水文預(yù)報課程設(shè)計(jì)教學(xué)體會與問題探索

朱君君

摘要：水文預(yù)報是水文與水資源工程專業(yè)的主干課程之一，在工程水文學(xué)中占有重要的地位。為了適應(yīng)新形勢下的教學(xué)要求，既要提高學(xué)生對水文預(yù)報知識的理論水平，又要加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力。文章從目前水文預(yù)報課程設(shè)計(jì)中不適應(yīng)這種要求的現(xiàn)實(shí)問題出發(fā)，探討了幾個方面的改革設(shè)想，并實(shí)踐于實(shí)際的課設(shè)教學(xué)過程中，諸如加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、命題多樣化、強(qiáng)化過程、完善考核方法等。認(rèn)為在設(shè)計(jì)期間，加強(qiáng)過程管理指導(dǎo)與完善考核制度、應(yīng)用多元化的教學(xué)方式是充分調(diào)動學(xué)生積極性、保質(zhì)保量完成設(shè)計(jì)任務(wù)的有效途徑和手段，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及實(shí)踐能力，保證學(xué)生的就業(yè)。

關(guān)鍵詞：水文預(yù)報;教學(xué);課程設(shè)計(jì);多元化教學(xué)

中圖分類號：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）40-0142-02

水文預(yù)報是一種非工程性的防洪管理措施，對于保證人類的生命財產(chǎn)安全、維持社會經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展均具有重要的意義。水文預(yù)報課程是水文與水資源工程專業(yè)一門理論性及應(yīng)用型較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。而水文預(yù)報課程的應(yīng)用，具有較大的數(shù)學(xué)計(jì)算，且會用到計(jì)算機(jī)語言的編程設(shè)計(jì)，是一門同時注重理論與實(shí)踐的課程。為了加強(qiáng)學(xué)生對水文預(yù)報理論知識的理解，同時提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用操作能力，課程設(shè)計(jì)是水文與水資源工程十分重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的設(shè)置加強(qiáng)了學(xué)生對本課程理論知識的理解與認(rèn)識，提高了學(xué)生的動手思考能力，為學(xué)生后續(xù)課程的實(shí)習(xí)及畢業(yè)后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、水文預(yù)報課程設(shè)計(jì)存在的問題

通過對其他有名高校，如河海大學(xué)、武漢大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)該課程的開設(shè)方式的學(xué)習(xí)，將課程設(shè)計(jì)安排在所有理論授課內(nèi)容結(jié)束后的十七至十八周兩周集中完成新安江模型程序的編寫和調(diào)試及文本報告輸出。但是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際完成過程及完成效果，發(fā)現(xiàn)這種課程與課設(shè)時間分階段安排的方式不太適合于我校學(xué)生，根據(jù)分析主要存在以下問題：

1.在現(xiàn)階段課程教學(xué)學(xué)時普遍壓縮的情況下，教師的授課時間都非常緊張，課堂上通常只能講授本課程非常重要的知識，而一些與設(shè)計(jì)相關(guān)的知識必須由學(xué)生自學(xué)完成，特別是程序的編寫。而本專業(yè)目前開設(shè)了C語言課程，由于其難度相對較大，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，實(shí)際編程計(jì)算的能力相對較差。在兩周的時間之內(nèi)較難獨(dú)立地完成新安江模型的編寫。特別是由于前期的實(shí)踐操練較少，對于大部分同學(xué)來說，一個完整的模型幾乎是一個全新的課題，要想出成果，需要花費(fèi)較為大量的時間，所以對于相關(guān)計(jì)算機(jī)語言的自學(xué)與應(yīng)用就出現(xiàn)了較大的難度，特別是要在有限的時間內(nèi)正確地寫出新安江模型的程序，這是一個相當(dāng)大的課題任務(wù)。

2.由于大部分主干課程在大三開設(shè)，使得同一學(xué)期出現(xiàn)多門課設(shè)任務(wù)的情況。這樣就導(dǎo)致多門課程的課程設(shè)計(jì)比較集中，時間緊張，課程設(shè)計(jì)任務(wù)重。在理論授課結(jié)束以后，因?yàn)闆]有專門的課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，很多學(xué)生在設(shè)計(jì)中遇到問題較難及時與指導(dǎo)老師進(jìn)行面對面的探討。而且圖書館可以參閱的相關(guān)資料也比較少，很多學(xué)生還沒來得及弄清楚課程設(shè)計(jì)的主要掌握內(nèi)容，就已經(jīng)需要提交課程設(shè)計(jì)報告了。因?yàn)闀r間有限，學(xué)生為了按時提交課設(shè)報告，很多時候存在抄襲其他學(xué)生的報告或直接同學(xué)幫忙完成，最后蒙混過關(guān)的現(xiàn)象。

3.根據(jù)學(xué)生的完成情況來看，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍缺乏自學(xué)的能力，特別是實(shí)踐能力比較差，或者可以說是缺乏自學(xué)的意識，碰到問題的第一想法不是自己想辦法解決，而是總想著老師直接告訴答案。這樣，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中一旦碰到有點(diǎn)困難的問題，就妥協(xié)了或是直接放棄了，完全達(dá)不到學(xué)習(xí)的目的，更別說提高自己的思考能力了。所以如何鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力是非常關(guān)鍵的一點(diǎn)，也是起步點(diǎn)。但萬事開頭難，很多學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了父母的安排、老師的直接灌輸，只是應(yīng)付考試，完全不懂得培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力的重要性。

