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水文学课程教学改革的思考

 时间:2020-06-24 19:12:13 来源: 
水文学课程教学改革的思考

沈 鹃1  韦 明2

(1.西南科技大学,四川 绵阳 621010;2.广西交通职业技术学院,广西 南宁 530023)

【摘 要】水文学是土木工程专业的一门专业基础课,针对学生学习该课程兴趣不高,学习效果差等问题,结合多年教学实践经验,提出了该课程教学改革的一些建议。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com关键词土木工程;水文学;教学改革

作者简介:沈鹃(1978—),女,讲师,主要从事土木工程的教学与科研工作。

韦明(1976—),女,讲师,主要从事土木工程的教学与科研工作。

0 前言

水文学是高等学校土木工程专业指导委员会推荐的专业基础课程,西南科技大学(以下简称我校)土木工程专业于2012年将其设为了必修课。水文学主要介绍水文现象基本规律及其研究方法、河流与径流、水文统计基本原理与方法、设计洪峰流量与水位计算、桥涵孔径设计、桥下河床冲刷计算,通过水文学课程的学习,可以使学生了解降水、下渗、蒸发等水文现象的物理规律及其对径流的影响,掌握产汇流的物理机制、计算原理与计算方法,从而为一些涉水土木工程,比如桥梁、涵洞、大坝等的规划设计、施工建设及运营管理提供理论依据。

然而笔者经过几年的教学实践发现,相对于土木工程专业的其他一些主干课程,学生对于水文学这门课程不重视,学习积极性低,学习效果差。因此,如何搞好水文学的教学,提高本课程的教学质量,很值得研究探讨。

1 水文学课程教学中存在的问题

1.1 课程内容综合性强,学生兴趣不高

如前所述,水文学是研究自然界中所有水体形成、分布、变化、运动、相互转化和环境相互作用规律的一门科学,涉及到水文测验、水文实验研究、水文分析与计算、水文预报、水文地理、河流冲刷与泥沙淤积等内容,总之,水文学的内容非常广泛、非常丰富、也极其复杂。比如,水文研究的基本方法之一——数理统计法就要用到概率论与数理统计的知识,水文计算要用到水力学的知识,所以水文学是一门综合性很强的课程。同时水文学也是一门抽象性很强的课程,比如在由流量资料或暴雨资料推求设计洪水的时候用到了单位线法,单位线的概念很抽象,难以理解。大多数学生对本门课程的重要性没有足够的认识,兴趣本来就不高,再加上以上的原因造成了学生学习起来很困难,更加提不起兴趣。

1.2 缺少实践环节

水文学作为土木工程专业的专业基础课,我校虽然将其设置成了必修课,但是由于总学时数的限制,水文学只安排了32个理论学时。然而水文学本身是一门实践性很强的课程,比如流量的观测,水文数据的收集,以及现行水文频率计算方法——适线法等,如果能让学生在实践过程中学习,不仅可以加深学生对基本理论的理解,还可以提高学生的基本操作技能和分析测验结果的能力。总之,通过笔者在这几年水文学教学过程中的观察发现,水文学教学实践环节的缺乏,比如课程设计、课程实验以及课程生产实习等环节的缺乏,不利于学生动手能力的培养,实践应用能力不强,且学生应用软件和新技术解决实际问题的能力普遍较差。

1.3 课程开设学期安排不合理

水文学课程的特点是内容丰富、涉及到不同学科的知识较多、教学难度较大,一般要求学生先修完高等数学、概率论与数理统计、大学物理、水力学、工程地质、测量学、计算机程序设计等课程。目前我校水文学课程开设时间为二年级第2学期,而应先修的水力学、测量学等课程也安排在二年级第2学期,与水文学同期开设,这无疑给教师授课和学生学习增添了很多困难。

