基于項目式情境教學的水利水電專業(yè)實訓類課程改革研究

岑美 翁艷 王怡 袁岳瀚 郭燕

摘 要：水利水電工程是一門專業(yè)性強、實踐性強的專業(yè)。其實訓課程的有效開展，面臨著課程內(nèi)容抽象難懂、實訓實踐基地創(chuàng)建困難、學習者學習需求不同等問題。為解決這一系列的問題，課題組探索了一種實踐教學模式——基于項目式的情境教學，具體實施流程為：設計項目案例→布置項目任務→完成項目任務→評價項目。并以《水資源調(diào)查實訓》課程為例進行了分析研究。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；實訓課程；實踐教學模式；項目式情境教學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）10-0104-02

Abstract： Water conservancy and hydropower project is a professional and practical major. The effective development of the training course is faced with problems such as the course content is abstract and difficult to understand， the practice base is difficult to establish， and the needs of learners are different. In order to solve these problems， the research group explores a practical teaching model based on project-situation teaching. The specific implementation process is： design project - assign task - complete task - evaluate project， and this paper takes the "water resources investigation and training" course as an example.

Keywords： water conservancy and hydropower project； training course； practical teaching model； project-situation teaching

一、實訓類課程的改革背景

水利水電工程專業(yè)是一門專業(yè)性強、專業(yè)術(shù)語抽象、施工難度大、實踐性較強的工學科專業(yè)。專業(yè)開設的實訓類課程較多，如水工建筑物實訓、水利工程測量實訓、水利工程制圖實訓、水資源調(diào)查實訓、畢業(yè)實訓等。實訓類課程的教學需要特定的教學環(huán)境，如讓學生親臨水電站施工現(xiàn)場，但是針對電大遠程教育的教學模式，存在如下問題。

（一）創(chuàng)建實訓實踐基地困難

我國的水利樞紐大多位于偏遠山區(qū)，讓學生親臨水電站工程現(xiàn)場開展實訓課程不切實際。建設水利水電工程實訓類課程實驗室，實訓設備的購置將花費大量的資金，且設備的運行維護費用也是一項持久的大額支出，將面臨學校經(jīng)費支持的問題。

（二）實訓課程的內(nèi)容抽象難懂

水利水電工程實訓類課程具有較強的理論性與實踐性，涉及的知識面廣、內(nèi)容較抽象，僅靠理論知識的學習，學生難以理解。必須與實踐情境教學相結(jié)合，才能便于學生理解、掌握。

（三）學習者的特點

遠程教育的學生遍布全國各地、學生較分散，統(tǒng)一組織、集中指導困難。學生個體差異大、文化基礎薄弱，對實訓課程內(nèi)容的理解能力呈現(xiàn)梯級化，且學生對知識的個體需求也存在差異。

為解決遠程教育學校水利水電工程實訓類課程開展面臨的問題，課題組探索了一種實踐教學模式——基于項目式的情境教學，并以《水資源調(diào)查實訓》課程為例進行了分析研究。

二、實訓類課程的改革方案

引入項目式的情境教學方法，將實訓類課程的內(nèi)容以“實訓技能”為單元設計項目案例，具體的實施流程為：設計項目案例→布置項目任務→完成項目任務→評價項目。

（一）項目的設計

進行項目案例設計時，首先，將實訓課程的知識點按照“實訓技能”進行分類，技能與相應的知識點一一對應，一個實訓技能設計一個項目案例；其次，案例的設計應貼近工程實際，以提高學生的學習興趣，增強解決工程實際的能力。

（二）項目任務的布置

進行項目任務布置時，根據(jù)項目案例涉及知識點的難易程度將項目任務分為“基本任務”和“提高任務”兩個層次，呈現(xiàn)遞進式梯級化層次的學習模式，以滿足遠程教育學生不同層次的個性化需求。

（三）項目任務的完成

對于遠程教育的學生，集中面授指導實訓較難實施，教師和學生共同互動完成項目任務較難實現(xiàn)。因此項目任務的完成以文本、IP課件、視頻等網(wǎng)絡課堂的形式展現(xiàn)，以設計任務書的方式將項目任務的解答過程清晰呈現(xiàn)。

（四）項目任務的評價

學生學習完成一個項目案例后，可進行項目任務的評價：提出項目設計的不合理之處；反饋學到了什么，解決了哪些工程實際問題；也可與教師進行網(wǎng)絡在線互動，反饋問題。

