APP下载

《水文预报》精品课程教学建设实践与成效

2017-10-31李绍飞王丽珍李妍余萍王仰仁

教育教学论坛 2017年42期
关键词:教学方法改革

李绍飞+王丽珍+李妍+余萍+王仰仁

摘要:《水文预报》是天津农学院水文水资源专业的核心专业课程,课程组以提高教学效果为目标,围绕教学内容建设、教学方法与手段改革、网络教学平台建设、教师队伍培养等方面进行精品课程建设实践,初步取得了一定成效。

关键词:教学建设实践;教学内容建设;教学方法改革;水文预报

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)42-0145-02

《水文预报》,是天津农学院水文水资源专业的核心专业课程,课堂讲授40学时,课程设计1周。本课程要求学生掌握水文预报方法的基本原理和建模技术,培养学生的实践能力和创新能力。2013年,《水文预报》评为校级精品课。课程组在精品课程建设以及教学实践过程中,以提高教学效果、培养学生的实践能力和创新能力为目标,不断探究、改进教学内容、教学方法与手段,建设网络教学平台,加强教师队伍专业素质的培养,初步取得了一定的成效。

一、教学内容建设

1.教学重点的确定。径流预报及其相关知识是本门课程的教学重点和难点。其中,洪水预报的研究理论和技术较成熟,研究成果对于防洪抗旱、水库优化调度、水资源开发利用、国民经济建设和国防建设等领域具有广泛的应用,是教学内容的重中之重。

2.教学内容的组织。课堂讲授的内容整合、凝练成以下几部分。(1)洪水预报。包括了流域蒸发计算、产流计算、汇流计算、河道流量演算、流域水文模型等几部分核心内容。要求学生掌握产流机制分析、流域蒸发计算、实测的径流数据处理、蓄满产流量计算、水源划分、超渗产流量计算、地表径流和地下径流的汇流计算、马斯京根法及特征河长法进行河道流量验演算、新安江水文模型等内容。在教学过程中,除了精讲经典的理论及预报方法,还探讨了这些方法的局限性,并适时地将目前最新、最科学的研究方法(或者修正方法)补充到教学内容中,以便学生了解本方向的研究前沿和动态。(2)实时洪水预报。建立实时洪水预报误差修正模型要求学生具有一定数学基础。根据同学们的具体数学和专业知识储备,重点讲述了实时洪水预报误差修正的意义、所需资料及建模的基本步骤。(3)枯季径流预报与旱情分析。本部分内容要求理解枯季径流的消退规律、枯季径流的预报方法、枯季径流区域预报方法、干旱的概念与分类、重要的干旱指标。(4)冰雪融水径流与冰情预报。本部分内容仅在西北和东北部分地区有所应用。理论尚不成熟。要求同学们掌握积雪和冰川的物理特性、冰川积雪融水的热量平衡法和温度指标法。(5)水文预报结果评定。本部分内容要求同学们掌握预报误差原因分析、评定和检验的目的与方法、洪水预报结果的精度评定。要求熟悉规范《水文情报预报规范》(SL250-2000)。

3.补充现代研究的前沿热点问题。查阅文献、资料,结合自己参与的水文水资源相关科研项目,适时地扩充教学过程中的现代前沿热点问题。比如,在洪水预报部分,补充讲述人类活动影响下,下垫面的变化对洪水预报的影响;在流域水文模型部分,讲述完传统的水文模型之后,补充目前新兴的分布式水文模型的原理及应用;等流时线法中,关于等流时面积的确定部分,补充讲述如何利用现代的卫星遥感地图确定等流时面积。

二、教学方法改革和现代化教学手段的使用

1.教师讲授与学生练习相结合,培养学生自主学习能力。课堂上,精心讲授基本概念、原理、水文预报的方法等理论知识,巧妙设置有针对性的课堂练习或综合性训练,引导学生积极地参与到课堂教学过程中。请同学回答所做练习的计算结果和结论,对学生回答的结果和结论进行点评,并归纳、总结,得出最优的答案。针对学生们课上练习的过程中存在的各种问题,进行一一总结,加以纠正、讲解,加深学生们的理解。经过课堂精讲—学生练习—学生回答问题—教师归纳、总结、点评几个环节的教学设计,既能够及时巩固所学内容,又可及时发现存在的问题,并有效解决。

