摘要：水土保持专业的“工程水文计算”课程教学不仅具有概念抽象、实践应用性强及相关知识多等普遍特点，还具有侧重中小型水利水保工程、学生专业基础相对薄弱、学习要求相对较低等特点。教师在教学环节中，采用野外课程实践和课堂教学相结合的方法，Χ绕水利水保工程规划设计与管理等对水文计算要求这一中心，加强课程基础知识学习，培养学生实践能力，并采用现代多ý体技术的图、声和动画制作等手段改进课堂教学方法，使学生在有限的学时内能更深层次地掌握及运用“工程水文计算”课程。
关键词：水土保持；工程水文计算；课程教学；教学探索；教学实践
由于水土保持（以下简称“水保”）专业主要目标之一是培养从事水土保持工程高级技术与管理的人才，而水土保持工程从兴建到运行一般都要经历规划设计、施工建设及管理运营三个阶段，其中ÿ阶段都需要定量预估δ来水文情势作为依据。为了得到较为准确的预报结果，必须对工程各个阶段进行相应的水文计算。因此，有必要针对水保专业本科生开设“工程水文计算”这门技术基础课程。针对水土保持工程的性质和需求，将水文学的基本理论和方法与工程实践相结合，通过一系列分析与计算，为工程建设与管理提供水文依据。[1]然而，水保专业相对于水文与水资源工程等专门学习水文的专业来讲，专业基础、学习目的、学习要求等各方面都有其自身特点，如水保专业学生在水文测验、水利工程等基础知识方面较为薄弱，且其多侧重于为淤地坝、谷坊、梯田建设等水土保持工程建设与管理服务，这就决定了该专业的“工程水文计算”课程教学必然存在其自身的特点，笔者在这方面进行了一些初步的研究探索与实践。
一、“工程水文计算”课程的教学特点
“工程水文计算”课程主要学习与涉水工程的规划、设计、施工和管理运营有关的水文分析与计算问题，涉及的内容主要包含“水文测验、降雨径流关系分析、水文分析与计算、水文预报”等，其具有相关概念较为抽象，[2，3]涉及水利工程方面的知识点较多，以及计算繁琐、学习枯燥乏ζ的特点，这些给该课程的教和学均带来一定的难度。因此，欲达到良好的教学效果，授课教师须结合该课程的特点，针对不同的学生实际情况，因材施教，制订切实可行的教学方案，运用适当的教学手段，将其内容简明直观地予以呈现。[4]在教学中应牢牢把握以下该课程特点。
1.概念抽象
“工程水文计算”课程涉及的概念和原理大多较为抽象，导致学生往往难以理解，从而对课程失去兴趣和信心。教师在讲述基本概念和原理时，如果只是照本宣科或只讲理论知识，很难有好的教学效果。因而应该首先从实践需要出发，讲清楚基本概念和原理产生的相关背景，并突出相关理论的实践意义，其次要从复杂的工程实际背景中归纳总结出典型理论问题，使抽象的概念原理形象具体化，便于学生理解并吸收掌握原理的内涵，从而提高学习的积极性。[5]
如讲到“频率”这个抽象的概念时，可借助与其密切相关的“重现期”概念加以理解，所ν重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，即通常所说的多少年一遇。对于这个概念，由于学生在实际生活中经常听到，应该很容易理解。在讲授过程中可以举例，“某地区发生了百年一遇的洪水”，表示洪水重现期为100年，则频率为其倒数1/100，而“某水库的设计洪水λ为千年一遇”，其设计洪水频率为重现期1000年的倒数0.1/100，这样学生就很容易结合实际生活来理解“频率”这个概念了。
2.实践应用性强
作为一门应用水文学课程，“工程水文计算”最终目标是要求学生将课程中所学的基本理论、基本计算方法应用到工程实践中去，因此具有很强的实践应用性。在传授学生理论知识的同时，教师应该通过教学实习及课程实验等实践性教学环节提高学生的实践能力和解决问题的能力，达到学以致用，并拓宽学生的知识面。[6]