三、具體實踐

以《水資源調(diào)查實訓》課程為例，分析研究了項目式情境教學在水利水電實訓類課程中的具體運用，其流程圖見圖1。

（一）課程知識點的分類

結(jié)合《水資源管理》課程內(nèi)容，《水資源調(diào)查實訓》課程要求學生應掌握的實訓技能有水資源調(diào)查與評價、年徑流分析計算、洪水分析計算、水庫興利調(diào)節(jié)計算、水庫防洪調(diào)節(jié)計算、水能計算、水庫調(diào)度等。與“水能計算”實訓技能相關(guān)的知識點是確定水電站的工作情況（發(fā)電量、出力），選擇水電站的主要參數(shù)（水庫的正常蓄水位、死水位、設計洪水位、校核洪水位、水電站的裝機容量等）。

（二）項目式情境教學的運用

1. 提出項目任務

結(jié)合工程實際設計項目案例，案例的設計力求體現(xiàn)知識點的融會貫通。第一，設計項目案例，如以黃河小浪底水利樞紐工程為例，設計解決工程"水能計算"的任務參數(shù)，如流域及庫區(qū)概況、氣象特征、徑流情況、水庫開發(fā)任務等。第二，布置任務，將項目任務分為兩個層次——基本任務和提高任務，基本任務為學生必須掌握的實訓技能，其涉及的知識點容易理解掌握，確定基本任務為水電站的發(fā)電量、出力、正常蓄水位、死水位、裝機容量；提高任務為學生選擇性掌握的實訓技能，其涉及的知識點晦澀難懂、計算繁瑣，確定提高任務為水電站的設計洪水位、校核洪水位。

2. 完成項目任務

以設計任務書的方式條理清晰地解答項目任務。如完成基本任務：確定水電站的發(fā)電量，利用流域徑流資料對三個設計代表年枯水年、中水年、豐水年進行水能調(diào)節(jié)計算，以月為時段，求出每年的發(fā)電量，再取其平均值即為水電站的多年平均年發(fā)電量；完成提高任務：確定水電站的設計洪水位和校核洪水位，設計洪水位和校核洪水位的確定，采用相應大壩設計標準的千年一遇入庫洪水，按擬定的調(diào)洪方式通過調(diào)洪計算求得，但調(diào)洪計算需通過試算法、半圖解法或編程計算進行，計算過程復雜，較難掌握，因此設計洪水位和校核洪水位的確定作為選學內(nèi)容。另外，在完成項目任務書時，一些抽象難懂的解答過程可配有工程圖片、視頻講解。

3. 評價項目任務

學生通過學習完成情境式的項目任務后，可進行項目評價。第一，評價項目設計的合理性，有助于教師設計出更加利于學習的項目；第二，反饋學到的知識點，如通過本項目案例的學習可學到的知識點有水能調(diào)節(jié)計算、多年平均發(fā)電量的計算、調(diào)洪計算；第三，反饋解決的工程問題，如通過本項目案例的學習可理解掌握如何確定水電站的發(fā)電量、如何確定水電站的設計洪水位和校核洪水位。

四、結(jié)束語

水利水電工程專業(yè)實訓類課程的有效開展面臨著課程內(nèi)容抽象難懂、實訓實踐基地創(chuàng)建困難、遠程教育學生集中指導困難、學習者的學習需求呈現(xiàn)梯級化等問題。為解決這一系列的問題，課題組探索了一種基于項目式的情境教學方法，通過“設計貼近工程實際的工程案例→布置項目任務→完成項目任務→評價項目”的項目式運作模式來開展實訓課程的教學。這種方法的運用突出了兩大優(yōu)點。

（一）實踐性

項目案例與工程實際相聯(lián)系，使學生的學習具有實用性，充分體現(xiàn)理論與實際相結(jié)合；學生通過學習完成項目任務，可掌握相應的實訓技能，充分體現(xiàn)學以致用。

（二）滿足學習者的需求

項目任務的布置有“基本任務”和“提高任務”兩個層次，滿足了學習者不同文化基礎的梯級化需求；項目任務的解答過程，采用任務書的方式以文本、IP課件、視頻等多種網(wǎng)絡課堂形式展現(xiàn)，滿足了學習者不受時間、地點限制的學習需求；豐富的工程案例激發(fā)了學生的學習興趣，可積極主動的進行知識構(gòu)建，增強了學習者的自主學習性；項目任務的評價，是學習者對所學知識的分類、匯總，滿足了學習者的學習效果檢驗。

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