《水文預報》精品課程教學建設實踐與成效

李紹飛+王麗珍+李妍+余萍+王仰仁

摘要：《水文預報》是天津農學院水文水資源專業的核心專業課程，課程組以提高教學效果為目標，圍繞教學內容建設、教學方法與手段改革、網絡教學平臺建設、教師隊伍培養等方面進行精品課程建設實踐，初步取得了一定成效。

關鍵詞：教學建設實踐；教學內容建設；教學方法改革；水文預報

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0145-02

《水文預報》，是天津農學院水文水資源專業的核心專業課程，課堂講授40學時，課程設計1周。本課程要求學生掌握水文預報方法的基本原理和建模技術，培養學生的實踐能力和創新能力。2013年，《水文預報》評為校級精品課。課程組在精品課程建設以及教學實踐過程中，以提高教學效果、培養學生的實踐能力和創新能力為目標，不斷探究、改進教學內容、教學方法與手段，建設網絡教學平臺，加強教師隊伍專業素質的培養，初步取得了一定的成效。

一、教學內容建設

1.教學重點的確定。徑流預報及其相關知識是本門課程的教學重點和難點。其中，洪水預報的研究理論和技術較成熟，研究成果對于防洪抗旱、水庫優化調度、水資源開發利用、國民經濟建設和國防建設等領域具有廣泛的應用，是教學內容的重中之重。

2.教學內容的組織。課堂講授的內容整合、凝練成以下幾部分。（1）洪水預報。包括了流域蒸發計算、產流計算、匯流計算、河道流量演算、流域水文模型等幾部分核心內容。要求學生掌握產流機制分析、流域蒸發計算、實測的徑流數據處理、蓄滿產流量計算、水源劃分、超滲產流量計算、地表徑流和地下徑流的匯流計算、馬斯京根法及特征河長法進行河道流量驗演算、新安江水文模型等內容。在教學過程中，除了精講經典的理論及預報方法，還探討了這些方法的局限性，并適時地將目前最新、最科學的研究方法（或者修正方法）補充到教學內容中，以便學生了解本方向的研究前沿和動態。（2）實時洪水預報。建立實時洪水預報誤差修正模型要求學生具有一定數學基礎。根據同學們的具體數學和專業知識儲備，重點講述了實時洪水預報誤差修正的意義、所需資料及建模的基本步驟。（3）枯季徑流預報與旱情分析。本部分內容要求理解枯季徑流的消退規律、枯季徑流的預報方法、枯季徑流區域預報方法、干旱的概念與分類、重要的干旱指標。（4）冰雪融水徑流與冰情預報。本部分內容僅在西北和東北部分地區有所應用。理論尚不成熟。要求同學們掌握積雪和冰川的物理特性、冰川積雪融水的熱量平衡法和溫度指標法。（5）水文預報結果評定。本部分內容要求同學們掌握預報誤差原因分析、評定和檢驗的目的與方法、洪水預報結果的精度評定。要求熟悉規范《水文情報預報規范》（SL250-2000）。

3.補充現代研究的前沿熱點問題。查閱文獻、資料，結合自己參與的水文水資源相關科研項目，適時地擴充教學過程中的現代前沿熱點問題。比如，在洪水預報部分，補充講述人類活動影響下，下墊面的變化對洪水預報的影響；在流域水文模型部分，講述完傳統的水文模型之后，補充目前新興的分布式水文模型的原理及應用；等流時線法中，關于等流時面積的確定部分，補充講述如何利用現代的衛星遙感地圖確定等流時面積。

二、教學方法改革和現代化教學手段的使用

1.教師講授與學生練習相結合，培養學生自主學習能力。課堂上，精心講授基本概念、原理、水文預報的方法等理論知識，巧妙設置有針對性的課堂練習或綜合性訓練，引導學生積極地參與到課堂教學過程中。請同學回答所做練習的計算結果和結論，對學生回答的結果和結論進行點評，并歸納、總結，得出最優的答案。針對學生們課上練習的過程中存在的各種問題，進行一一總結，加以糾正、講解，加深學生們的理解。經過課堂精講—學生練習—學生回答問題—教師歸納、總結、點評幾個環節的教學設計，既能夠及時鞏固所學內容，又可及時發現存在的問題，并有效解決。