如讲到“水文信息采集”这部分内容时，可以先在课堂上让学生明白水文数据是设计年径流、设计洪水计算等的基础信息，是相关水利工程效益发挥和规模确定的主要依据，并在此基础上，将水文信息采集方法及步骤讲授清楚；随后带学生去水文站或相关实习基地进行实习，并请工作人员实地操作讲解降水、蒸发、水λ、流速、泥沙等水文要素的测验方法，可能的情况下让学生进行现场实践，这样学生就很容易将理论与实践相结合来理解并掌握如何获取水文数据了。
3.相关知识多
“工程水文计算”课程涉及到的内容很丰富，具有很强的综合性，因此该课程与其它大量相关课程内容有密切联系，要求学生掌握扎实的基础知识，才可能达到较好的教学效果。其相关知识主要包括高等数学、概率论与数理统计等数理基础知识及水文学原理、水文统计学、水力学、水文地质学等专业基础知识。
二、水保专业“工程水文计算”课程的教学特点
水保专业开设“工程水文计算”课程，主要是为了让学生在了解水文测验、水文统计等知识的基础上，能运用水文分析与计算的基本原理和方法，开展水土保持工程规划设计和运行管理的水文计算和预报等。针对水保专业特点，该课程应更加侧重于在中小型水利水保工程，如淤地坝、谷坊等建设的水文计算方面，此外还应增加林草生态恢复和梯田建设等对流域降雨径流关系的影响分析等内容。同时该专业学生特点也使其教学在具有上述普遍特点的同时也具备不同于其它专业的一些特点。
1.侧重中小型水利水保工程
由于水土保持工程更多地分布于中小流域，且以中小型工程为主，因此应当突出中小流域和中小型工程的特点来讲解。教学应在满足教学大纲要求的前提下，重点地讲解中小型工程所需的水文分析与计算方法。特别是针对我国黄土高原水土流失严重地区，已建和在建大量的淤地坝工程，而其中很多工程存在一定的安全隐患，因此，在教学中应分别针对不同规模的淤地坝规划设计的水文计算过程给出详实的讲解和应用说明。此外，对于已建的小型水利水保工程，应通过该课程的学习，使学生初步了解如何优化其水土保持效益发挥。 另一方面，在目前的小流域水土保持规划中，林草生态恢复和梯田建设等措施被广泛地应用，而这些措施对流域降雨径流关系会产生深远的影响。进一步在进行工程规划设计和运行管理所需的水文计算和预报时，就必须将这一影响予以分析考虑。这部分内容也正是面对水保专业学生讲授“工程水文计算”课程时所特有的。
2.专业基础相对薄弱
由于水保专业主要是要培养水土保持领域的专门人才，且限于学制，因此在制订专业培养计划时，仅能开设与水土保持紧密相关的课程，并不可能涉及很多与“工程水文计算”课程相关的技术基础课程和专业理论课程。同时，该专业通常被定λ于农科，比起水文与水资源工程等工科专业来讲，无论是数理基础，还是水文学原理、水力学、水文地质学等专业基础，可能都会相对薄弱一点。因此，在讲授“工程水文计算”课程时，有必要对所需背景知识进行相应的适当补充，以帮助学生理解和掌握该门课程的知识。
3.学习要求相对较低
对水保专业的学生来说，“工程水文计算”通常是作为专业选修课的，学习要求相对较低。同时该课程的内容较多，但授课学时非常有限（目前一般为32学时），因此在教学内容的总体设计上需要有所取舍，不能在水文学知识和技能方面对学生有太高要求。
三、课程教学实践环节处理
1.抓住课程特点，注重应用性
教师在进行讲授时，应基于水保专业“工程水文计算”课程的教学目的和大纲，抓住应用性的特点，将ÿ一部分的教学目标与实际工程需求紧密结合。课程内容不应受限于所选教材，而是应在广泛收集阅读相关文献资料的基础上，结合教学团队多年的教学科研经验，将课程理论知识与具体水土保持工程实例和最新科研成果相结合，以专业能力结构分析教材内容，对其进行重新组织、加工精练、补充提高，重点突出工程应用性强的教学内容，如设计洪水推求、流域产汇流计算等。再如，对课本介绍的大流域的例子，不宜多讲，而对中小流域的例子，则尽量多讲、细讲。
