水文測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)方法改革探索

1、水文測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)方法改革探索 基金項(xiàng)目：本文系國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)水工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè) 項(xiàng)目子課題（課題編號(hào)： AWEDF30）9 、西北農(nóng)林科技大學(xué)“水文 信息采集與處理”本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項(xiàng)目、 西北農(nóng)林科技大學(xué)教 學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY1102056）、西北農(nóng)林科技大學(xué)教學(xué) 研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：JY1102059）的研究成果。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)過(guò)程中非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)， 是對(duì) 理論教學(xué)的驗(yàn)證、補(bǔ)充和拓展，具有很強(qiáng)的直觀性和操作性，旨 在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、 組織管理能力和創(chuàng)新能力。 水文測(cè) 驗(yàn)（ hydrometry ）是指系統(tǒng)收集和整理水文資料的各種技術(shù)工作 的總稱。“水

2、文測(cè)驗(yàn)學(xué)”是研究如何正確、經(jīng)濟(jì)、迅速地測(cè)定各 種水文要素的數(shù)量及其在時(shí)間和空間上的變化過(guò)程， 是水利類專 業(yè)本科生的主干專業(yè)課程。本課程實(shí)踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)密切相關(guān)， 涉及內(nèi)容廣泛， 主要講授水文信息采集、 數(shù)據(jù)整編的基本原理和 方法，重點(diǎn)講述水文測(cè)站與站網(wǎng)的布設(shè)，降水、水位、流量、泥 沙等水文要素的采集以及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容。 “水文測(cè)驗(yàn)學(xué)”實(shí) 驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)水利學(xué)科應(yīng)用型人才實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的 重要渠道，是水利專業(yè)教育教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。 一、“水文測(cè)驗(yàn)學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題 與歐美院校在水文測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行比較， 發(fā)現(xiàn)主要存 在以下問(wèn)題： 1. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系不完備，實(shí)驗(yàn)所占比重較小

3、目前，歐美國(guó)家的大學(xué)開設(shè)的水文類課程主要有 “Engineering Hydrology ”和“ Physical Hydrology ”等，課 程重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。以美國(guó) Utah State University 為例，實(shí) 驗(yàn)教學(xué)課程所占比例在 50%左右，單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程且實(shí)驗(yàn)教學(xué) 體系完整、內(nèi)容充實(shí)；而我國(guó)的實(shí)踐教學(xué)所占比例一般在25%左 右。相比較而言，國(guó)內(nèi)水文測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)較少，不利于培 養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。 2. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段落后，水文實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備不足 國(guó)外大學(xué)的水文實(shí)驗(yàn)室多采用多媒體教學(xué)， 多種手段演示實(shí) 驗(yàn)操作及水文軟件的操作等內(nèi)容， 充實(shí)了實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)內(nèi)容。

4、 而 國(guó)內(nèi)在該方面非常落后， 部分實(shí)驗(yàn)不僅不能采用多媒體演示， 甚 至沒(méi)有黑板和粉筆等教學(xué)設(shè)施。 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部分儀器設(shè)備過(guò)時(shí)、 嚴(yán) 重老化、更新速度緩慢，部分儀器數(shù)量不足，十幾個(gè)學(xué)生用一個(gè) 設(shè)備， 達(dá)不到學(xué)生動(dòng)手操作的教學(xué)目的， 同時(shí)老舊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備難 以符合現(xiàn)代化教育的要求。 3. 實(shí)驗(yàn)考核與評(píng)價(jià)過(guò)于單一，扼殺學(xué)生潛在能力 國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)考核通常是以撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來(lái)考核學(xué)生 對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握情況， 檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。 這種實(shí) 驗(yàn)考核的方式存在模式固定、 方式單一等不足， 達(dá)不到考核學(xué)生 動(dòng)手能力和實(shí)踐能力的目的。 二、更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系 按照水文測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律及學(xué)生實(shí)

5、踐創(chuàng)新能力狀況不同， 將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為單一項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)、 綜合應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新 型實(shí)驗(yàn)。單一項(xiàng)目型實(shí)驗(yàn)是指按照水文測(cè)驗(yàn)的內(nèi)容劃分實(shí)驗(yàn)項(xiàng) 目，如降水觀測(cè)、流量測(cè)驗(yàn)、蒸發(fā)觀測(cè)等單一型實(shí)驗(yàn)，旨在要求 學(xué)生掌握水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范規(guī)定的傳統(tǒng)水文測(cè)驗(yàn)方法； 綜合應(yīng)用型實(shí) 驗(yàn)是指學(xué)生在了解水文測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備的基礎(chǔ)上， 結(jié)合各水文要素 的測(cè)驗(yàn)方法，能熟練地掌握儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法，并結(jié)合相應(yīng) 的先進(jìn)的水文測(cè)驗(yàn)方法， 綜合性地測(cè)定水文要素的實(shí)驗(yàn)， 旨在指 導(dǎo)學(xué)生全面地了解水文測(cè)驗(yàn)的儀器設(shè)備， 先進(jìn)的測(cè)驗(yàn)方法； 研究 創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)則以重視實(shí)踐、 銳意創(chuàng)新為目標(biāo)， 引導(dǎo)學(xué)生自主改進(jìn) 測(cè)驗(yàn)方法或設(shè)計(jì)新型的儀器設(shè)備， 能力的學(xué)

