入地掌握課堂上的知識，該課程在教學(xué)計劃安排中加入4個學(xué)時的實驗，其中包括兩個必做實驗:氣象站觀測(降水、蒸發(fā)等數(shù)據(jù)測定)和明渠水槽斷面流速測定;一個選做實驗:河流中泥沙測定。這三個實驗要求學(xué)生自己動手操作，分四人一組，最后將測驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，提交實驗報告，并在課程考核中按10%的比例計入總成績。

3.2 要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)并完成作業(yè)

由于課程內(nèi)容復(fù)雜，難以理解，前后內(nèi)容相互關(guān)系較大，所以要求學(xué)生在上課前先預(yù)習(xí)，大體上了解將要講述的內(nèi)容，隨后在課堂上有針對性帶著問題跟著教師思路進(jìn)行理解，課后將所講的內(nèi)容再更深入消化吸收，并完成相關(guān)內(nèi)容的作業(yè)。這種教學(xué)要求實際上從學(xué)生開始學(xué)習(xí)就應(yīng)做到，但在大學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生都沒有意識到這種步驟的重要性，往往到上課時才打開書，上完課合上書直到下一節(jié)課才打開書，有的學(xué)生甚至不打開書，所以很難跟上教師的思路，致使該課程結(jié)束后，對教學(xué)內(nèi)容還是很難掌握。為了達(dá)到較好的效果，要求學(xué)生預(yù)習(xí)時先總結(jié)提出問題，復(fù)習(xí)時解決問題，最后以紙質(zhì)形式連同作業(yè)上交，這在課程考核中占總成績的5%。

3.3 要求學(xué)生閱讀與課程有關(guān)的參考書及文獻(xiàn)并完成讀書報告

由于課程的內(nèi)容較多，但課程授課學(xué)時有限，所以不能在有限的學(xué)時內(nèi)將課程內(nèi)容一一講解，這就要求學(xué)生在課后多閱讀相關(guān)的參考書，將課堂上沒有講解或簡單講解且其它課程沒有涉及到的內(nèi)容進(jìn)行彌補(bǔ)。同時為了提高學(xué)生的科研水平，要求學(xué)生感受到該課程在實際工作中的重要性，讓學(xué)生閱讀一些相關(guān)的科研論文、科研報告，如小流域設(shè)計洪水都有哪些計算方法、城市內(nèi)澇問題研究、特大洪水對洪峰流量如何影響等等，完成讀書報告，學(xué)生既從中體會學(xué)習(xí)樂趣，對熱點和前沿問題進(jìn)行追蹤和了解，又能提高能力的培養(yǎng)，為今后的深造打下良好的基礎(chǔ)，這在課程考核中占總成績的5%。

4 課程教學(xué)方式

4.1 采用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)手段

該課程以課堂講授為主，注重對基本概念、原理及計算方法的介紹，講課中采用傳統(tǒng)板書與現(xiàn)代化多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)手段。其中多媒體教學(xué)圖文并茂，既可以豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，又可以縮減傳授知識的時間，同時還可以把抽象的內(nèi)容圖像化，更能激發(fā)學(xué)生的關(guān)注度、加深對知識的記憶［5］。如水文信息采集的各種儀器，可以通過圖片更直觀感知，如何采集數(shù)據(jù)時，可以加入錄像進(jìn)行講述，使學(xué)生在課堂上就能掌握實踐操作，達(dá)到較好教學(xué)效果。

4.2 積極吸取先進(jìn)的教學(xué)方法與模式

(1)采用“框圖”教學(xué)模式?！翱驁D”教學(xué)模式可以將相對分散、零碎的知識單元進(jìn)行合理組合、有機(jī)銜接起來，從而使學(xué)生既可以看到一個整體、全局的知識體系，又能明確各知識單元的位置與聯(lián)系;既抓住主線、突出重點，又能順“藤”摸“瓜”、各個突破，便于課前對所學(xué)內(nèi)容有個整體性了解，課后對所學(xué)內(nèi)容復(fù)習(xí)與鞏固［6］。對于該課程知識點多而雜，推求方法又多樣化等特點，采用“框圖”教學(xué)非常適用，且教學(xué)效果良好。