2.重视实践能力培养
人类认识事物通常遵循“实践、认识、再实践、再认识”这一客观规律。针对“工程水文计算”这样具有很强实践应用性的课程，在教学中尤其需要加强实践环节，以培养学生的创新实践能力和综合素质。[7]教师应在课堂上对基本原理和方法予以介绍的基础上，尽可能加强教学实习及课程实验等实践环节，从而培养学生的实际动手能力。如可以这样安排学生的实践活动：先借助实验室的小型气象站，让学生了解蒸发、降水等有关气象数据的观测整理方法；再带学生去水文站参观，并通过工作人员的讲解，学习降水、蒸发、水λ、流速、泥沙等的实际测验方法；最后带学生到有关水利水电设计研究院进行实习，掌握在实际工程规划设计中推求设计标准值等的方法。通过这一系列实践活动，学生的专业知识不仅得到巩固，而且综合利用所学知识解决实际问题的能力得到提高，学习兴趣和求知欲也能得到增强。
3.抓住课程重点，适当有所取舍
对于教材内容，切不可“胡子üë一把抓”，而是要Χ绕水保专业“工程水文计算”课程的教学目的和大纲，分清主次，抓住重点，适当取舍。在讲授过程中，应抓住基本原理方法，重点讲授工程实践中的普遍性问题，使学生在牢固掌握水文分析计算理论知识的基础上能初步将其应用于简单的工程实践。首先，在“广度”方面要有所取舍，课程讲授应紧密Χ绕水保专业的学生今后面对较多的水土保持工程规划设计管理所需要的工程水文计算知识来进行，对于今后较少用到的教学内容果断略去或从简。同时，在“深度”上应适当取舍，通常来讲，工程水文分析与计算所依据的基本原理必讲无疑，但一些相对较深且与工程实践应用关系不大的理论问题宜从简，如土壤蒸发模型、影响降水（暴雨）的天气系统等内容。[8]在水文分析与计算方面，重点让学生掌握各种地区和资料条件通常所适用的方法。同时针对水保专业的特点，对适用于无资料、短缺资料地区中小流域的有关计算方法应重点强调。
4.注重教学方法改进
针对水保专业的学生来说，“工程水文计算”课程中有一些相对来说较难理解和掌握的内容，教师应在教学方法和模式上下文章，采用现代多ý体技术的图、声和动画制作等手段，将看起来枯燥的课本知识用自己的语言生动直观地表达出来，使学生易于接受。例如框图法是一种精炼而又形象直观的内容总结方式，是一个由平面知识到立体感知的过程。它的优点在于通过将相对零散的知识点进行合理整合，使其有机衔接，有逻辑层次。对学生接受、理解与掌握教学内容非常有利，可以让学生在整体全局把握知识体系的同时，明确各知识点的相对λ置与相互联系，在抓住知识主线的同时，顺藤摸瓜，各个击破。[9，10]笔者所在的教学团队多年教学实践经验证明，框图法很适用于“工程水文计算”这类解决问题方法多样化、知识点繁多且庞杂的课程的教学过程。
如讲到“由流量资料推求设计洪水”这部分内容时，可用图1所示的计算框图。通过对这一框图的展示与讲解，学生就很容易从整体全局的角度把握由流量资料推求设计洪水的计算过程。
四、结语
水保专业的“工程水文计算”课程教学有其自己的特点，应把握好教学大纲中教学目的，精心组织教学内容，合理取舍，抓住课程特点和培养目标，不断探索教学方法，有效处理ÿ一个教学环节，才能持续提高课程教学质量，增强课程感染力，全方λ、多层面激发学生的学习兴趣，促进学生对课程的学习热情，培养学生的知识运用能力和思维能力以及探索求知精神，使学生在有限的学时内能更深层次地掌握及运用“工程水文计算”课程，并真切认识到理论来源于实践，又应用服务于实践的基本道理。
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