基于工程教育認(rèn)證的“工程水文學(xué)”教學(xué)改革

董玉云+何文社+季日臣+任建民+石喜

摘要：工程教育認(rèn)證是實(shí)現(xiàn)工程教育的國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)?！豆こ趟膶W(xué)》課程對(duì)工程教育能力的提升具有重要作用，本文從工程教育專業(yè)認(rèn)證出發(fā)，分析了《工程水文學(xué)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀以及存在的問題，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、綜合評(píng)定課程成績等方面提出本課程教學(xué)改革的方法。

關(guān)鍵詞：工程教育；專業(yè)認(rèn)證；工程水文學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）27-0117-02

工程教育專業(yè)認(rèn)證是國家對(duì)高校人才培養(yǎng)的一種認(rèn)可，也是我國工程性人才走向國際市場的準(zhǔn)入證。這項(xiàng)工作的意義在于借鑒國際工程教育專業(yè)認(rèn)證的成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國專業(yè)建設(shè)的具體實(shí)踐，推進(jìn)工程教育教學(xué)改革，構(gòu)建并完善具有中國特色的、適合專業(yè)辦學(xué)實(shí)際、促進(jìn)專業(yè)改革、反映行業(yè)需求的工程教育專業(yè)認(rèn)證制度[1]。

我校的水利水電工程專業(yè)的課程體系改革以工程教育認(rèn)證工作為引領(lǐng)，通過模塊化課程體系有效地推進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的實(shí)現(xiàn)。

工程水文學(xué)是水文水利模塊的主要專業(yè)課，該課程是《水利水能規(guī)劃》、《水工建筑物》、《水電站》、《水利工程施工》等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。在以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心的教育理念驅(qū)動(dòng)下，本文從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面入手，討論“工程水文學(xué)”課程基于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)改革。

一、該課程目前存在的問題

《工程水文學(xué)》是工科本科院校水利類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，由水文學(xué)原理、水文統(tǒng)計(jì)及水文分析與計(jì)算等教學(xué)模塊所構(gòu)成，具有知識(shí)面廣和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)[2]。目前蘭州交通大學(xué)“工程水文學(xué)”課程存在的主要關(guān)鍵問題是：教學(xué)課時(shí)較少（32學(xué)時(shí)），教學(xué)以課堂授課為主，大都停留在書本理論知識(shí)的講授上，學(xué)生參與較少，缺乏諸如課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)驗(yàn)以及課程生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反應(yīng)的內(nèi)容繁雜、課堂氣氛較為沉悶、對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)體系不能透徹理解等問題。

二、課程建設(shè)目標(biāo)的確定

對(duì)應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)和水利工程專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在分析課程對(duì)學(xué)生畢業(yè)要求支撐強(qiáng)度指標(biāo)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，聘請(qǐng)了行業(yè)專家參與修訂了本課程的教學(xué)大綱，從知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面確定了本課程的建設(shè)目標(biāo)。

1.知識(shí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)成果的表現(xiàn)十分豐富，“知識(shí)領(lǐng)域”是其中重要的一項(xiàng)，具體表現(xiàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)完成之后，能夠?qū)λ膶W(xué)原理、水文統(tǒng)計(jì)方法、設(shè)計(jì)洪水的推求及流域分析計(jì)算的術(shù)語及相關(guān)問題有一定程度的記憶及了解，并具有對(duì)這些問題的應(yīng)用及分析能力。

2.能力目標(biāo)。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生可以參照現(xiàn)行規(guī)范，能進(jìn)行水文數(shù)據(jù)的采集；能運(yùn)用配線法及相關(guān)分析方法對(duì)水文資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；能進(jìn)行流域設(shè)計(jì)年徑流的分析與計(jì)算；能夠?qū)樗l率進(jìn)行分析；對(duì)小流域設(shè)計(jì)洪水能夠計(jì)算。

3.素質(zhì)目標(biāo)。學(xué)生能自主學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)問題，能獨(dú)立分析和解決問題；能正確分析實(shí)際水利水電工程中常見的水文問題并提出處理方案；能夠與他人合作并交流；具有勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)和積極向上的工作態(tài)度及良好的職業(yè)道德。

三、工程水文學(xué)課程的教學(xué)改革

改革和優(yōu)化《工程水文學(xué)》的課程內(nèi)容，推進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)管理的改革與現(xiàn)代化，構(gòu)建“教、學(xué)”一體的教學(xué)模式。充分利用多媒體、校園網(wǎng)、電子圖書館等現(xiàn)代信息技術(shù)條件，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面和自主學(xué)習(xí)能力。

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充前沿知識(shí)。在課程內(nèi)容上突出工程教育的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行加工組織，找出主線，突出重點(diǎn)，刪減過時(shí)或不常用的內(nèi)容，使其更符合教學(xué)規(guī)律，力求做到少而精；著重介紹水利水電工程中的一些共性問題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生舉一反三、融會(huì)貫通能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生用理論指導(dǎo)實(shí)踐的能力。

早在2007年，芮孝芳等提出了水文學(xué)的9個(gè)前沿科學(xué)問題[3]，經(jīng)過幾年的發(fā)展，2015年，芮孝芳又提出了水文時(shí)間序列年際演變問題、降雨空間分布及動(dòng)態(tài)變化問題、水文現(xiàn)象與下墊面的關(guān)系問題、優(yōu)先流與坡面流問題、水文尺度問題等是當(dāng)今水文學(xué)面臨的主要前沿科學(xué)問題[4]?？梢?，水文學(xué)的發(fā)展非常迅速，新方法、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。這就需要將水文學(xué)領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài)、新理論、新技術(shù)、新方法、新成果等前沿知識(shí)及時(shí)融入教學(xué)內(nèi)容中，更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)體系的建設(shè)，達(dá)到既利于促進(jìn)教學(xué)改革，又利于提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

