《水文學(xué)》課程改革的培養(yǎng)實(shí)踐與探索

張桂芳+韓斯桁+袁玲紅+韓廣

摘要：我院土木工程專(zhuān)業(yè)是教育部專(zhuān)業(yè)綜合改革和“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)。本文以學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)《水文學(xué)》課程改革為例，分析了目前《水文學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，根據(jù)“卓越工程師”教育培養(yǎng)計(jì)劃建設(shè)的基本思路，探討在土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班《水文學(xué)》課程改革的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；課程改革；水文學(xué)；土木工程

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）08-0115-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”）是教育部為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署和《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，實(shí)施的一項(xiàng)重大的教育改革試點(diǎn)項(xiàng)目。2010年6月湖南大學(xué)成為第一批“卓越計(jì)劃”實(shí)施的試點(diǎn)高校，土木工程專(zhuān)業(yè)成為該校實(shí)施“卓越計(jì)劃”的4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)之一。

值得注意的是，土木工程專(zhuān)業(yè)在“卓越計(jì)劃”的建設(shè)中，卓有成效地把其培養(yǎng)機(jī)制、培養(yǎng)方案、教學(xué)計(jì)劃、課程體系、課程建設(shè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、師資建設(shè)以及管理機(jī)制等綜合起來(lái)，作為一個(gè)有機(jī)整體，進(jìn)行系統(tǒng)且有針對(duì)性的教改研究，以期使土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”為土木工程專(zhuān)業(yè)綜合改革的不斷完善提供科學(xué)依據(jù)。本文以該學(xué)院土木工程專(zhuān)業(yè)的《水文學(xué)》課程改革為例，分析了目前《水文學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，根據(jù)“卓越計(jì)劃”建設(shè)的基本思路，探討土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班在《水文學(xué)》課程改革中的實(shí)踐及其在土木工程專(zhuān)業(yè)綜合改革中的指導(dǎo)示范作用。

一、《水文學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.一般學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)選修課程重視不夠。在我國(guó)大部分高校，土木工程專(zhuān)業(yè)課程任務(wù)比較緊張。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)選修課程的重視不夠，相比而言，學(xué)生們更加重視專(zhuān)業(yè)核心課程，他們把絕大部分的時(shí)間和精力都放在專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)上[1，2]。因此，《水文學(xué)》作為土木工程專(zhuān)業(yè)針對(duì)建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程等多個(gè)方向的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課程，一般學(xué)生對(duì)《水文學(xué)》課程重視不夠，學(xué)習(xí)的積極性也不高。

2.《水文學(xué)》課程涉及范圍廣泛，概念抽象?！端膶W(xué)》課程授課時(shí)數(shù)少，但教材涉及范圍廣泛，教材中的部分內(nèi)容陳舊且概念抽象不易被學(xué)生接受，計(jì)算煩瑣耗時(shí)長(zhǎng)、考試死記硬背，等等。種種問(wèn)題導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)《水文學(xué)》課程的興趣差，學(xué)習(xí)的積極性低，學(xué)習(xí)的效果差。

3.《水文學(xué)》課程實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺。土木工程專(zhuān)業(yè)的《水文學(xué)》是一門(mén)實(shí)踐應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，課程內(nèi)容是為涉水土木工程的施工與設(shè)計(jì)中所遇到的相關(guān)水文問(wèn)題進(jìn)行分析提供理論依據(jù)。但是實(shí)際上，《水文學(xué)》課程教學(xué)形式一般都是以課堂講授為主，課程實(shí)踐環(huán)節(jié)是長(zhǎng)期欠缺的，課程內(nèi)容體系主要針對(duì)基本理論，與土木工程實(shí)踐的聯(lián)系也不緊密，教學(xué)與工程設(shè)計(jì)存在著較嚴(yán)重的脫節(jié)。

二、“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案制訂

院土木工程專(zhuān)業(yè)根據(jù)已有的研究成果，在分析比較國(guó)內(nèi)外知名高校土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和要求，制定了湖南大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生成為卓越土木工程師所需的工程素質(zhì)——工程實(shí)踐能力、工程研究能力、工程創(chuàng)新能力和工程綜合能力，旨在使學(xué)生畢業(yè)后能盡快實(shí)現(xiàn)角色轉(zhuǎn)換，成為一名“寬知識(shí)、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的卓越工程師。

1.“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的教學(xué)計(jì)劃把水文學(xué)課程修改為必修課?！白吭接?jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案是遵循保持現(xiàn)行培養(yǎng)方案基本穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)寬口徑培養(yǎng)、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、加強(qiáng)綜合能力培養(yǎng)、突出企業(yè)參與的原則?！白吭接?jì)劃”試點(diǎn)班的教學(xué)計(jì)劃把《水力學(xué)（含水文學(xué)）》列為專(zhuān)業(yè)必修課程，其中與土木工程專(zhuān)業(yè)本科生普通班（建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程四個(gè)專(zhuān)業(yè)方向）教學(xué)計(jì)劃相比，在保持水力學(xué)課程課時(shí)均為32學(xué)時(shí)的情況下，還增加了16學(xué)時(shí)的《水文學(xué)》課程，這意味著《水文學(xué)》課程已由選修課轉(zhuǎn)變?yōu)楸匦拚n。