6、生提出不同的實(shí)驗(yàn)要求， 同的教學(xué)模式。 在原實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上， 并能夠系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。 針對(duì)不同 不同類型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施體現(xiàn)了不 建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn) 既要包括簡(jiǎn)單的認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)， 又要包括設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目， 同時(shí) 還應(yīng)包括一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。 根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書， 合理 改編實(shí)驗(yàn)教材， 改編的實(shí)驗(yàn)教材既有實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)， 又有實(shí)踐部 分，即包括基本部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、 設(shè)計(jì)性部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和綜合性部 分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及研究創(chuàng)新部分內(nèi)容。 使實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次分明， 學(xué)生 的實(shí)驗(yàn)興趣得到提高，以達(dá)到最佳實(shí)驗(yàn)效果。 三、優(yōu)化教學(xué)方法、采集教學(xué)素材 1. 采用“理論引導(dǎo)視頻演示現(xiàn)場(chǎng)演示親自動(dòng)手”的 實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路

7、 （1）理論引導(dǎo)?！袄碚撘龑?dǎo)”主要是指教師課堂講解水文 測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理論知識(shí)。針對(duì)水文測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容 （主要包括降水、蒸發(fā)、水位、徑流、泥沙等項(xiàng)目的測(cè)驗(yàn)），加 強(qiáng)水文測(cè)驗(yàn)理論、水文測(cè)驗(yàn)原理、水文測(cè)驗(yàn)儀器原理、儀器公式 計(jì)算方法等方面的講解， 讓學(xué)生在接觸實(shí)驗(yàn)前， 對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在理 論上加深理解， 并對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的興趣， 增強(qiáng)學(xué)生求知的欲望。 （2）視頻演示?！耙曨l演示”是指將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目錄制成視頻， 在實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程進(jìn)行演示。 針對(duì)西北農(nóng)林科技大學(xué)實(shí)驗(yàn) 場(chǎng)地和設(shè)備的有限性， 充分利用視頻教學(xué)， 是比較科學(xué)有效的方 法。學(xué)生可以在室內(nèi)較安靜的學(xué)習(xí)場(chǎng)所預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程， 為 實(shí)驗(yàn)的順

8、利、快速、準(zhǔn)確的完成提供保證。同時(shí)，學(xué)生可多次回 放實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，避免了現(xiàn)場(chǎng)演示的不可重復(fù)性。（ 3） 現(xiàn)場(chǎng)演示。 “現(xiàn)場(chǎng)演示”是指在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所， 實(shí)驗(yàn)教師演示實(shí)驗(yàn)的 操作過(guò)程。根據(jù)西北農(nóng)林科技大學(xué)的水文測(cè)驗(yàn)實(shí)習(xí)場(chǎng)地以及實(shí)習(xí) 目的、內(nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示， 使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程清楚 熟悉。 現(xiàn)場(chǎng)演示增強(qiáng)了信息的反饋性和教學(xué)的互動(dòng)性， 可針對(duì)學(xué) 生提出的問(wèn)題進(jìn)行解答，并了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的掌握程 度。 （4）親自動(dòng)手?！坝H自動(dòng)手”是指在水文測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中， 每個(gè)同學(xué)擔(dān)任一項(xiàng)任務(wù)， 保證各組分工過(guò)程中， 每位同學(xué)都能在 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行操作并熟練掌握。 2. 多種方法相結(jié)合的教學(xué)方法 針對(duì)“理論

9、引導(dǎo)視頻演示現(xiàn)場(chǎng)演示親自動(dòng)手”的實(shí) 驗(yàn)教學(xué)思路， 以“引導(dǎo)演示實(shí)踐”教學(xué)方法為主線， 針對(duì)各 個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)采用多種教學(xué)方法和手段相結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)方 法。 3. 各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的視頻采集 以水文專家和水文站工作人員為主講，采集錄制包括降水、 水位、蒸發(fā)、徑流、泥沙、測(cè)驗(yàn)儀器設(shè)備認(rèn)識(shí)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的視頻 資料。 4. 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多媒體資源庫(kù)的建立 針對(duì)水文測(cè)驗(yàn)類各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目， 整理相關(guān)實(shí)驗(yàn)理論講稿以及視 頻資料， 建立多媒體資料庫(kù)， 以完善水文測(cè)驗(yàn)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn) 授課資料。 四、全方位的考核方式 實(shí)驗(yàn)報(bào)告式的考核辦法已不適應(yīng)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀。 因 此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出了“實(shí)驗(yàn)報(bào)告 +現(xiàn)場(chǎng)答辯 +實(shí)驗(yàn)

10、項(xiàng)目演示” 的考核方法。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核辦法，可以系統(tǒng)闡述實(shí)驗(yàn)的目 的、意義、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果等內(nèi)容， 是考核學(xué)生是否掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的一種方法。 但是實(shí)驗(yàn) 報(bào)告不能全面地體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。 現(xiàn)場(chǎng)答辯是針對(duì)學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目， 教師有針對(duì)性地檢驗(yàn) 學(xué)生的測(cè)驗(yàn)成果的合理性， 考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，并現(xiàn)場(chǎng)詢問(wèn)實(shí) 驗(yàn)中所涉及的一些關(guān)鍵性問(wèn)題， 學(xué)生應(yīng)如實(shí)的回答，考核學(xué)生對(duì) 實(shí)驗(yàn)的掌握程度。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目演示是在每次實(shí)驗(yàn)課中有針對(duì)性地找一兩名同學(xué)， 演示實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，全班同學(xué)共同觀摩，提出實(shí)驗(yàn)中普遍存在的 錯(cuò)誤環(huán)節(jié)。通過(guò)該環(huán)節(jié)，不僅可以讓學(xué)生了解在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中 的不足，也可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決分析問(wèn)題的能力，為以 后所從事的相關(guān)工作做鋪墊。 五、結(jié)語(yǔ) 實(shí)驗(yàn)教