如由暴雨資料推求設(shè)計洪水時，其計算框圖如下。

圖1 由暴雨資料推求設(shè)計洪水計算框圖

這樣學(xué)生可以從總體上了解暴雨資料推求設(shè)計洪水的計算過程，其計算過程可分為相對獨立的三個知識單元，計算框圖分別如下:

圖2 三種資料條件下流域設(shè)計暴雨計算框圖

圖3 流域產(chǎn)流計算框圖

圖4 流域匯流計算框圖

通過上述三個知識單元計算框圖，學(xué)生既可以明白由暴雨資料推求設(shè)計洪水具體過程，又可以使流域產(chǎn)匯流計算內(nèi)容得以復(fù)習(xí)，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

(2)采用“激勵”教學(xué)方法。激勵教學(xué)法是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性、充分體現(xiàn)以學(xué)生為主的教學(xué)方法，即根據(jù)學(xué)生需要肯定的需求及時給予鼓勵，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與課堂教學(xué)的主動性［7］。在該課程教學(xué)中，主要采用課堂回答問題及時鼓勵并給予獎勵評分，作業(yè)批改并給予不同等級評分，再加上期中考試的評分三種措施，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與性，這部分在課程考核中占總成績的10%。

(3)采用“多維互動”教學(xué)手段?！岸嗑S互動”教學(xué)模式表現(xiàn)為師生共同參與，以學(xué)生為中心，教學(xué)方法多樣化，促成師生、生生等互動局面，來激活課堂教學(xué)，在本課程教學(xué)中采用了討論式教學(xué)方法［8］。

一方面，教師在備課時帶著問題認(rèn)真鉆研教材，閱讀相關(guān)參考書，擬出討論內(nèi)容，吸引學(xué)生的興趣，如講到水資源與水循環(huán)時提出“水是用之不盡，取之不竭”的嗎?在講到年徑流影響因素時，提出“植樹造林，毀林開荒，修建水利工程”等措施對流域年徑流如何影響等問題來進(jìn)行討論，課后再進(jìn)行總結(jié)。

另一方面，在課程教學(xué)中，騰出一定的時間，讓學(xué)生自己設(shè)計問題，將課程所學(xué)的知識的重點、難點、疑點等說出來，從而讓全班同學(xué)主動探索、思考問題，打破傳統(tǒng)課的束縛，取得良好的教學(xué)效果。

4.3 加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng)

“實踐、認(rèn)識、再實踐、再認(rèn)識”是人類認(rèn)識事物的規(guī)律［9］，重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)是該課程的特點所決定的。在課堂上注重對基本原理和方法的介紹，并結(jié)合實驗、實習(xí)等實踐教學(xué)方法，使學(xué)生的實際動手能力得到培養(yǎng)。如要了解氣象觀測的要領(lǐng)，可以先讓學(xué)生借助實驗室小型氣象站，了解降水、蒸發(fā)等數(shù)據(jù)的整理，再在實習(xí)過程中帶學(xué)生參觀氣象站，并由專業(yè)工程師講解氣象衛(wèi)星云圖，了解天氣預(yù)報的整個過程;然后帶學(xué)生參觀水文站，學(xué)習(xí)水位、流量等的實際測驗方法;最后帶學(xué)生到水利水電設(shè)計院進(jìn)行實習(xí)，掌握如何推求工程的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值等一系列實踐活動，豐富學(xué)生專業(yè)知識和提高學(xué)生實際工作能力。

