基于工程教育认证的“工程水文学”教学改革

董玉云+何文社+季日臣+任建民+石喜

摘要：工程教育认证是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。《工程水文学》课程对工程教育能力的提升具有重要作用，本文從工程教育专业认证出发，分析了《工程水文学》课程教学的现状以及存在的问题，从优化教学内容、改革教学方法、加强实践教学、综合评定课程成绩等方面提出本课程教学改革的方法。

关键词：工程教育；专业认证；工程水文学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0117-02

工程教育专业认证是国家对高校人才培养的一种认可，也是我国工程性人才走向国际市场的准入证。这项工作的意义在于借鉴国际工程教育专业认证的成熟经验，结合我国专业建设的具体实践，推进工程教育教学改革，构建并完善具有中国特色的、适合专业办学实际、促进专业改革、反映行业需求的工程教育专业认证制度[1]。

我校的水利水电工程专业的课程体系改革以工程教育认证工作为引领，通过模块化课程体系有效地推进培养目标和毕业要求的实现。

工程水文学是水文水利模块的主要专业课，该课程是《水利水能规划》、《水工建筑物》、《水电站》、《水利工程施工》等后续课程的基础。在以培养目标为导向，以学生为中心的教育理念驱动下，本文从理论教学和实践教学两方面入手，讨论“工程水文学”课程基于工程教育认证标准的教学改革。

一、该课程目前存在的问题

《工程水文学》是工科本科院校水利类专业的一门基础课程，由水文学原理、水文统计及水文分析与计算等教学模块所构成，具有知识面广和实践性强的特点[2]。目前兰州交通大学“工程水文学”课程存在的主要关键问题是：教学课时较少（32学时），教学以课堂授课为主，大都停留在书本理论知识的讲授上，学生参与较少，缺乏诸如课程设计、课程实验以及课程生产实习等课程实践教学环节。因此，造成学生在学习过程中普遍反应的内容繁杂、课堂气氛较为沉闷、对所学知识点及知识体系不能透彻理解等问题。

二、课程建设目标的确定

对应工程教育专业认证通用标准和水利工程专业标准，在分析课程对学生毕业要求支撑强度指标点的基础上，聘请了行业专家参与修订了本课程的教学大纲，从知识、能力、素质等方面确定了本课程的建设目标。

1.知识目标。学习成果的表现十分丰富，“知识领域”是其中重要的一项，具体表现为学生学习完成之后，能够对水文学原理、水文统计方法、设计洪水的推求及流域分析计算的术语及相关问题有一定程度的记忆及了解，并具有对这些问题的应用及分析能力。

2.能力目标。通过本课程的学习，要求学生可以参照现行规范，能进行水文数据的采集；能运用配线法及相关分析方法对水文资料进行统计；能进行流域设计年径流的分析与计算；能够对洪水频率进行分析；对小流域设计洪水能够计算。

3.素质目标。学生能自主学习，善于发现问题，能独立分析和解决问题；能正确分析实际水利水电工程中常见的水文问题并提出处理方案；能够与他人合作并交流；具有勤于思考、严谨求实的工作作风和积极向上的工作态度及良好的职业道德。

三、工程水文学课程的教学改革

改革和优化《工程水文学》的课程内容，推进教学方法、教学手段和教学管理的改革与现代化，构建“教、学”一体的教学模式。充分利用多媒体、校园网、电子图书馆等现代信息技术条件，扩展学生的知识面和自主学习能力。

1.优化教学内容，补充前沿知识。在课程内容上突出工程教育的特点，对教学内容进行加工组织，找出主线，突出重点，删减过时或不常用的内容，使其更符合教学规律，力求做到少而精；着重介绍水利水电工程中的一些共性问题，强调学生举一反三、融会贯通能力的培养，培养学生用理论指导实践的能力。

早在2007年，芮孝芳等提出了水文学的9个前沿科学问题[3]，经过几年的发展，2015年，芮孝芳又提出了水文时间序列年际演变问题、降雨空间分布及动态变化问题、水文现象与下垫面的关系问题、优先流与坡面流问题、水文尺度问题等是当今水文学面临的主要前沿科学问题[4]。可见，水文学的发展非常迅速，新方法、新技术不断涌现。这就需要将水文学领域的最新研究动态、新理论、新技术、新方法、新成果等前沿知识及时融入教学内容中，更新充实教学内容，完善教学体系的建设，达到既利于促进教学改革，又利于提高教学质量的目的。