2.布置題目，以學生為主體，開展研討式教學。研討式教學一般包括啟發式講解、互動式討論、課題式研討、研究性計算、歸納性總結等環節。在課堂精講的過程中，多采用啟發式教學模式，即在介紹新的概念或者原理以及模型之前，巧妙地提出有針對性的問題，引導學生們思考，進而得到答案，引出即將要講述的研究問題。在對基本概念、原理、模型及推導過程進行啟發式講解之后，根據知識特點的不同、課題難易程度的不同、學生能力儲備的不同，有針對性地布置適宜研討的、難易適中的選題，并提出具體要求。在課堂上引導學生查閱文獻資料，指導學生消化資料、設計計算方法，讓學生們在課下完成具體的計算過程，并總結整個過程中遇到的問題和存在的不足，準備課上研討資料。下一節的課堂上，請同學們交流、討論，最后教師對同學們的結果、結論進行講評、總結，并交流、探討、解決同學們課下完成題目過程中遇到的問題。

3.注重學習方法指導，培養學生的自學能力。變“授之以魚”為“授之以漁”，教會學生學習知識的本領和能力。在課題的講述過程中和練習過程中，注意講述解決問題的方法和過程，多教導學生如何分析問題、理解問題、歸納和總結問題，引導學生學會舉一反三，從而掌握學習方法，培養自學能力。

4.采用現代教學手段進行教學。將現代教育技術應用到水文預報中，通過形象的動畫設計、圖像展示等多媒體技術手段，幫助學生們對枯燥、抽象問題的理解。例如講授“不同降雨時段，流域的徑流深計算”問題時，借助多媒體制作動畫教學課件，能夠形象、直觀地展示各時段徑流深和土壤含水量的增加量。另外，借助《水文預報》精品課程網站的建設，提供了優質教學資源，供學生課下時間學習、探究。解決了課程內容多、教學任務重與學時少的矛盾。

三、教學隊伍的建設

在《水文預報》精品課程的建設過程中，鼓勵教師隊伍的學歷和研修培養、科研創新能力的改進以及講課水平的提高，逐步形成了一支結構合理、人員穩定、學歷高、科研水平和教學水平高的教師隊伍。課程組鼓勵教師進行學歷培養，教學隊伍中沒有博士學位的老師全部攻讀了博士學位，高級職稱人數占一半。團隊學歷和職稱得到全面提升，加強了理論知識的積淀，提高了專業素質和科研創新能力。科研方面，課題組承擔了天津市科委應用基礎與前沿技術重點項目。教學方面，課題組教師進行集體備課，互相切磋、交流，取長補短，教學水平有較大提高。課程組成員一半以上獲得過全國水利類專業和天津市高校青年教師講課比賽的獎項。

四、網絡教學平臺的建設與資源更新

1.提供優質的教學資源。結合水文預報課程的特點和性質，水文預報精品課程網站為學習者提供優質教學資源，包括多媒體課件、電子教案、教學日歷、教學大綱、習題與練習、課程設計任務書與指導書、參考教材等。在教學內容安排上，按一定的教學設計進行分類、組織，形成具有較強交互性的網絡教學資源，提供便利的上傳、下載、資源檢索、資源應用等功能，并可實現遠程教學資源共享。

2.輕松實現師生互動交流。為了加強師生、生生互動，促進交流，“水文預報”精品課程網站設計了“互動交流”板塊。同學們有問題可以登錄留言。有教師負責及時解答問題。

五、綜合性課程設計建設

利用新安江模型進行洪水過程預報，包括了蒸發計算、產流計算、水源劃分和匯流計算，屬于應用性很強的綜合性課程設計。以福州市江北地區為研究對象，介紹了研究區域的地理、水文、氣象概況。搜集、整理了1980年8月28日2∶00至1980年8月29日20∶00的降雨過程計算流域出口流量過程。利用衛星遙感資料，對原始DEM數據進行洼地填充，得到了無洼地的DEM資料，提取了各個子流域的等流時面積。提供了1980年8月28日至1980年8月29日的蒸發量資料、土壤含水量資料。考慮到學生的數學基礎和計算機編程基礎，給定了一部分率定的參數值。要求學生根據所給資料，利用新安江模型，進行蒸發計算、產流計算、水源劃分和匯流計算，完成洪水過程的模擬。

《水文預報》在教學內容、教學方法和手段、教師隊伍及網絡資源建設方面取得了一定的成效。但是，精品課程的建設與管理是一項持續工作，后續還需及時更新網站資源、加強教材建設。

參考文獻：

[1]阮奇.“研究性教學”若干問題探討[J].福州大學學報：哲學社會科學版，2001，（54）：7-10.endprint