“水文水利計算”分年級教學(xué)方案探討

呂素冰

摘 要 水文水利計算涵蓋水文計算和水利計算兩大部分，涉及的信息量大、知識點繁瑣。作為我校的專業(yè)基礎(chǔ)課，不同的專業(yè)將在不同的年級開設(shè)。本文在介紹水文水利計算課程特點之后，根據(jù)筆者多年教學(xué)經(jīng)驗，著重對分年級的教學(xué)方案進行探討，以期做到因材施教，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的聽課效果。

關(guān)鍵詞 分年級教學(xué) 工程水文學(xué) 水利計算 知識樹 方案

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.08.026

Discussion on "Hydrological Hydraulic Calculation"

Sub-grade Teaching Program

LV Subing

（North China University of Water Resources and Electric Power， Zhengzhou， He'nan 450011）

Abstract： Hydrological hydraulic calculation covering hydrology and water calculated computing two parts， involving large amount of information， knowledge cumbersome. As a professional basic course in our school， different professions will be opened in different grades. This paper describes the hydrology after hydraulic calculation characteristics of the course， based on years of teaching experience， focusing on the sub-grade teaching program was discussed to be individualized， and constantly improve the quality of teaching to enhance students' lectures effect.

Keywords： sub-grade teaching; engineering hydrology; hydraulic calculation; knowledge tree; program

水文水利計算課程屬于華北水利水電大學(xué)的精品課程，是我校水文與水資源工程（水文）、水利水電工程（水工）、農(nóng)業(yè)水利工程（農(nóng)水）、工程管理（工管）、港口航道與海岸工程（港航）專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。水文水利計算課程涵蓋工程水文學(xué)和水利水能規(guī)劃兩大部分，知識面廣信息量大，內(nèi)容偏抽象但與工程實際結(jié)合緊密。水文水利計算課程課程涉及水利相關(guān)的多個專業(yè)，由于各個專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置不同，所以就出現(xiàn)同一門課程不同專業(yè)在不同的年級開設(shè)，比如水文專業(yè)在大三開設(shè)該課程，而對于工管專業(yè)則是大四。鑒于此，在介紹水文水利計算課程性質(zhì)和特色后，針對該課程分年級教學(xué)方案方法進行探討。

1 課程特點分析

水文水利計算是為工程規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)及運行管理提供相關(guān)計算理論和方法的學(xué)科，課程實際上是工程水文學(xué)和水利水能規(guī)劃兩門課的綜合，以水文計算和水利計算為主，以水循環(huán)、徑流形成原理等水文基本理論為輔，核心內(nèi)容包括徑流形成原理、水文統(tǒng)計基本知識、設(shè)計年徑流、設(shè)計洪水推求、流域產(chǎn)匯流分析計算、水庫興利調(diào)節(jié)計算、水庫防洪調(diào)節(jié)計算、水電站水能計算等。①由此可以看出，該門課程內(nèi)容多、信息量大、知識點繁瑣、敘述性強。如要學(xué)生系統(tǒng)、完整地掌握該課程，應(yīng)該在第一次課時給學(xué)生分析該課程的特點，讓學(xué)生對如下兩點做到心中有數(shù)：

首先，厘清水文和水利計算的關(guān)系。水文水利計算是一切水利工程規(guī)劃設(shè)計的先行者，水文計算是水利計算的先導(dǎo)，水利計算是以水文計算的結(jié)果為原始數(shù)據(jù)。水文計算是探求河流的自然規(guī)律，水利計算是在水文計算的基礎(chǔ)上根據(jù)國民經(jīng)濟各部門的要求來運用這種規(guī)律。這是對水資源進行興利除害的綜合利用計算，以期達到改造自然，使河流水資源為人類服務(wù)的目的。②

其次，明確各部分內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，做到將繁瑣的知識點連系統(tǒng)的知識樹。這樣可以使所學(xué)內(nèi)容有一條明顯的思路貫穿始終，各部分前后銜接、承上啟下、逐步深入。學(xué)生不僅學(xué)到了知識，掌握了具體方法，而且培養(yǎng)了邏輯思維能力。③各知識點的關(guān)聯(lián)如圖1所示。