2.改革教学环节与方法。工程水文学理论抽象，采用多媒体教学结合板书的教学形式，可使抽象的内容形象生动，向学生传递更多的信息量，在教学中重视和学生的互动性，开展课堂讨论，提高学生的主动性。通过引入网络教育平台，加强师生的沟通和交流。本课程在2013年建成的网络课程，把日常教学文件已全部上传到网教平台，如教学大纲、授课计划、电子教案、PPT课件、电子版练习题、视频参考资料等，学生可以随时查阅相关内容。每次课后，教师将本次课程的重点内容提纲、前次作业答案、本次作业题上传，为学生的课外学习提供丰富的教学资料。最后，教师利用网络沟通的快速便捷优势，及时报道本专业相关时事要闻，为培养符合国际标准的工程师初步建立实践教学模式。

课程采用讲课、课堂讨论与答疑、作业等环节，在讲课过程中经常给出一些问题，学生回答问题和发言积极，课堂表现计入总评成绩，即答疑成绩。

随着计算机的发展，已有大量成熟的自编软件可供应用，因此，除了要对配线基本原理、配线步骤、配线原则进行讲解，增加对相应计算软件的介绍，利用excel的图表功能，可直接绘出频率格纸，有助于学生对频率格纸的获取以及配线法知识的理解。对于对软件有兴趣的同学，还可学习使用工程水文分析计算的集成应用软件，如PHAC[v2.28]，该软件涵盖了工程水文学大部分的计算。在此基础上，鼓励学生利用所学计算软件开发能用于水文计算的新程序。

3.加强实践教学力度。增加教学实践环节，本次改革以大作业的形式布置课程设计，除按书面报告考核外，增加向全班做发言介绍，鼓励自由提问和回答，把現场答辩表现和课程设计实际完成质量综合作为评估依据，训练学生的表达技巧和交流能力。在学生的实习环节，就近的黄河水利委员会兰州水文站测验项目有水位、流量、含沙量、输沙率等，可满足学生《工程水文学》的实习要求。教学实践环节鼓励学生参加与本课程相关的教改项目和创新实验，增强学生的动手能力。在学校2016年的大学生创新性实验中，与本课程相关的课题“微型土壤蒸发器的制作”获批，并已完成验收。

4.课程成绩评定综合化。为了调动学生平时上课的积极性和督促学生能自主完成作业，加大工程水文学平时成绩的比例。

本次教学改革，总评成绩=平时总成绩（40%）+期末考试成绩×60%，其中：平时成绩=考勤成绩（占总评成绩的5%）+作业成绩（占总评成绩的20%）+答疑成绩（占总评成绩的5%）+课程设计（占总评成绩的10%）。

对每部分的成绩都制定了评定办法，合理地评定学生成绩。改革现有考试试题题型，增加案例分析的试题，使学生能够解决复杂的工程问题。

四、结语

通过以上教学内容、方式和方法的探索，学生更易于理解和掌握工程水文学的理论知识；通过课程设计和实习环节来确保学生将所学的理论知识用于分析和解决具体的工程问题，更好地达到了本课程的培养目标。

参考文献：

[1]廖明宏.以专业认证促进教育质量的提高[J].计算机教育，2008，（13）：14-16.

[2]左其亭，窦明，马军霞.水资源学教程[M].北京：中国水利水电出版社，2008：1-2.

[3]芮孝芳，刘方贵，邢相贞.水文学的发展及其所面临的若干前沿科学问题[J].水利水电科技进展，2007，27（1）：75-79

[4]芮孝芳.水文学前沿科学问题之我见[J].水利水电科技进展，2015，35（5）：95-102.

Abstract：Engineering education accreditation is to realize the international mutual recognition of engineering education and the important foundation of engineer's qualification international mutual recognition. "Engineering Hydrology" plays an important role in improving the capacity of engineering education. From the engineering education professional certification，the paper analyzed the present situation of the curriculum teaching of "Engineering Hydrology" and existing problems. Method of the course teaching reform is put forward. from optimization of teaching contents，reform the teaching method，strengthen practical teaching and comprehensive evaluation of course grade，etc.

Key words：engineering education；professional certification；"Engineering Hydrology"；educational reform