2.布置题目,以学生为主体,开展研讨式教学。研讨式教学一般包括启发式讲解、互动式讨论、课题式研讨、研究性计算、归纳性总结等环节。在课堂精讲的过程中,多采用启发式教学模式,即在介绍新的概念或者原理以及模型之前,巧妙地提出有针对性的问题,引导学生们思考,进而得到答案,引出即将要讲述的研究问题。在对基本概念、原理、模型及推导过程进行启发式讲解之后,根据知识特点的不同、课题难易程度的不同、学生能力储备的不同,有针对性地布置适宜研讨的、难易适中的选题,并提出具体要求。在课堂上引導学生查阅文献资料,指导学生消化资料、设计计算方法,让学生们在课下完成具体的计算过程,并总结整个过程中遇到的问题和存在的不足,准备课上研讨资料。下一节的课堂上,请同学们交流、讨论,最后教师对同学们的结果、结论进行讲评、总结,并交流、探讨、解决同学们课下完成题目过程中遇到的问题。

3.注重学习方法指导,培养学生的自学能力。变“授之以鱼”为“授之以渔”,教会学生学习知识的本领和能力。在课题的讲述过程中和练习过程中,注意讲述解决问题的方法和过程,多教导学生如何分析问题、理解问题、归纳和总结问题,引导学生学会举一反三,从而掌握学习方法,培养自学能力。

4.采用现代教学手段进行教学。将现代教育技术应用到水文预报中,通过形象的动画设计、图像展示等多媒体技术手段,帮助学生们对枯燥、抽象问题的理解。例如讲授“不同降雨时段,流域的径流深计算”问题时,借助多媒体制作动画教学课件,能够形象、直观地展示各时段径流深和土壤含水量的增加量。另外,借助《水文预报》精品课程网站的建设,提供了优质教学资源,供学生课下时间学习、探究。解决了课程内容多、教学任务重与学时少的矛盾。

三、教学队伍的建设

在《水文预报》精品课程的建设过程中,鼓励教师队伍的学历和研修培养、科研创新能力的改进以及讲课水平的提高,逐步形成了一支结构合理、人员稳定、学历高、科研水平和教学水平高的教师队伍。课程组鼓励教师进行学历培养,教学队伍中没有博士学位的老师全部攻读了博士学位,高级职称人数占一半。团队学历和职称得到全面提升,加强了理论知识的积淀,提高了专业素质和科研创新能力。科研方面,课题组承担了天津市科委应用基础与前沿技术重点项目。教学方面,课题组教师进行集体备课,互相切磋、交流,取长补短,教学水平有较大提高。课程组成员一半以上获得过全国水利类专业和天津市高校青年教师讲课比赛的奖项。

四、网络教学平台的建设与资源更新

1.提供优质的教学资源。结合水文预报课程的特点和性质,水文预报精品课程网站为学习者提供优质教学资源,包括多媒体课件、电子教案、教学日历、教学大纲、习题与练习、课程设计任务书与指导书、参考教材等。在教学内容安排上,按一定的教学设计进行分类、组织,形成具有较强交互性的网络教学资源,提供便利的上传、下载、资源检索、资源应用等功能,并可实现远程教学资源共享。

2.轻松实现师生互动交流。为了加强师生、生生互动,促进交流,“水文预报”精品课程网站设计了“互动交流”板块。同学们有问题可以登录留言。有教师负责及时解答问题。

五、综合性课程设计建设

利用新安江模型进行洪水过程预报,包括了蒸发计算、产流计算、水源划分和汇流计算,属于应用性很强的综合性课程设计。以福州市江北地区为研究对象,介绍了研究区域的地理、水文、气象概况。搜集、整理了1980年8月28日2∶00至1980年8月29日20∶00的降雨过程计算流域出口流量过程。利用卫星遥感资料,对原始DEM数据进行洼地填充,得到了无洼地的DEM资料,提取了各个子流域的等流时面积。提供了1980年8月28日至1980年8月29日的蒸发量资料、土壤含水量资料。考虑到学生的数学基础和计算机编程基础,给定了一部分率定的参数值。要求学生根据所给资料,利用新安江模型,进行蒸发计算、产流计算、水源划分和汇流计算,完成洪水过程的模拟。

《水文预报》在教学内容、教学方法和手段、教师队伍及网络资源建设方面取得了一定的成效。但是,精品课程的建设与管理是一项持续工作,后续还需及时更新网站资源、加强教材建设。

参考文献:

[1]阮奇.“研究性教学”若干问题探讨[J].福州大学学报:哲学社会科学版,2001,(54):7-10.endprint

猜你喜欢

教学方法改革
军用建筑机械维修人才培养实践与探索
“流体输配管网”的课程建设与教学方法改革探讨
基于职业导向的高职英语教学改革
教学从传授范式向学习范式转变的探索与实践
独立学院税务会计课程教学革新探析