《水文學》課程改革的培養實踐與探索

張桂芳+韓斯桁+袁玲紅+韓廣

摘要：我院土木工程專業是教育部專業綜合改革和“卓越計劃”試點專業。本文以學院土木工程專業《水文學》課程改革為例，分析了目前《水文學》課程教學的現狀及存在的問題，根據“卓越工程師”教育培養計劃建設的基本思路，探討在土木工程專業“卓越計劃”試點班《水文學》課程改革的實踐。

關鍵詞：卓越工程師；課程改革；水文學；土木工程

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）08-0115-02

“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是教育部為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》，實施的一項重大的教育改革試點項目。2010年6月湖南大學成為第一批“卓越計劃”實施的試點高校，土木工程專業成為該校實施“卓越計劃”的4個本科專業之一。

值得注意的是，土木工程專業在“卓越計劃”的建設中，卓有成效地把其培養機制、培養方案、教學計劃、課程體系、課程建設、實踐環節、師資建設以及管理機制等綜合起來，作為一個有機整體，進行系統且有針對性的教改研究，以期使土木工程專業“卓越計劃”為土木工程專業綜合改革的不斷完善提供科學依據。本文以該學院土木工程專業的《水文學》課程改革為例，分析了目前《水文學》課程教學的現狀及存在的問題，根據“卓越計劃”建設的基本思路，探討土木工程專業“卓越計劃”試點班在《水文學》課程改革中的實踐及其在土木工程專業綜合改革中的指導示范作用。

一、《水文學》課程教學現狀分析

1.一般學生對專業選修課程重視不夠。在我國大部分高校，土木工程專業課程任務比較緊張。通過調查發現，大部分土木工程專業的學生對專業選修課程的重視不夠，相比而言，學生們更加重視專業核心課程，他們把絕大部分的時間和精力都放在專業核心課程的學習上[1，2]。因此，《水文學》作為土木工程專業針對建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程等多個方向的一門專業選修課程，一般學生對《水文學》課程重視不夠，學習的積極性也不高。

2.《水文學》課程涉及范圍廣泛，概念抽象。《水文學》課程授課時數少，但教材涉及范圍廣泛，教材中的部分內容陳舊且概念抽象不易被學生接受，計算煩瑣耗時長、考試死記硬背，等等。種種問題導致學生學習《水文學》課程的興趣差，學習的積極性低，學習的效果差。

3.《水文學》課程實踐環節欠缺。土木工程專業的《水文學》是一門實踐應用性很強的課程，課程內容是為涉水土木工程的施工與設計中所遇到的相關水文問題進行分析提供理論依據。但是實際上，《水文學》課程教學形式一般都是以課堂講授為主，課程實踐環節是長期欠缺的，課程內容體系主要針對基本理論，與土木工程實踐的聯系也不緊密，教學與工程設計存在著較嚴重的脫節。

二、“卓越計劃”試點班的培養方案制訂

院土木工程專業根據已有的研究成果，在分析比較國內外知名高校土木工程專業培養方案和教學計劃的基礎上，結合“卓越計劃”的培養目標和要求，制定了湖南大學土木工程專業“卓越計劃”試點班的專門培養方案和教學計劃，重點培養學生成為卓越土木工程師所需的工程素質——工程實踐能力、工程研究能力、工程創新能力和工程綜合能力，旨在使學生畢業后能盡快實現角色轉換，成為一名“寬知識、厚基礎、強能力、高素質”的卓越工程師。

1.“卓越計劃”試點班的教學計劃把水文學課程修改為必修課。“卓越計劃”試點班的培養方案是遵循保持現行培養方案基本穩定、實現寬口徑培養、加強實踐環節、加強綜合能力培養、突出企業參與的原則。“卓越計劃”試點班的教學計劃把《水力學（含水文學）》列為專業必修課程，其中與土木工程專業本科生普通班（建筑工程、道路工程、橋梁工程和巖土工程四個專業方向）教學計劃相比，在保持水力學課程課時均為32學時的情況下，還增加了16學時的《水文學》課程，這意味著《水文學》課程已由選修課轉變為必修課。

