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土木工程专业工程水文学课程教学方法探讨

发布时间:2018-01-06编辑:毕业论文

土木工程专业工程水文学课程教学方法探讨

  中图分类号:G642;TU11 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0041-06

  工程水文学是水利类和土木工程类专业的一门必修专业基础课程,是将水文学的基本理论与方法应用于工程建设与管理的一门技术学科。课程涉及水文学原理、水力学、水文地质学等基础知识,概念抽象且应用性较强,土木工程专业学生前期基础知识的了解宽泛笼统,课时安排少,学习难度较大。学生普通反映教学内容枯燥,学习积极性不高,效果差。

  因此,对于大土木专业的学生而言,需要教??在教学过程中结合学生的专业情况,从水文知识的需要角度出发,将水文学知识、理论和方法与土木专业知识相结合,旁征博引,通过实际工程案例来说明课程与专业的相关性以及在专业领域的应用前景。课堂教学中既要注重对基本原理、基本概念的描述,又要注重原理、方法在生产实践中的应用,同时,还需要运用现代信息技术手段设计出更具新意的课件以吸引学生,从而提升学生对该课程的认识以及实际应用能力。

  一、课程教学中存在的问题

  在授课过程中发现,学生对水文学课程的学习普遍感觉难度很大,特别是对于大土木工程专业的学生,由于前期未接触水文学、水文地质学及水力学等基础课程,学生对很多基本概念模糊。只有少数学生能掌握课程的主要内容,一部分学生能听懂课堂内容,但不能灵活运用所学的理论知识解决实际问题,知识迁移能力差,创新性及实际操作能力较弱。面对不同专业的学生,由于基础不同,教学难度较大。因此,教与学的效果存在一定的差异,就当前的教学过程而言,主要存在如下问题。

  (一)课程自身的抽象性

  该课程涉及面较广、内容多,不仅包含理论推导及试验研究,而且计算复杂、实践性强,与规范和工程实际联系密切,系统性和逻辑性欠佳,对于没有水文学相关前期知识的学生而言,这无疑加大了学习的难度。另一方面,该课程的基本假定多、公式多,设计过程中既要考虑实际数据的可靠性,又要考虑理论方法对这些实际数据处理的可行性,最终还需要结合多种指标来判定结果的实用性。由此可见,水文学的资料统计和预报结果并不唯一,计算分析中需要融入工程经验。如在讲解洪水位的确定涉及的“频率(P)”时可以引入“重现期(T) ”,举例“某水库的设计洪水位千年一遇,设计频率则为P=0.1%;若某城市发生的是五十年一遇洪水,洪水的设计频率则为P=2%”;讲解“各类库容与洪水位的对应关系”时,可结合三峡工程图片来讲解“总库容、兴利库容、防洪库容”与各级水位之间的关系。

  (二)教材的同一性

  工程水文学作为水利水电工程专业及桥涵专业的必修课,涉及的内容多且繁杂。目前,为了实现大土木专业的宽泛性和拓展性,土木工程专业的课程培养方案中增加了工程水文学课程,但未及时出版针对土木工程专业特点的《工程水文学》相关教材,培养方案、教学大纲也与水利工程专业及桥涵专业大同小异,教学的内容、难点及重点也基本一致,同一化趋势明显。

  (三)教学方案的单一化

  目前,各专业课程的授课学时不断缩减,在缩减的课时内讲解与以往相同的知识点,教学难度增大,学生处于被动接受状态,依赖性较强,缺乏思考,也没有足够的时间去思考。 工程水文学是一门实践性很强的课程,水利专业的实验课学时约为理论课学时的1/3,11次作业,多次课堂讨论。而对于土木工程专业的学生,教学大纲中未考虑实验课,即使教师在课堂上有实验案例的讲解,也只是纸上谈兵,无法培养学生的动手能力。

  (四)学习方法不当

  按照惯例,学生一般采用传统方法根据既定的、已知的条件来求解相应的水文学问题。根据水利工程专业及桥涵专业的水文学教学情况可知,学习该课程需要学生有很强的工程背景及工程经验,大多数的公式及方法均是半理论半经验的推导,因此课程的系统性、理论性、逻辑性及严密性相对于一般的专业基础课程要差。土木工程专业的学生前期一般未接触水利、水力等专业课程,且由于当前培养方案设计中缺少相关的实践环节,学生对水文学相关的实际工程了解甚少,很难把握课程的学习节奏,也难以找到适合自己的学习方法。大多数学生认为学习难度大、枯燥、无用,课堂教学死气沉沉,无法形成正常的教学互动,一定程度上影响了教学效果。因此,教师应因材施教,不仅要在课程上讲解水文学的理论知识,还应结合相应的工程背景、通俗易懂且形象生动的工程案例来调动学生学习的积极性,并在教学过程中通过图表法、流程图法、程序设计、动画视频等方式提高学生的理解力及能动性。

  

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