地礦類(lèi)高校水文學(xué)原理教學(xué)與實(shí)踐探討

劉麗紅

摘 要:本文闡述了目前地礦類(lèi)高校水文學(xué)原理教學(xué)所遇到的問(wèn)題,提出針對(duì)地礦類(lèi)高校的水文學(xué)原理教學(xué)改革設(shè)想,并結(jié)合教學(xué)體會(huì),探討探討該課程的教學(xué)方式。了水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)的研究型教育的方法。

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中圖分類(lèi)號(hào):G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(c)-0184-01

水文學(xué)原理是水文學(xué)與水資源工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課課程,也是水文學(xué)與水資源工程本科專(zhuān)業(yè)最重要的核心課程[1～3]。水文學(xué)主要研究地球系統(tǒng)中水的存在、分布、運(yùn)動(dòng)和循環(huán)變化規(guī)律以及相關(guān)問(wèn)題的學(xué)科體系。通過(guò)對(duì)它的學(xué)習(xí)可以掌握水文學(xué)的基本概念和基本理論,而且可以為后續(xù)的“工程水文學(xué)”、“水文分析計(jì)算”等地表水專(zhuān)業(yè)課程及“地下水水文學(xué)”、“地下水動(dòng)力學(xué)”等地下水專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ),為此,如何在礦業(yè)類(lèi)高校進(jìn)行水文學(xué)這門(mén)課程的教學(xué)顯得尤為重要。

1 課程特征

(1)抽象性。本課程是以水文現(xiàn)象為研究對(duì)象的,水文現(xiàn)象具有時(shí)程變化上的周期性與隨機(jī)性、地區(qū)上的相似性與特殊性,因此對(duì)水文現(xiàn)象的研究需要采用成因分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和地理綜合法等多種方法來(lái)研究水文現(xiàn)象。

(2)繁雜性。由水文現(xiàn)象具有時(shí)程上的隨機(jī)性和地區(qū)上的特殊性,需要對(duì)各個(gè)不同流域的各種水文現(xiàn)象進(jìn)行年復(fù)一年的長(zhǎng)期觀測(cè),積累資料,進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析其變化規(guī)律,從而決定了本課程要應(yīng)用到大量的數(shù)據(jù)和復(fù)雜的研究方法,這就使課程變得枯燥和缺乏趣味性。

(3)實(shí)踐性。水文學(xué)原理研究方法的特征決定了這門(mén)課程是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。水文學(xué)原理研究方法涉及到多學(xué)科的交叉與滲透,采用確定性和隨機(jī)性方法相結(jié)合的方式,通過(guò)水文實(shí)驗(yàn)和流域水文模型來(lái)揭示水文規(guī)律,所有這些研究方法的實(shí)踐性決定了這門(mén)課程也是一門(mén)實(shí)踐性的課程。

2 教學(xué)難點(diǎn)

(1)由于水文學(xué)原理涉及大量的水文現(xiàn)象、水文規(guī)律的及水量計(jì)算,授課者大多仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式,聽(tīng)課者專(zhuān)業(yè)興趣不高;在專(zhuān)業(yè)課的講授中,水文學(xué)原理的收到課、采用的教材的難易程度限制,大多數(shù)老師仍然停留在水文現(xiàn)象的定性描述中,沒(méi)有定量的深入分析水文現(xiàn)象,大學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性不高,認(rèn)為這門(mén)課程屬于定性描述類(lèi)的課程,對(duì)課程的重視程度不夠。

(2)適合課堂教學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件(又稱(chēng)“課件”)太少。目前水文學(xué)原理的課件非常少,而且側(cè)重點(diǎn)又不一樣,因此,適合礦業(yè)特色的水文原理課堂教學(xué)的軟件就更缺了。

(3)利用課堂時(shí)間進(jìn)行大量水文數(shù)據(jù)的處理工作很困難。本課程在講授流域匯流時(shí)需要應(yīng)用到大量水文實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明方法過(guò)程,僅利用課堂讓學(xué)生親自動(dòng)手,空間和時(shí)間上都是不理想的。

3 教學(xué)改革策略

3.1 進(jìn)一步明確研究型教學(xué)目標(biāo)

對(duì)于礦業(yè)類(lèi)高校的水文與水資源專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,進(jìn)行水文學(xué)原理授課的目的并不是要把們都培養(yǎng)成為水文地質(zhì)專(zhuān)家或?qū)ｉT(mén)從事水文科學(xué)研究的專(zhuān)業(yè)人員,而是讓他們掌握應(yīng)用水文學(xué)原理的基本概念和基本理論,能夠結(jié)地礦學(xué)科專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用于其工作領(lǐng)域,成為既熟悉本地表水專(zhuān)業(yè)知識(shí)又掌握水文地質(zhì)基礎(chǔ)的復(fù)合型人才。因此,對(duì)這些專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行水文學(xué)原理授課,要以掌握理論,實(shí)踐應(yīng)用為目的。

