水利類專業實踐教學環節暨認知實習環節的教學研究初探

蘇凱+石長征

摘要：水利類專業認知實習是本科專業學生教學的重要環節。本文根據認知實習的教學目的，對這一教學環節分別從水利類專業認知實習設置現狀、學習難點、基地建設與學生管理、時間安排與經費支出等方面進行了論述。指出認識實習教學大綱與時間安排，應考慮水庫豐枯水特征與水電站運行規律，與參觀方及時聯系，圍繞教學目的展開，做到提前準備、及時更新；教學內容可借助互聯網資源，展現水工工程不同時期的建設面貌；加強實習基地建設與學生管理工作，可將部分教學環節（如講課與考試）轉移到校內進行，最大程度地縮減實習開支。

關鍵詞：實踐教學；認知實習；教學大綱；學生管理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）32-0077-03

一、前言

中國高等教育分為?？粕⒈究粕?、碩士生、博士生4個層次，分為文、理、工、農、林、醫藥、師范、財經、政法、體育、藝術等科。而當前中國工科高等教育的主要目標是：面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才[1]。水利類專業本科生是我國工程建設的主力軍，認知實習作為在校期間的實踐認知學習環節，是激發學生學習興趣和鼓勵其投身我國與世界水電建設的關鍵節點。其目的是讓學生了解和認識水工、施工、水電站樞紐組成以及各建筑物的功能及要求等，是學生進入專業課程學習前增加感性認識的不可缺少的一個學習環節，經過認知實習可以明確今后的學習任務，同時增進對從事水電建設事業的責任感[2]。

二、認知實習課程設置現狀

水利工程類專業實踐課程主要包括地質實習、專業認知實習與畢業生產實習三部分。而認知實習是承接地質實習與畢業生產實習的中間環節，也是作為學生進入專業課程學習前增加感性認識的不可缺少的一個學習環節，一般安排在本科大二下學期或者大三上學期。要求學生認識和了解水工樞紐工程的整體布置，分清水工樞紐建筑物的基本分類，了解大壩的基本結構與布置要求，全面認識水電站廠房的組成與布置要求以及施工布置，如料場和混凝土攪拌系統的基本布置要求。目前，認識實習教學環節由于歷時較短且屬于校外實踐教學環節，因而其教學大綱不同于室內教學環節，一般僅指定實習目的、要求，并給出對應的實習日程和地點建議，如武漢大學水利水電學院給出的認知實習大綱[2]建議的丹江口水電站、三峽水電站、葛洲壩水電站等可以作為認識實習地點選擇，而具體參觀環節（如參觀時間和具體參觀地點等）往往受限于參觀電站的管理方，例如三峽水電站的參觀地點要求在三峽樞紐管理局規定內，由三峽培訓中心進行指定，一般僅有右岸壩頂與尾水平臺、壩頂中部、左岸平臺以及五級船閘平臺等處。

三、認知實習的學習難點

認識實習是以認識和了解水工樞紐工程的整體布置為中心，通過參觀實際工程建筑物達到認知學習的目的。由于目前參觀實習的地點選擇多以已經建成的水利樞紐為主，因而在學習過程中主要存在許多方面的難點問題，在參觀學習前或現場參觀過程通過授課或者講解的方式給學生進行解釋。本文以施工導截流設計規劃、水電站廠房類型與特點兩個方面舉例說明。

1.施工導截流設計規劃。為使水工建筑物能在干地上進行施工，需要用圍堰維護基坑，并將上游來水引向預定的泄水通道往下游宣泄，稱之為施工導流。導流大體上可以分為兩類：分段圍堰法導流和全段圍堰法導流。與之配套的導流方式有：淹沒基坑法導流、隧洞導流法、明渠導流、涵管導流以及壩體底孔導流、缺口導流和不同泄水建筑物的組合導流等[3]。但是具體到實際工程中的大型水利樞紐，采用的導截流方式卻不盡相同，且往往采用幾種導流方法結合起來配合使用以獲取最佳的技術經濟效果。如三峽第一期為右岸，采用縮窄河床泄流，第二期圍左岸，右岸導流明渠泄流，第三期封堵導流明渠，導流底孔和泄洪壩段深孔泄流。對于如此復雜的導截流規劃設計，如何將建設時期的導截流現場規劃描述清楚，不但需要對此過程本身有個深刻的認識，而且需要配備對應時期的施工導截流規劃圖紙，并根據建成后的建筑物構成（參觀現場）分布對比講解分析。

2.水電站廠房類型。常規水電站按照開發方式可以分為：壩式、引水式和混合式三種。對應的廠房類型主要可以分為：壩后式、河床式和引水式等，也可分成地面式與地下式兩大類。其中地面式再詳細分成壩內式、壩后式、河床式、岸邊式和引水式，地下廠房可以分為：引水式地下廠房和壩旁式地下廠房。對于初步接觸到廠房類型的學生而言，常常分不清楚電站廠房的基本類型。例如三峽電廠一共有32臺機組，左岸地面廠房有14臺和，右岸地面廠房有12臺，對應的廠房類型屬于壩后式廠房，右岸尚有6臺機組安裝在地下廠房內。由于參觀過程中看不到廠房與壩體的相對位置關系以及不能進入廠房內部參觀，所以在與葛洲壩的河床式廠房進行對比式，學生就很容易混淆，根本分不清楚應該屬于什么樣的廠房類型。因而在認知實習教學過程中，在講解各種廠房與壩體間的相對位置關系、布置方式以及給出各種廠房類型的適用條件時，例如說明河床式廠房由于廠房上游需要直接擋水，因為一般適用于低水頭電站，如果能夠同時讓學生進入廠房內部觀察廠房上游墻的特征，將對其對廠房類型的學習有很大幫助。

