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“工程水文学”课程教学改革与创新

办公室述职报告 时间:2023-06-28 10:40:33

摘要:在参照国内外高校“工程水文学”课程教学内容体系和教学方法的基础上,结合学校实际情况,以培养“高素质,重实践”的创新性人才为目标,改革优化教学方法,提出“温故、启发领悟、知新、精炼总结”四环节课堂教学方法,采用“一条主线,多条辅线”教学手段,研究“四大模块”实践课程内容体系,健全本课程考核办法,以期不断深入教学改革、提高教学质量,调动学生学习积极性和主动性,培养具有创新能力的人才。

关键词:工程水文学;教学改革;教学方法手段

作者简介:康艳(1977-),女,黑龙江汤原人,西北农林科技大学水利与建筑工程学院,讲师;宋松柏(1965-),男,陕西永寿人,西北农林科技大学水利与建筑工程学院,教授。(陕西 杨凌 712100)

基金项目:本文系西北农林科技大学教学研究项目(JY1102056、JY1102059)的研究成果。

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)34-0096-02

“工程水文学”是水利类和土木工程类专业的一门必修专业基础课程,是将水文学的基本理论与方法应用于工程建设与管理的一门技术学科。[1]本课程涉及内容广泛、概念抽象,课程教学过程中既要注重基本原理、基本概念的描述,又要强调基本理论的实际应用,注重培养学生实践能力和解决问题能力。为提高课堂教学感染力,激发学生自主学习能力,培养创新意识,提高学生分析和解决实际问题能力,本文在课程教学内容体系、教学方法、教学手段、实践教学内容体系和课程考核办法等方面作了初步的研究和探索。

一、“工程水文学”教学中存在的问题

与国外著名大学水利类专业开设的“工程水文学”课程相比,目前国内在课程教学内容体系和人才培养模式等方面还存在着课程内容体系同一化,教学方法落后,教学手段单一,课程实践环节比重小,课程考核方式单一化等问题。

1.课程内容体系同一化

“工程水文学”课程是水利类和土木工程类专业的一门必修专业基础课程,不同专业的授课内容和重点应有所侧重。但是,目前各专业的课程内容体系有“同一化”的趋势,授课内容和重点基本一致,没有针对各专业的特点制定符合各专业特色的课程教学大纲。

2.教学方法落后,教学手段单一

近年来,高校专业课程授课学时不断压缩,教师为了在有限课时内最大限度地传授知识,大多教师采用了以讲授为主,灌输式的教学方式,导致学生依赖性强,积极思考能力得不到很好地培养,创新能力较差。

3.课程实践环节欠缺

“工程水文学”是一门实践性很强的课程。以美国Utah State University 为例,“Engineering Hydrology”实验课学时为理论课学时的1/3左右,11次作业,多次课堂讨论;实验课程主要以应用水文分析计算软件和学生自己编程解决实际工程问题为主要训练内容。国内实验课程学时明显偏少,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能力普遍较差。

4.课程考核方式单一化

国内大学课程成绩评定方法单一,缺乏多方位、灵活多样的考核方式。以考试为主要考核办法的方式容易产生一些弊端:学生平时不注意知识积累,考前突击可取得好成绩;然而平时学习踏实、勤于思考、有创新思维的同学往往不能取得很高的课程成绩。长期以来,导致学生没有系统的掌握知识,老师也不能全过程监控学生的学习情况,同时,不利于调动学生学习的积极性和主动性。

二、不同专业课程内容体系探索研究

参照国内外有代表性和在水利学科教学实力较强大学的“工程水文学”课程教学大纲和课程教学内容体系,调查近10年本科毕业生实际工作情况,从社会经济发展的需要出发,结合西北农林科技大学(以下简称“我校”)实际情况和各专业特点,以“课程目标辅助专业培养总目标”为目的,修订和完善符合水文与水资源工程专业、水利水电工程专业,农业水利工程专业和热能与动力工程专业特点的“工程水文学”课程教学大纲,总结不同专业的课程内容体系及内容模块设置。课程内容不仅仅局限于所选教材,应在查阅大量参考文献基础上,同时结合教学团队多年的科研教学经验,对教材内容进行重新组织、加工精练、补充提高,将课程理论知识与各专业的具体工程实例和最新科研成果相结合。为水利行业各专业培养具有扎实基础理论知识、有持续学习能力、有较强的分析解决问题的能力、有较强的创新意识和创新能力的高级科研和技术人才。

三、教学方法和教学手段改革

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总称。[2]高等工程教育常用的教学方法有发现教学法、掌握学习教学法、案例教学法、问题教学法、程序教学法、暗示教学法、学导式教学法等。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。

我校“工程水文学”课程教学团队在教学实践中,以发展智力、培养能力为教学指导思想,以调动学生学习积极性和主动性为中心,总结了以下几点改革措施:

