肖柏青

（安徽理工大學 地球與環(huán)境學院，安徽 淮南232001）

水利工程認識實習是水利類專業(yè)本科教學的重要環(huán)節(jié)，是完善學生知識體系，并將課堂理論轉化為應用實踐的重要過程［1］。安徽理工大學水文與水資源工程專業(yè)在第四學期最后幾周安排了2周的水利工程認識實習，該實習是該專業(yè)學生在學完“水文學原理”、“水力學”和“水利工程概論”等專業(yè)基礎課后開展的一次野外實踐教學，目的是通過該實習提高學生對水利和水文專業(yè)領域的認識，增強學生的創(chuàng)新實踐能力。它既是對已學的課堂理論知識學習的補充、深化和檢驗，也為將要學的“水文預報”、“水文水利計算”和“水信息技術”等專業(yè)核心課程提供必要的感性認識和前期準備，為后期的專業(yè)理論學習打下良好的基礎，還能培養(yǎng)學生綜合運用所學的專業(yè)知識和基本技能分析和解決實際問題的能力，因此，該實習是水文與水資源工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)計劃中重要的教學環(huán)節(jié)，高質量完成本次實習教學，對提高人才培養(yǎng)質量具有重要意義［2］。

一、面臨的困境

目前，國內高校水利類專業(yè)在開展水利工程認識實習和專業(yè)認識實習時普遍采用實習基地參觀、教師或工作人員講解介紹的教學形式［3］。這種認識實習教學模式對指導教師來說容易組織實施，學生也容易完成實習報告，然而這種實習模式，學生在實習時是走馬觀花，難以將看到的水利工程與所學的專業(yè)知識聯系起來，教學效果大打折扣；另一方面，實習單位現場講解的工作人員不了解學生的理論基礎，也不清楚不同專業(yè)學生的學習側重方向，導致學生經常對講解內容不能理解，或是講解的內容對該專業(yè)學生的知識體系沒有多大用處。實習時相當一部分學生抱著戶外旅游的心態(tài)參觀多個水利工程，記錄了一些零散的數據，然后回到學校東抄西拼完成實習報告。這樣的實習讓學生只是看到了各種水利工程的外觀，沒有真正發(fā)揮水利工程認識實習在水文與水資源工程專業(yè)教育中的作用，也不能較好地培養(yǎng)該專業(yè)學生的工程實踐能力。因此，水利工程認識實習中走馬觀花式實習形式已不能滿足高質量水文人才培養(yǎng)的要求，亟需深化教學改革，積極探索新的實習教學模式［4］。

二、任務驅動教學模式的教學設計

課堂教學是為學生構建專業(yè)理論的知識框架，實踐教學則是理論知識的應用，兩者需要相互聯系，優(yōu)勢互補，才能更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。任務驅動教學模式是一種以某個任務為中心展開學習，促使學生主動思考和運用理論知識解決任務的教學模式，該教學模式在一些實踐教學中被證實能夠有效提高教學質量［5-6］。任務驅動教學模式能夠幫助學生增強對相關專業(yè)知識的理解和掌握，同時也給實習教學提出了新的要求。為了在水利工程認識實習中有效利用任務驅動教學模式，我們需要把握以下幾點原則。

（一）結合學生知識體系和專業(yè)培養(yǎng)目標，精心設計任務

水文與水資源工程專業(yè)學生需要解決水利工程中規(guī)劃、勘測、設計和管理等各個環(huán)節(jié)中出現的水文水資源問題，因此針對該專業(yè)的水利工程認識實習不僅僅要了解某個水利工程的結構特點，更關鍵的是要以水利工程為切入點訓練學生應用專業(yè)知識解決實際問題的能力。根據學生已學的專業(yè)課程和將要學習的核心課程，設計多個任務，根據任務確定要去哪些水利工程或實習基地開展實習教學活動。

（二）以解決實際問題為主線

在實習教學中強調實際問題與專業(yè)知識相結合，著力使學生系統地掌握任務涉及部分的基本原理、基本方法等基礎性知識并加強動手能力，達到學以致用的目的。在完成任務的過程中促使學生理解相關理論的工程應用背景和適用條件，不斷開拓學生的視野和思路。

（三）堅持啟發(fā)式教學方法

專業(yè)課的課堂教學常常拋開實際問題，直接拿來概念，搭上公式和定律，追求建起一個漂亮的知識構架?？墒敲鎸嶋H問題時，學生茫然，即使有的任務看起來很簡單，學生還是問題百出。為解決這一問題，我們注意加強小組分組討論及師生互動等環(huán)節(jié)，教師主導開展深入的討論，引導學生將某個任務分解成幾個子任務，使學生對解決任務的全過程有更為深入的思考和理解。