2.《水力學(xué)》和《水文學(xué)》可作為一個(gè)有機(jī)的整體。雖然《水力學(xué)》和《水文學(xué)》是兩門(mén)相互獨(dú)立的課程，但在理論應(yīng)用方面卻有著非常緊密的關(guān)系。一方面，《水文學(xué)》不但是橋涵孔徑、管道渠道設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，而且是水文資料收集和整理的理論依據(jù)；另一方面，水文分析與計(jì)算的結(jié)果是《水力學(xué)》實(shí)際工程應(yīng)用中不可或缺的參考依據(jù)。因此，《水力學(xué)》和《水文學(xué)》兩門(mén)課程相互補(bǔ)充形成一個(gè)有機(jī)的整體[3]。

3.《水文學(xué)》學(xué)時(shí)偏少。“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的培養(yǎng)方案中《水文學(xué)》為16學(xué)時(shí)，相比土木工程專(zhuān)業(yè)本科生普通班的32學(xué)時(shí)來(lái)說(shuō)，減少了一半，這就要求在《水文學(xué)》課程組織上，精選授課內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，做到少而精。教師講授內(nèi)容要以《教學(xué)大綱》為依據(jù)，選擇主要的、疑難部分作為重點(diǎn)，力求通過(guò)對(duì)這些內(nèi)容的講解使學(xué)生能夠做到舉一反三，既掌握了基本概念、基本原理，又能滿(mǎn)足工程實(shí)際需要。

三、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

1.精簡(jiǎn)課程內(nèi)容，把抽象概念具體化。由于《水文學(xué)》課程存在課時(shí)少、教學(xué)涉及內(nèi)容廣泛、概念抽象不易被接受等問(wèn)題，因此，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)重要部分就是精簡(jiǎn)課程內(nèi)容，把抽象概念具體化。例如，針對(duì)學(xué)生前期已經(jīng)學(xué)過(guò)的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程，在《水文學(xué)》教學(xué)中可以一方面精簡(jiǎn)概率統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)，另一方面把水文學(xué)概念和統(tǒng)計(jì)概念進(jìn)行比較，例如，累積頻率轉(zhuǎn)化為重現(xiàn)期，水文實(shí)測(cè)系列即為樣本。

2.抓住主線(xiàn)，理清概念間的邏輯關(guān)系。在《水文學(xué)》課程教學(xué)安排上，要抓住主線(xiàn)，突出重點(diǎn)內(nèi)容，理清概念間的邏輯關(guān)系，將相對(duì)分散的知識(shí)單元進(jìn)行合理整合形成一個(gè)有機(jī)整體。例如，第一章“緒論”中包括水文現(xiàn)象、水文循環(huán)、水量平衡方程、水文現(xiàn)象的特性、研究方法等內(nèi)容間的邏輯關(guān)系。

3.加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于《水文學(xué)》課程存在實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺、教學(xué)一直采用課堂講授等問(wèn)題，因此，加強(qiáng)課程內(nèi)容與土木工程實(shí)踐緊密聯(lián)系、盡可能使課堂教學(xué)結(jié)合工程設(shè)計(jì)等成為《水文學(xué)》課堂教學(xué)亟待解決的問(wèn)題。在《水文學(xué)》課程教學(xué)中，突出水文分析計(jì)算的重要地位、擴(kuò)展其廣度和深度、增加分析工程案例等可作為一個(gè)重要內(nèi)容。由于水文計(jì)算存在煩瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、易出錯(cuò)等弊端，同時(shí)目前Excel軟件簡(jiǎn)單易學(xué)及其列表、繪圖、計(jì)算、編程等強(qiáng)大的功能，因此，在《水文學(xué)》教學(xué)中可采用Excel軟件來(lái)計(jì)算教材中的水文數(shù)據(jù)。這些都可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)《水文學(xué)》課程的興趣，同時(shí)，用軟件進(jìn)行課后作業(yè)可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

通過(guò)土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班在土木工程專(zhuān)業(yè)相關(guān)的培養(yǎng)模式、課程建設(shè)、實(shí)踐基地、教學(xué)資源及教材建設(shè)等方面的改革實(shí)踐，有力地推動(dòng)了學(xué)院在土木工程專(zhuān)業(yè)綜合改革中對(duì)“卓越工程師”的培養(yǎng)，為造就一批懂理論、會(huì)動(dòng)手、實(shí)踐能力強(qiáng)的新時(shí)代工程師提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)，這對(duì)于培養(yǎng)具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的“卓越工程師”有著重要的借鑒作用和現(xiàn)實(shí)意義。

筆者針對(duì)目前《水文學(xué)》教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，根據(jù)學(xué)院對(duì)“卓越計(jì)劃”建設(shè)的培養(yǎng)方案，對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的《水文學(xué)》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改進(jìn)實(shí)踐，提高了對(duì)《水文學(xué)》課程教學(xué)改革的信心。

值得注意的是，土木工程專(zhuān)業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的一些成果對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)綜合改革起到很大的指導(dǎo)示范作用。院土木工程專(zhuān)業(yè)決定，2015級(jí)土木工程專(zhuān)業(yè)本科生普通班教學(xué)計(jì)劃均把《流體力學(xué)（含水文學(xué)）》列為專(zhuān)業(yè)核心課程，這為今后《水文學(xué)》教學(xué)改革提供了很大的動(dòng)力，對(duì)《水文學(xué)》課程教學(xué)的健康發(fā)展將起著重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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