3.2 發(fā)揮多媒體形象直觀的教學(xué)優(yōu)勢(shì)引進(jìn)多媒體教學(xué),并與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合

水文學(xué)原理常常涉及大量的數(shù)據(jù),而且分析過(guò)程繁瑣,這在傳統(tǒng)教學(xué)中通常是用一些簡(jiǎn)單的例子代替,或者是對(duì)著書(shū)本講解,使本身就難理解的知識(shí)更加抽象化。借助多媒體教學(xué)形式,就不必顧慮水文實(shí)測(cè)系列的長(zhǎng)短問(wèn)題,教師可以有針對(duì)性地選擇實(shí)例來(lái)說(shuō)明復(fù)雜但實(shí)用性強(qiáng)的水文學(xué)方法的應(yīng)用,并且使講解生動(dòng)清晰,教學(xué)效果得到極大提高。

4 水文學(xué)原理教育教學(xué)體會(huì)

4.1 將科學(xué)研究意識(shí)貫穿于水文學(xué)原理課程教學(xué)中

地學(xué)類(lèi)院校目前則偏重于水文機(jī)理方面的研究與教學(xué),其教學(xué)目的是讓學(xué)生了解和掌握自然界水的形成、分布、運(yùn)動(dòng)及變化方面的基本知識(shí)。在對(duì)大學(xué)生的水文知識(shí)的教育中,除了理清水文學(xué)原理的基本概念、基本理論外,必須結(jié)合目前地下水利用現(xiàn)狀,并結(jié)合我校在科研工作的方面的優(yōu)勢(shì),提倡基于研究的教學(xué)和以探索為本的學(xué)習(xí)。例如,在“水文學(xué)原理”課程中,大膽創(chuàng)新,采用自愿參加、組織引導(dǎo)等各種形式分工協(xié)作,查閱相關(guān)文獻(xiàn),組織了“地表水與地下水的相互交換”等方面的課堂學(xué)術(shù)報(bào)告,讓學(xué)生通過(guò)課堂主題匯報(bào)的形式,讓學(xué)生成為課堂教學(xué)的組織者,主動(dòng)參與到課堂授課教學(xué)中,學(xué)生講授自己查閱的相關(guān)文獻(xiàn),大大活躍了學(xué)習(xí)氣氛,該方法受到了同學(xué)們的一致好評(píng)。

4.2 精選內(nèi)容,突出重點(diǎn),將水文學(xué)的產(chǎn)匯流理論透徹的教授給學(xué)生

在水文學(xué)原理課程教學(xué)中,有側(cè)重點(diǎn)的精講,重點(diǎn)突出產(chǎn)匯流理論的闡述和應(yīng)用,將水文學(xué)的定性現(xiàn)象描述與定量水量計(jì)算相結(jié)合,使學(xué)生真正掌握產(chǎn)匯流的水量計(jì)算的精髓,同時(shí)結(jié)合當(dāng)前研究的熱點(diǎn),將理論方法結(jié)合實(shí)例應(yīng)用,讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到這門(mén)課程的工程實(shí)踐用處,而不是局限在課程的簡(jiǎn)單理論的闡述中。如,課堂中進(jìn)行流量過(guò)程線的分割,將地表徑流和地下徑流分割開(kāi),讓學(xué)生掌握基流分割的方法原理,將學(xué)到的知識(shí)加以應(yīng)用,真正體會(huì)到水文學(xué)原理的這門(mén)課程不僅是理論學(xué)習(xí),更重要的是這門(mén)課程是指導(dǎo)實(shí)踐的重要工具,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

4.3 設(shè)置一定課時(shí)量的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程

由于水文學(xué)涉及大量的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析處理,計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程必不可少。通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合一定的水文數(shù)據(jù)處理和簡(jiǎn)單水文軟件操作,增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)思考和動(dòng)手能力,在遇到問(wèn)題時(shí)能通過(guò)數(shù)據(jù)處理和簡(jiǎn)單軟件操作去解決實(shí)際的水文學(xué)中的問(wèn)題。如,給出一個(gè)簡(jiǎn)單的小流域,通過(guò)SWAT軟件對(duì)流域進(jìn)行劃分,提取子流域和水系,進(jìn)行簡(jiǎn)單的產(chǎn)匯流計(jì)算,學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)踐課,了解當(dāng)前用到數(shù)值模擬軟件,更深入到學(xué)科的前言,拓展他們了思維。

參考文獻(xiàn)

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