圖1 水文水利計算相關(guān)內(nèi)容關(guān)聯(lián)圖

2 分年級教學(xué)

2.1 分年級課程設(shè)置

我校水利專業(yè)均學(xué)習(xí)水文水利計算的學(xué)習(xí)內(nèi)容，各專業(yè)結(jié)合其專業(yè)特色，對該課程的學(xué)時、學(xué)分進行了不同的設(shè)置。除了水工專業(yè)是將此部分內(nèi)容分為工程水文學(xué)和水利水能規(guī)劃兩門課程，以及港航專業(yè)重點學(xué)習(xí)工程水文學(xué)外，其他專業(yè)均將此部分以一門課的形式學(xué)習(xí)，具體如表1所示。

綜合來講，水文水利計算的學(xué)習(xí)對于水工專業(yè)一共96學(xué)時，并且分兩門課程重點學(xué)習(xí)，其次是水文專業(yè)和農(nóng)水專業(yè)，均為64學(xué)時，再者是工管專業(yè)48學(xué)時。對于港航專業(yè)，以工程水文學(xué)的學(xué)習(xí)為主，與水工專業(yè)要求相同，此部分均為48學(xué)時。顯然，水文水利計算對水工專業(yè)最為重要，其次是水文，再次是港航，最后是農(nóng)水和工管。

2.2 分年級教學(xué)方案

由表1，我校水文水利計算課程的開設(shè)集中于大三第一學(xué)期，農(nóng)水專業(yè)有兩屆在大二第一學(xué)期開課，之后即調(diào)整為大三第一學(xué)期，工管將此課程設(shè)置在大四第一學(xué)期。

（1）大二教學(xué)方案。經(jīng)過多年的教學(xué)經(jīng)驗，認為大二開設(shè)次課程并不合適。因為一年級的課程學(xué)習(xí)以高等數(shù)學(xué)、英語讀寫譯、大學(xué)物理等等這些公共基礎(chǔ)課為主，在二年級開學(xué)伊始，涉及到的專業(yè)課極少。沒有相關(guān)的專業(yè)知識為鋪墊，如此龐大的信息量以及繁瑣的知識點，使得大二的學(xué)生接受起來相對困難。所以，在教學(xué)方案上，有如下幾點調(diào)整：①夯實基礎(chǔ)知識。因為學(xué)生之前對水文水利計算沒有絲毫的接觸，所以對水文學(xué)的基本知識，如水循環(huán)、降雨、下滲、蒸發(fā)、徑流形成原理等均做詳細的講解。雖然這些都是生活中常見的詞語，但是如何讓學(xué)生從專業(yè)的角度去理解和掌握，是需要在備課時多下點功夫的。②豐富課堂內(nèi)容。大二的學(xué)生還沒有考研的準(zhǔn)備或就業(yè)的壓力，所以思想上較為放松。如果單純以板書的形式理論講解，則很難吸引學(xué)生，因此需要結(jié)合多媒體課件。④比如講解“水文信息采集與處理”這一章節(jié)時，涉及大量野外的降雨觀測、水位觀測、流量測驗、泥沙監(jiān)測等，因為農(nóng)水專業(yè)的學(xué)生一般沒有水文站的認識實習(xí)，所以僅憑語言描述，課堂效果很差。因此，在授課過程中，筆者將在小浪底水文站、白馬寺水文站帶隊實習(xí)時拍攝的雨量計、水尺、蒸發(fā)皿、測流纜道等圖片和視頻穿插在課件中，讓學(xué)生建立起感性認識，效果較好。