三、任務驅動教學模式的實施

下面以幾個實例介紹任務驅動教學模式在水利工程認識實習中的具體實施。

任務一：試從流域水量平衡原理出發(fā)確定老龍眼水庫是否存在地下泉水的匯入。

老龍眼水庫位于淮南市城區(qū)，是舜耕山半山腰上的一個小型水庫，面積約10萬平方米，水庫對應的集水面積較小，水庫背靠的舜耕山風景區(qū)交通便利，適合學生徒步考察。該任務可分為以下幾個子任務：（1）實地考察水庫集水區(qū)的分水嶺位置，結合衛(wèi)星地圖量測計算該集水區(qū)的面積；（2）利用集水區(qū)面積、淮南市多年平均年降雨量、徑流系數、水庫面積等資料計算進入或流出水庫的降雨徑流量、蒸發(fā)損失量和滲漏損失量；（3）根據流域水量平衡原理估算地下泉水的匯入量。該任務需要學生理解和應用“水文學原理”課程中的流域特征、坡地徑流和水量平衡等重要知識點，同時也為學生今后學習“水文預報”中的降雨徑流預報提供感性認識。

任務二：采用CAD繪制橫排頭樞紐工程的平面結構圖。

橫排頭樞紐工程為淠史杭灌區(qū)淠河渠首，位于六安市裕安區(qū)，樞紐工程由進水閘、沖沙閘、溢流閘、土壩及船閘五部分組成，樞紐中各水工建筑物布置緊湊，便于量測。該任務包括現場測量和室內繪圖兩部分，現場測量以平面測量為主，包括距離測量和平面角測量。為了限制誤差的累積和傳播，保證測圖的精度，先在測量區(qū)域選擇幾個控制點進行控制測量，再進行碎步測量，得到各個水工建筑物的平面尺寸和相對位置分布。室內繪圖是采用CAD軟件將現場測量結果在電腦上繪制成圖，這部分任務主要是訓練學生在建立圖層、直線和圓弧的繪制、尺寸標注、圖框和標題欄的添加等方面的繪圖技巧。該任務既能幫助學生深刻認識各個水工建筑物的結構特點及其在整個樞紐工程的作用，又能很好地訓練學生的動手測量能力和計算機制圖能力。

任務三：估算將軍山渡槽內水流的水力坡度和水流流量。

將軍山渡槽地處江淮分水嶺之間，是淠史杭灌區(qū)杭淠分干渠與張母橋河的交叉建筑物，該渡槽全長894米，寬7米，是目前全國最長的渡槽。該任務需要學生在只有測量距離和時間的簡單工具條件下利用“水力學”所學知識來間接推求水流的水力坡度和流量。學生以5至6人為一個小組，每個小組進行內部分工，在渡槽的上游斷面和下游斷面測量斷面水深和斷面面積，然后利用水面漂浮物采用浮標法測量渡槽水流的流速，再套用相關水力學公式計算出水流的水力坡度和流量。任務完成過程中相當一部分學生直接根據上、下游水深來計算水力坡度，指導教師對這一錯誤行為進行了及時糾正，并結合將軍山渡槽當場講解均勻流、漸變流、急流、緩流、水力坡度和糙率等重要概念在實際中的應用，啟發(fā)學生理解水力學中要引入這些概念的原因。該任務既幫助學生提升了對“水力學”理論知識的理解，也為大三開設的“水信息技術”課程的學習打下了很好的鋪墊。

任務四：響洪甸水庫的壩高是如何確定的？

響洪甸水庫是淮河支流西淠河上的一座大型水庫，位于安徽省六安市金寨縣，水庫大壩是我國自行設計和施工的第一座等半徑同圓心混凝土重力拱壩，最大壩高87.5米。該任務幫助學生了解水文行業(yè)的核心業(yè)務，水文水利計算工作與水庫工程設計之間的關系。指導教師以水庫大壩高度的設計為引領，介紹壩高與水庫的設計洪水位之間關系，進而講解設計洪水位是如何得到的，重點介紹設計洪水位與流域降雨徑流之間的關系，然后引導學生在參觀中思考水庫設計洪水位、正常蓄水位等相關參數在壩頂高程、水庫溢洪道頂部高程等建筑物中的體現，要求學生自行查閱相關資料，完成該任務所提出的問題。該任務在體現“水利工程概論”課程有關知識的同時，從應用的角度介紹了設計洪水位的概念，與后面的課程“水文水利計算”部分內容相互呼應，起到了很好的承上啟下的作用。

四、結語

提升實踐教學質量是工科生培養(yǎng)的關鍵，水利認識實習是水文與水資源工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)的一個重要組成部分。經過幾年的不斷探索和實踐，建立了針對這一實習的任務驅動教學模式，在實習過程中不僅要讓學生用眼看，還要學生動手測量和制圖，更需要學生動腦去思考解決問題，以學生為中心，使得學生課堂學到的“死”知識變成能夠應用到工程實際的“活”知識。該教學模式極大地調動了學生的學習積極性，教學質量得到了明顯的提升，在提高學生的專業(yè)能力和創(chuàng)新實踐能力等方面取得了良好的教學效果。