2.《水力學》和《水文學》可作為一個有機的整體。雖然《水力學》和《水文學》是兩門相互獨立的課程，但在理論應用方面卻有著非常緊密的關系。一方面，《水文學》不但是橋涵孔徑、管道渠道設計的理論基礎，而且是水文資料收集和整理的理論依據；另一方面，水文分析與計算的結果是《水力學》實際工程應用中不可或缺的參考依據。因此，《水力學》和《水文學》兩門課程相互補充形成一個有機的整體[3]。

3.《水文學》學時偏少。“卓越計劃”試點班的培養方案中《水文學》為16學時，相比土木工程專業本科生普通班的32學時來說，減少了一半，這就要求在《水文學》課程組織上，精選授課內容，培養學生的自學能力，做到少而精。教師講授內容要以《教學大綱》為依據，選擇主要的、疑難部分作為重點，力求通過對這些內容的講解使學生能夠做到舉一反三，既掌握了基本概念、基本原理，又能滿足工程實際需要。

三、改進教學內容

1.精簡課程內容，把抽象概念具體化。由于《水文學》課程存在課時少、教學涉及內容廣泛、概念抽象不易被接受等問題，因此，改進教學內容的一個重要部分就是精簡課程內容，把抽象概念具體化。例如，針對學生前期已經學過的《概率論與數理統計》課程，在《水文學》教學中可以一方面精簡概率統計的基本知識，另一方面把水文學概念和統計概念進行比較，例如，累積頻率轉化為重現期，水文實測系列即為樣本。

2.抓住主線，理清概念間的邏輯關系。在《水文學》課程教學安排上，要抓住主線，突出重點內容，理清概念間的邏輯關系，將相對分散的知識單元進行合理整合形成一個有機整體。例如，第一章“緒論”中包括水文現象、水文循環、水量平衡方程、水文現象的特性、研究方法等內容間的邏輯關系。

3.加強和改進實踐教學環節。由于《水文學》課程存在實踐環節欠缺、教學一直采用課堂講授等問題，因此，加強課程內容與土木工程實踐緊密聯系、盡可能使課堂教學結合工程設計等成為《水文學》課堂教學亟待解決的問題。在《水文學》課程教學中，突出水文分析計算的重要地位、擴展其廣度和深度、增加分析工程案例等可作為一個重要內容。由于水文計算存在煩瑣、耗時長、易出錯等弊端，同時目前Excel軟件簡單易學及其列表、繪圖、計算、編程等強大的功能，因此，在《水文學》教學中可采用Excel軟件來計算教材中的水文數據。這些都可以激發學生學習《水文學》課程的興趣，同時，用軟件進行課后作業可大大提高學生的學習積極性與主動性，加強學生對課程創新能力和實踐能力的培養。

通過土木工程專業“卓越計劃”試點班在土木工程專業相關的培養模式、課程建設、實踐基地、教學資源及教材建設等方面的改革實踐，有力地推動了學院在土木工程專業綜合改革中對“卓越工程師”的培養，為造就一批懂理論、會動手、實踐能力強的新時代工程師提供了良好的實踐平臺，這對于培養具有較強工程實踐能力和創新能力的“卓越工程師”有著重要的借鑒作用和現實意義。

筆者針對目前《水文學》教學的現狀及存在的問題，根據學院對“卓越計劃”建設的培養方案，對土木工程專業“卓越計劃”試點班的《水文學》教學內容進行了改進實踐，提高了對《水文學》課程教學改革的信心。

值得注意的是，土木工程專業“卓越計劃”試點班的一些成果對土木工程專業綜合改革起到很大的指導示范作用。院土木工程專業決定，2015級土木工程專業本科生普通班教學計劃均把《流體力學（含水文學）》列為專業核心課程，這為今后《水文學》教學改革提供了很大的動力，對《水文學》課程教學的健康發展將起著重要的作用。

參考文獻：

[1]王兆禮.土木工程專業《水文學》課程教學改革探討[J].教育教學研究，2010，（6）：106-107.

[2]楊海清，周小平.“工程水文學”選修課程教學方法探討[J].中國電力教育，2013，（7）：123-124.

[3]李金燕.水力學與橋涵水文課程教學體會與思考[J].中國教育技術裝備，2011，（33）：80-81.