（2）大三教學(xué)方案。筆者認為，水文水利計算課程在大三開課最為合適。首先，大三的學(xué)生有一定的專業(yè)知識儲備，對該課程接受起來相對容易;其次，經(jīng)歷了大一的懵懂和大二的放松，大三的學(xué)生對大學(xué)學(xué)習(xí)有了更多的主動性，在這種情況下，很容易將這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)熟學(xué)透。因此，教學(xué)方案如下：①“激勵”教學(xué)，“多維”互動。大三的學(xué)生有一定的自主學(xué)習(xí)意識，所以在教學(xué)方法和教學(xué)手段上應(yīng)該多樣化，已建立和諧的課堂氣氛，形成良好的教學(xué)效果。激勵教學(xué)強調(diào)學(xué)生的主體性、充分體現(xiàn)以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)方法，即根據(jù)學(xué)生需要肯定的需求及時給予鼓勵，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與課堂的主動性。⑤多維互動的教學(xué)模式體現(xiàn)在師生共同參與，以學(xué)生為中心，教學(xué)方法多樣化來促進師生、生生互動，激活課堂氛圍。一方面以問題開場吸引學(xué)生興趣，如講授水循環(huán)時提出“水是取之不盡用之不竭的嗎？”再如年徑流影響因素分析中，提出“圍湖造林、興建水利工程”等對流域年徑流有何影響等問題進行討論，之后再來總結(jié)。②拓展學(xué)生知識面，及時融入水利相關(guān)的實時信息。有些學(xué)生在開課期間逐漸有了考研的意識，所以應(yīng)根據(jù)授課內(nèi)容適融入最新的水利信息，拓展學(xué)生知識的廣度。比如講解“頻率與重現(xiàn)期”時引入三峽水利樞紐的概況以及“萬年一遇校核、千年一遇設(shè)計”，再如將“中央一號文件”和“三條紅線”等適時引入，如課時寬裕，組織學(xué)生觀看《水問》和《水脈》的相關(guān)內(nèi)容。

（3）大四教學(xué)方案。對于大四第一學(xué)期的學(xué)生，面臨找工作以及備戰(zhàn)考研的壓力，會占用專業(yè)課學(xué)習(xí)的時間。鑒于此，教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)選重中之重的內(nèi)容，并與工程實際相結(jié)合，具體如下：①鍛煉學(xué)生表達和總結(jié)能力。研究生復(fù)試有面試，找工作也有面試，所以在課堂上在保證完成授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡量給學(xué)生提供鍛煉的機會，比如課前五分鐘的回顧以及課后十分鐘的總結(jié)讓學(xué)生來，甚至節(jié)選某一節(jié)內(nèi)容讓學(xué)生或板書或課件講30分鐘，最后留15分鐘同學(xué)提問以及教師點評。這可以迅速鍛煉和提高學(xué)生的總結(jié)及表達能力。②注重與其他課程的結(jié)合。大四第二學(xué)期的重頭戲即是畢業(yè)設(shè)計，在本課程學(xué)習(xí)過程中，適當(dāng)幫助學(xué)生回顧相關(guān)專業(yè)課的內(nèi)容，比如水利工程經(jīng)濟、工程造價等，這對學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計有很大的幫助。

3 結(jié)論

水文水利計算是一門實踐應(yīng)用型很強的課程，針對不同年級學(xué)生的學(xué)習(xí)，將有不同的教學(xué)方案。本文在總結(jié)水文水利計算課程特點之后，結(jié)合華北水利水電大學(xué)各專業(yè)的開課情況，提出對大二、大三以及大四不同年級的教學(xué)方案。大二學(xué)生該課程的學(xué)習(xí)應(yīng)夯實基礎(chǔ)知識，豐富課堂內(nèi)容，針對大三學(xué)生應(yīng)采用激勵教學(xué)、多維互動，并融入水利實時信息以擴展學(xué)生知識面，而針對大四畢業(yè)生則應(yīng)鍛煉其歸納綜合和口頭表達的能力，并注重與相關(guān)課程的結(jié)合以給下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計做鋪墊。綜上所述，只有掌握各個年級學(xué)生的特點，因材施教，才能達到最好的教學(xué)效果，使得學(xué)生更深層次地掌握及運用水文水利計算。

注釋

① 徐冬梅，劉曉民.水文水利計算[M].黃河水利出版社，2013.

② 張干.水文水利計算中的煩瑣哲學(xué)[J].人民長江，1965（4）：9-11.

③ 張子賢.工程水文學(xué)教學(xué)中的幾點體會[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，1995（1）：26-28.

④ 李國芳.抓住課程特點，提高課堂教學(xué)質(zhì)量——以“工程水文學(xué)”為例[J].科教導(dǎo)刊，2011（12）：86-88.

⑤ 譚軍利，王西娜.談激勵教學(xué)法在《工程水文學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究，2011（10）：91-92.