四、實習基地建設與學生管理

1.實習基地建設。認知實習一般都是大水電專業一起實習，實習人數眾多。如武漢大學水電學院水電工程類的認知實習人數在200左右，實習基地作為認知實習開展的場所，如何妥善解決眾多學生的學習與生活問題，實習基地的地理位置與基礎條件至關重要。武漢大學水利水電學院（原武漢水利電力大學）自20世紀50年代開始陸續建設了陸水實習基地、丹江口實習基地等，但是由于這些實習基地作為武漢大學水利類的專業實習基地，每年接待認知實習與畢業實習的時間有限，加上基地建設缺乏靈活與有力的運行與管理措施，這些實習基地基本處于荒廢與半荒廢狀態。2010年，三峽工程建成后，由中國地質大學創建，武漢大學等近10所高校共建的秭歸三峽庫區實習基地，采用獨立運行的管理模式，近年得到良好的發展。秭歸三峽庫區實習基地在三峽庫區內，位于大壩上游右岸的秭歸縣城內，地理位置優越，交通便利，到達三峽壩區主要參觀點均在30分鐘的車程左右。同時由于處于秭歸縣城市區內，便于教師與學生的生活安排，而且基地實行封閉式的管理模式，配備有大型學生食堂、多媒體教室等，且備有眾多的自習教室和大型停車場，便于安排大型實習參觀車輛停泊[4-8]。endprint

2.學生管理。認知實習屬于校外實踐教學環節，實習期間帶隊教師既要充當授業解惑的教師角色，也要充當學生紀律與生活起居的管理者。由于認知實習帶隊老師通常由專業課教研室教室組成，對于基礎班的學生來說相對比較陌生，且人數眾多，在管理工作過程中存在諸多問題，需要采用必要的應對措施加以解決，確保實習學習期間的學生學習與生活安全。例如武漢大學水電學院將對應年級負責學生管理的輔導員編入實習隊帶隊教師隊伍，這是一個積極有效的舉措，由于輔導員熟悉學生情況，加上年級負責人、班級負責人等，可以很好地組織學生進行教學與參觀實踐管理，使專業教師不用分心進行學生管理。同時，實行請假班級負責制度：請假同學經班級負責人、年級負責人核實情況后，協同班級負責人找管理教師開請假條，注明請假事由與請假時間段，請假條向宿舍管理員出示后方可外出。實踐表明，嚴格管理并將年級或班級輔導員納入到實習帶隊老師中，使其參與實習期間的學生管理工作是成功而可行的。

五、認知實習時間安排與費用支出

1.實習時間安排。認知實習作為專業學習前的準備環節，作為學校的教學環節，時間往往有學?；蛘邔W院根據具體的教學安排，一般安排在大二下學期或者大三上學期，往往沒有考慮到參觀電站的實際運行或者檢修情況是否適合參觀。由于暑假所在7月至9月份時屬于水庫的豐水季節，由于高溫等原因，電力負荷較大，在不計入電力系統調度影響時，此時的水電廠應多處于滿發或者接近滿發的工作運營狀態，學生將能在廠房內深刻感受到電站運行的繁忙狀態，對電能的產生、傳輸等會有一個更為直觀的認識。同時，如果上游有洪水預報，部分水庫可能需要泄水以預留防洪庫容，震耳欲聾的泄水消能聲響和沖擊產生的水霧等現象遠比課堂教學帶給學生的印象更為深刻。因此綜上所述，建議認知實習安排在7月至9月間的暑假期間進行，一方面便于校內課堂教學的安排，另外一方面可以加深學生對水利樞紐的印象。

2.教學費用支出。認知實習教學費用主要費用組成：（1）學校與實踐教學基地間的交通費用。（2）學生與帶隊老師住宿費用。（3）上課與考試教室租用與專家講課費。（4）參觀費用：例如三峽電站、隔河巖電站、水布埡電站、高壩洲電站與葛洲壩電站等水電站，實行按照參觀學生人數，按人頭收取參觀費用。三峽電站管理費10元/人，隔河巖、水布埡、高壩洲10～15元/人，葛洲壩元10/人。但是隨著物價的增長，導致認知實習成本的增加，根據認知實習情況，可采取一些應對措施以最大程度地縮減開支。例如考慮到來往于學校與實習基地間的交通屬于單邊運輸（實習隊來回時間差一般在5天時間），交通用車可與旅游公司進行洽談，在確保交通安全的前提下，獲取最大程度的優惠；住宿安排提前于實習所在地的實習基地聯系，如能入住本校或者兄弟院校的實習基地，相對于對外營業的招待所或賓館，在住宿成本上可以有較大程度的減少；教學環節可以在實習出發前在學校進行，考試環節可以在野外實踐環節完成后回學校進行，且有帶隊的專業課老師進行授課，可以省去教室租用費用與專家講課費。

六、結論

本文根據認知實習教學特點，分別從水利類專業認知實習設置現狀、學習難點、基地建設與學生管理、時間安排與經費支出等方面進行了論述。指出認知實習課程設計與大綱制定過程中應及時與電站管理方進行溝通，做到以完成教學內容和目標為中心，提前準備、及時更新；教學內容可借助互聯網資源，展現水工工程不同時期的建設面貌；加強實習基地建設與學生管理工作，參觀時間上應考慮水利樞紐豐枯水特征與水電站運行的基本規律；將部分教學環節（如講課與考試）安排在校內進行，最大程度地縮減實習開支。

參考文獻：

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作者簡介：蘇凱（1977-），男，河南淮陽人，博士，副教授，研究方向：水利水工程專業的教學與科研工作。endprint