5 課程考核方式

課程考核就如一根指揮棒，學(xué)生往往根據(jù)考試方式來確定學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)方式，傳統(tǒng)的閉卷考試模式單一、死板，既不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，也不利于學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識能力的培養(yǎng)［10］，從而很難達(dá)到該課程教學(xué)要求。根據(jù)這幾年的教學(xué)經(jīng)驗，采用綜合評定方法:其中基礎(chǔ)理論與計算方法采用閉卷考試方式，以60%計入總成績，平時成績(包括閱讀文獻(xiàn)及讀書報告占5%、作業(yè)占5%、上課考勤占10%和課堂回答問題占10%)以30%計入總成績，課間實驗以10%計入總成績。這樣的考核方式充分體現(xiàn)了學(xué)生掌握該課程的知識情況，符合人才培養(yǎng)的計劃，學(xué)生在掌握理論知識的同時又培養(yǎng)了分析和解決實際問題的能力。

6 結(jié)語

根據(jù)《工程水文學(xué)》課程的特點，采用“框圖”教學(xué)模式、激勵教學(xué)方法和多維互動教學(xué)模式等教學(xué)方式，并引導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)文獻(xiàn)、撰寫讀書報告，不僅擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，而且提高了學(xué)生的科研能力;通過學(xué)生對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的參與，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。

由于科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，教師也要與時俱進(jìn)，不斷地查閱國內(nèi)外與該課程相關(guān)的新文獻(xiàn)，及時把新理論、新方法、新技術(shù)等傳授給學(xué)生，以求達(dá)到良好的教學(xué)效果。

［1］詹道江，徐向陽，陳元芳.工程水文學(xué):第四版［M］.北京:中國水利水電出版社，2010.

［2］張子賢.工程水文學(xué)教學(xué)中的幾點體會［J］.河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報，1995(增1):26-28.

［3］宋曉梅.“環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)”課程教學(xué)研究與實踐［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2006，8(4):77-78.

［4］胡彩虹，吳澤寧，左其亭，等.工程水文學(xué)課堂教學(xué)中的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)淺談［J］.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008(29):191-192.

［5］朱立，李躍忠，錢敏，等.《傳感器與檢測技術(shù)》課程教學(xué)模式創(chuàng)新探討［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2011，30(1):77-80.

［6］仇錦先，陳平.“框圖”教學(xué)模式在“工程水文學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國電力教育，2009(4):54-55.

［7］譚軍利，王西娜.談激勵教學(xué)法在《工程水文學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.職業(yè)教育研究，2011(10):91-92.

［8］殷震育，于玲紅，楊文煥，等.“水文學(xué)與水資源學(xué)”課程教學(xué)改革［J］.科技信息，2011(17):33-36.

［9］黃繼英.國外大學(xué)的實踐教學(xué)及其啟示［J］.清華大學(xué)教育研究，2006(4):97-101.

［10］王斌，周亞平.《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程考核存在的問題和改革建議［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2011，30(1):85-88.

Exploration and Practice on the Teaching Reform of“Engineering Hydrology”Course

WANG Qiao-huan， HE Chun-feng
(East China Institute of Technology，F(xiàn)uzhou344000，China)

“Engineering Hydrology”is an indispensable professional foundation course of hydrology and water resources engineering.It is characterized by comprehensiveness，abstractness and practicability.According to these characteristics，this paper stresses that we should adopt modern teaching means，“diagram”teaching mode and so on，and also emphasizes the importance of students’reading literature and participating in practice，which play a very important role in improving teaching quality of the course.

engineering hydrology;course teaching;teaching mode;teaching practice

G642.0

A

1674-3512(2012)02-0184-04

2012-02-05責(zé)任編輯:王菊梅

王巧煥(1980—)，女，陜西蒲城人，碩士，講師，主要從事水資源與水環(huán)境研究。

王巧煥，何春鋒.《工程水文學(xué)》課程教學(xué)改革的探索與實踐［J］.東華理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2012，31(2):184-187.

Wang Qiao-huan，He Chun-feng.Exploration and practice on the teaching reform of“Engineering Hydrology”course［J］.Journal of East China Institute of Technology(Social Science)，2012，31(2):184-187.