1.优化教学方法

“工程水文学”具有内容丰富、涉及相关知识多、概念抽象和计算繁琐等特点,主要涉及水文学原理、水文测验、水文分析计算和水文预报四大块内容。教师根据教学目的、课程内容和学生的实际情况优化选择教学方法,在教学过程中不生搬硬套教学方法,不生搬硬套课本内容,做到因地制宜、因材施教。例如:在讲述水文分析计算部分,可以优选问题教学法和案例教学法的组合教学方法,即教师在教学过程中设置问题情境,使学生回忆、理解、思考、分析、应用、评价所学内容的各种问题,并鼓励学生也提出问题,以达到启发学生思维和培养学生解决问题能力,同时,引入实际工程中的水文问题实例,通过“范例”内容的讲授,使学生将所学应用于实践,在实践中找到理论知识的价值,激发和调动学生学习的积极性,增强对本课程的兴趣。

教学方法的优化选择充分体现了教师引导下学生积极获取知识的特点,强调了教学活动的辩证统一,以发挥非认知因素为手段,突出了教学的情感性,注重培养学习兴趣,激发学习动机,形成良好的学习习惯和正确的学习态度。

2.“四环节”课堂教学思路

“温故而知新,可以为师矣”,作者提出“温故、启发领悟、知新、精炼总结”四环节的理论课课堂教学思路。“温故”,即对学过知识的回顾与复习,是学习新知识的基础;“启发领悟”,即在复习已有相关知识的基础上,老师启发学生,引导学生积极地思考问题,增强学生学习兴趣与探究问题答案的好奇心,学生对知识的领悟,能加深对知识的理解,印象深刻,引导学生创造性地思考问题,提出问题,解决问题;“知新”,即经过上两个环节,调动了学生的思维,从学生对知识的渴望出发,让学生们带着问题去接受新的知识,增强学生的求知欲;“精炼总结”是对课堂零散知识的“整理打包”,是对知识的再一次提炼,采用框图法对章节内容进行归纳总结,框图法是一种精炼而又形象直观的内容总结方式,是一个由平面知识到立体感知的过程,可以让零散的知识变得有层次和有逻辑,便于学生的记忆和理解。

3.“一条主线,多条辅线”的教学手段

传统的“粉笔板书式”教学方式,课堂信息量小、形式单一、表现力不强,导致学生听课积极性不高,教学效果不理想。多媒体教学更加直观、形象,增强了学生理解能力。但过于依赖多媒体教学,使得课程进度过快,内容一闪而过,学生抓不住重点,难点也很难把握。

我校“工程水文学”课程教学团队提出“一条主线,多条辅助”的教学手段。“一条主线”,是指以课堂多媒体教学为主线的课堂理论知识讲授;“多条辅线”,是指教学视频、国内精品课程、网络课程、国外大学的课程网站、英文教材介绍等多项辅助教学材料;即以课堂多媒体教学为主线,多种教学方式辅助相结合的教学手段,学生可以在课外选择自己喜欢的方式去理解课程内容,课程重点和难点也在不同的形式中得到反复和加深。多种形式相结合的教学手段,即体现了教师在教学过程中的主导性,又使学生通过网状动态途径获取知识,充分调动学生的视听和联想思维能力,增强记忆,加深理解,提高学生的学习兴趣,有利于学生从多形式和渠道掌握知识,从兴趣中挖掘记忆。

四、“四模块”实践课程建设

“四模块”实践课程建设包括:课程实验、课程小设计、课程大设计、实际工程问题演练。

“课程实验”包括水文要素测验、水文数据处理和水文分析计算软件应用等方面的实验内容,旨在加强学生的动手操作能力。“课程小设计”是指按章节或内容模块设计囊括该部分内容的综合设计,可设计3-5个课程小设计,主要强化训练学生运用适当方法解决相关问题的能力,鼓励学生学习软件操作,动手开发水文计算小程序。“课程大设计”是指课程理论知识讲授结束后,涵盖工程水文学大部分内容的课程设计,可有1-2个题目供学生选择,训练学生综合分析问题的能力。“实际工程问题演练”即总结多年来实际工程中的规划设计项目,对学生进行实战演练,训练学生解决实际问题的能力。“四模块”实践训练,多角度、全方位地提高了学生的实践能力,达到了为水利专业培养实用型研究和技术人才的目的。

五、多方位的课程考核方式

健全完善课程考核办法,以达到“重视教学过程,监控教学质量,评价教学效果”的目的。采用期末考试成绩+月考成绩+ 实践成绩+作业成绩+能力测试成绩的多方位课程考核方式。期末考试是对课程总体内容的考核,是综合性的闭卷考试;月考制度的建立,不仅可以使教师及时地了解学生对知识的掌握程度,也有利于学生及时复习和总结知识,对监控整个教学过程、教学质量起到良好的督促作用。实践成绩是“四模块”实践内容的综合考核成绩;能力测试是针对课程的各个环节,采用各种方式考核学生掌握基础知识和解决实际问题能力的测试,贯穿整个课程之中。

六、结语

根据“工程水文学”课程特点,通过完善各专业课程内容体系、优化教学方法、明确教学思路、改良教学手段、完善实践教学内容以及建立健全课程考核办法等教学研究,达到了增强课程感染力,激发学生学习兴趣,培养学生动手能力和探索求知精神的目的。

参考文献:

[1]詹道江.工程水文学[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[2]兰盈盈.《工程水文学》现代的教学方法与手段探讨[J].中国科教创新导刊,2010,(34).

(责任编辑:刘丽娜)

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