2.改革教學(xué)環(huán)節(jié)與方法。工程水文學(xué)理論抽象，采用多媒體教學(xué)結(jié)合板書的教學(xué)形式，可使抽象的內(nèi)容形象生動(dòng)，向?qū)W生傳遞更多的信息量，在教學(xué)中重視和學(xué)生的互動(dòng)性，開展課堂討論，提高學(xué)生的主動(dòng)性。通過引入網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，加強(qiáng)師生的溝通和交流。本課程在2013年建成的網(wǎng)絡(luò)課程，把日常教學(xué)文件已全部上傳到網(wǎng)教平臺(tái)，如教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、電子教案、PPT課件、電子版練習(xí)題、視頻參考資料等，學(xué)生可以隨時(shí)查閱相關(guān)內(nèi)容。每次課后，教師將本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容提綱、前次作業(yè)答案、本次作業(yè)題上傳，為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供豐富的教學(xué)資料。最后，教師利用網(wǎng)絡(luò)溝通的快速便捷優(yōu)勢，及時(shí)報(bào)道本專業(yè)相關(guān)時(shí)事要聞，為培養(yǎng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)的工程師初步建立實(shí)踐教學(xué)模式。

課程采用講課、課堂討論與答疑、作業(yè)等環(huán)節(jié)，在講課過程中經(jīng)常給出一些問題，學(xué)生回答問題和發(fā)言積極，課堂表現(xiàn)計(jì)入總評(píng)成績，即答疑成績。

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，已有大量成熟的自編軟件可供應(yīng)用，因此，除了要對(duì)配線基本原理、配線步驟、配線原則進(jìn)行講解，增加對(duì)相應(yīng)計(jì)算軟件的介紹，利用excel的圖表功能，可直接繪出頻率格紙，有助于學(xué)生對(duì)頻率格紙的獲取以及配線法知識(shí)的理解。對(duì)于對(duì)軟件有興趣的同學(xué)，還可學(xué)習(xí)使用工程水文分析計(jì)算的集成應(yīng)用軟件，如PHAC[v2.28]，該軟件涵蓋了工程水文學(xué)大部分的計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)計(jì)算軟件開發(fā)能用于水文計(jì)算的新程序。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)力度。增加教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，本次改革以大作業(yè)的形式布置課程設(shè)計(jì)，除按書面報(bào)告考核外，增加向全班做發(fā)言介紹，鼓勵(lì)自由提問和回答，把現(xiàn)場答辯表現(xiàn)和課程設(shè)計(jì)實(shí)際完成質(zhì)量綜合作為評(píng)估依據(jù)，訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)技巧和交流能力。在學(xué)生的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，就近的黃河水利委員會(huì)蘭州水文站測驗(yàn)項(xiàng)目有水位、流量、含沙量、輸沙率等，可滿足學(xué)生《工程水文學(xué)》的實(shí)習(xí)要求。教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生參加與本課程相關(guān)的教改項(xiàng)目和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在學(xué)校2016年的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中，與本課程相關(guān)的課題“微型土壤蒸發(fā)器的制作”獲批，并已完成驗(yàn)收。

4.課程成績評(píng)定綜合化。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)上課的積極性和督促學(xué)生能自主完成作業(yè)，加大工程水文學(xué)平時(shí)成績的比例。

本次教學(xué)改革，總評(píng)成績=平時(shí)總成績（40%）+期末考試成績×60%，其中：平時(shí)成績=考勤成績（占總評(píng)成績的5%）+作業(yè)成績（占總評(píng)成績的20%）+答疑成績（占總評(píng)成績的5%）+課程設(shè)計(jì)（占總評(píng)成績的10%）。

對(duì)每部分的成績都制定了評(píng)定辦法，合理地評(píng)定學(xué)生成績。改革現(xiàn)有考試試題題型，增加案例分析的試題，使學(xué)生能夠解決復(fù)雜的工程問題。

四、結(jié)語

通過以上教學(xué)內(nèi)容、方式和方法的探索，學(xué)生更易于理解和掌握工程水文學(xué)的理論知識(shí)；通過課程設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)來確保學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)用于分析和解決具體的工程問題，更好地達(dá)到了本課程的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖明宏.以專業(yè)認(rèn)證促進(jìn)教育質(zhì)量的提高[J].計(jì)算機(jī)教育，2008，（13）：14-16.

[2]左其亭，竇明，馬軍霞.水資源學(xué)教程[M].北京：中國水利水電出版社，2008：1-2.

[3]芮孝芳，劉方貴，邢相貞.水文學(xué)的發(fā)展及其所面臨的若干前沿科學(xué)問題[J].水利水電科技進(jìn)展，2007，27（1）：75-79

[4]芮孝芳.水文學(xué)前沿科學(xué)問題之我見[J].水利水電科技進(jìn)展，2015，35（5）：95-102.

Abstract：Engineering education accreditation is to realize the international mutual recognition of engineering education and the important foundation of engineer's qualification international mutual recognition. "Engineering Hydrology" plays an important role in improving the capacity of engineering education. From the engineering education professional certification，the paper analyzed the present situation of the curriculum teaching of "Engineering Hydrology" and existing problems. Method of the course teaching reform is put forward. from optimization of teaching contents，reform the teaching method，strengthen practical teaching and comprehensive evaluation of course grade，etc.

Key words：engineering education；professional certification；"Engineering Hydrology"；educational reform