针对以上问题,现结合多年的教学实践经验谈谈笔者对水文学课程教学改革的几点建议。

2 教学改革的建议

2.1 让学生从思想上对水文学课程引起重视

兴趣是最好的老师,如果能激发出学生学习水文学的兴趣,那么对于课堂教学效果的改善会起到决定性的作用。首先要让学生意识到本课程的重要性,主讲教师应在课上列举大量会用到水文学知识的工程实例,比如,黄河上第一个大型水利枢纽工程三门峡水库,因为泥沙问题估计不足,使15亿吨泥沙全部铺在了从潼关到三门峡的河道里,潼关河道抬高,关中平原地下水无法排泄,田地出现盐碱化,这是对泥沙问题估计不足造成的结果;1981年长江上游连续6天暴雨造成的洪水使得长江上游多个城市发生内涝,这是泄洪能力不足造成的灾害;在进行桥面标高的确定时,必须先求出设计水位或设计流量,这又必须用到以往多年的水位或流量观测资料,从而推求出指定频率下的水位或流量,即设计水位和设计流量。

2.2 采用灵活多样的教学方法

当然,仅仅让学生从思想上引起重视还不够,在课堂教学过程中还需要采用灵活多样的教学方法,以激发学生的兴趣。教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的统称。目前,由于课程课时有限等原因,教师在授课过程中多采用单一的讲授式、灌输式授课方式,这在一定程度上限制了学生主动思考能力的发展。因此,笔者建议采用启发式教学和反馈式教学相结合的教学方式,教师在授课时要提纲挈领,鼓励学生发表自己的看法和见解,鼓励学生通过互助讨论的方式解决问题,教师在其中只起引导作用。比如,在讲到水文循环时,让学生思考:为什么会发生水文循环,水文循环与河川径流有何关系。再比如,在学习“设计洪峰流量与水位计算”这一章内容之前,让学生先预习,然后由学生介绍流量资料推求设计洪水的基本程序,这样能使学生先从总体上把握本章的学习重点和难点,在教师讲解时才能有针对性的学习。

2.3 传统板书与现代化多媒体技术相结合

目前先进的计算机多媒体技术已广泛地应用在高等学校的课程教学之中,以其生动、直观、高效的教学理念越来越多地被高校教师所采用。特别对于水文学课程,有很多概念比较抽象,如果不通过图片、动画,甚至录像来进行讲解,学生就会很难理解。如流速仪、自记雨量计、自记水位计等仪器,可以通过图片更直观感知,也可以加入水文站工作录像使学生更直观地了解数据是如何采集的。但是对于需要演算、推导过程的基本理论内容,虽然用多媒体教学速度较快,但学生难以跟上推导过程,这部分内容用传统的板书教学,条理性好,速度慢,使学生学得更扎实。

2.4 增加实践教学环节

由于教学时数的限制,结合我校实际情况,要想专门为水文学课程增加实践学时的可能性不大,这就需要教师让学生利用课余时间进行实践环节的锻炼。教师可联系附近水文站,组织学生到水文站参观实习,可邀请水文站的工作人员讲解水文站的功能和主要工作,可参观水文站已有的水文资料成果,熟悉各种测试仪器的工作原理。除了参观实习,教师还可以要求学生采用计算机分析软件完成相关作业,比如用Excel和Matlab等软件编程序来完成第3章的作业:用适线法推求百年一遇的设计洪峰流量。采用计算程序迎合了学生对工程计算的兴趣,发挥了学生在计算机方面的特长,又锻炼了学生综合运用所学知识的能力。由于这些实践过程不是属于课程学时内规定的内容,所以教师应在课程成绩评定时,对积极参与实践环节锻炼的学生给予一些成绩上的激励。

2.5 调整课程开设时间

如前所述,目前我校水文学课程的开设时间不利于学生更有效的学习,而三年级开始又会学到很多专业课,有些专业课会用到水文学的知识,所以综合考虑,笔者认为将水文学安排在三年级第1学期的前半学期最为合适。

3 结束语

水文学课程是土木工程专业一门重要的专业基础课程,教学质量的好坏直接影响到某些后续课程的学习。因此,需要教师和学生端正思想,相互配合,共同努力,才能取得良好的教学效果。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com参考文献

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[责任编辑:刘展]