二、原因分析及思考

作為水文水資源工程專業(yè)的一門重要課程，對于課程設(shè)計(jì)，學(xué)生仍然存在著很大的陌生感，雖然已接觸了水資源規(guī)劃課程設(shè)計(jì)，但對于預(yù)報這個主題，學(xué)生仍有很多的困惑。首先是本專業(yè)是我校新開設(shè)的專業(yè)，學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)識除了來源于老師的課堂講解和自己的主動網(wǎng)上認(rèn)識，很難有其他言傳身教的氛圍了。所以從現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性本來就差的現(xiàn)狀來看，這個硬性條件的欠缺決定了學(xué)生總體對專業(yè)認(rèn)識的不足，很容易造成學(xué)生厭學(xué)情況的發(fā)生，導(dǎo)致學(xué)生對專業(yè)課程學(xué)習(xí)的不足，可以說，理論知識的不足直接加大了課程設(shè)計(jì)的難度。

另外，水文預(yù)報課程設(shè)計(jì)與其他課程設(shè)計(jì)相比存在著一個很大的不同點(diǎn)，那就是需要計(jì)算機(jī)語言的輔助，其計(jì)算量的龐大必須依靠計(jì)算機(jī)語言來完成，而不再是如同其他課程，只是手算或者借助計(jì)算器的簡單計(jì)算，這對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，的確是一個很大的難點(diǎn)，需要學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)、邏輯學(xué)、計(jì)算機(jī)編程等功底。所以如何讓學(xué)生在短暫的時間內(nèi)掌握及應(yīng)用某一種合適的計(jì)算機(jī)語言是一個重點(diǎn)，也是一個難點(diǎn)。

通過第一次課程設(shè)計(jì)的進(jìn)展過程，意識到在處理問題的過程當(dāng)中仍然有很多的不足，對于課程設(shè)計(jì)的安排沒有做好充分的準(zhǔn)備工作，特別是課程設(shè)計(jì)的格式、排版等要求沒有事先給予具體的要求，但是從結(jié)果來看，大部分同學(xué)對這一方面的理解與實(shí)踐較差，特別是圖表要求完全沒有基本的排版基礎(chǔ)。通過多次修改，我終于意識到這個問題，對于報告要求必須預(yù)先給出具體的格式排版要求，或者以模板的形式對格式進(jìn)行完整詳細(xì)的介紹。然后就是在修改的過程中，當(dāng)遇到學(xué)生屢教不改的時候，會比較沒有耐心，這些都是需要在以后的教學(xué)過程當(dāng)中盡量避免的問題。

三、解決方案

根據(jù)以上針對前兩屆學(xué)生對水文預(yù)報理論知識的掌握情況及課設(shè)中出現(xiàn)的問題和原因的初步探討，提出了一定的改進(jìn)方案，主要從兩個方面進(jìn)行改進(jìn)：

1.提出了理論授課與課程設(shè)計(jì)兩者同步進(jìn)行、融合性的教授方案，并增設(shè)了一定的上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程。由于上機(jī)實(shí)驗(yàn)并不是針對一門獨(dú)立的程序語言的專門學(xué)習(xí)，使得上機(jī)實(shí)驗(yàn)時間有限，要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)前期的理論授課期間自行課下學(xué)習(xí)MATLAB編程軟件的基本知識。同時，根據(jù)理論授課過程中對產(chǎn)匯流計(jì)算的講解，將產(chǎn)匯流結(jié)構(gòu)按照蒸發(fā)、產(chǎn)流、分層、匯流等計(jì)算過程獨(dú)立進(jìn)行劃分，分單元，要求學(xué)生對產(chǎn)匯流各個部分的程序進(jìn)行邏輯性的分析與編寫，并以課后小作業(yè)的形式進(jìn)行提交和批閱，進(jìn)行針對性的指導(dǎo)，從而為后期上機(jī)實(shí)驗(yàn)做一定的準(zhǔn)備工作。上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)一步要求學(xué)生根據(jù)新安江模型的整體結(jié)構(gòu)及前期準(zhǔn)備工作對整個程序進(jìn)行構(gòu)架與編寫，要對學(xué)生遇到的實(shí)際問題進(jìn)行針對性的單個指導(dǎo)。

2.為了學(xué)生在理論授課結(jié)束以后，在課設(shè)過程中碰到問題時仍然能夠及時與指導(dǎo)老師進(jìn)行問題探討，專門安排出獨(dú)立的課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，使學(xué)生與老師保持密切的聯(lián)系，并提供了一個集體學(xué)習(xí)的氛圍。該方案及操作主要實(shí)際應(yīng)用于2013級及2014級兩屆學(xué)生的水文預(yù)報課程理論授課與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。水文預(yù)報課程設(shè)計(jì)一般在課程教學(xué)過程當(dāng)中，將水文模型計(jì)算機(jī)語言編程部分作為課程大作業(yè)提前布置，同時下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書，使學(xué)生明確設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)思想，注重課程學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合。

3.傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)用多元化的教學(xué)方式，提升學(xué)生的動手能力，主要從多媒體、慕課等多元的現(xiàn)代化教學(xué)中提高學(xué)生自主思考問題的能力、分析與解決問題的實(shí)踐能力與實(shí)際操作能力。

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