项目验收
高职创新发展行动计划
工程水文与水利计算在线开放课程建设方案
湖北水利水电职业技术学院
创新发展行动计划分项目实施方案
项目编号:XM-6-02_S42
项目内容:立项建设省级高等职业教育精品在线开放课程
项目名称:《工程水文及水利计算》课程建设
目 录
《工程水文及水利计算》是高等职业教育水利类专业一门专业基础课,是实现专业人才培养目标的必修课程之一。本课程主要研究中小型水利水电工程建设各个阶段的水文水利计算问题,属于应用水文学的范畴,内容主要包括工程水文学和水利水电规划两大部分。课程主要作用如下:
1.研究与水利水电工程建设有关的水文问题。为水利水电工程规划、设计、施工和管理运用提供有关暴雨、洪水、年径流、泥沙等方面分析计算和预报的水文依据。通过水文分析计算,提供设计暴雨、设计洪水、设计年径流等水文数据。
2.研究如何经济合理开发利用水资源、治理河流。确定水利水电工程的开发方式、参数、规模和效益,以及拟定水利水电工程的合理管理运用方式等。通过水利计算确定工程参数(如正常蓄水位、设计洪水位等特征水位)、工程规模(如坝顶高程、溢洪道尺寸、装机容量等)和工程效益(如多年平均发电量等)。
3.研究整个工程施工期的水文问题。确定施工导游方案、临时建筑物的(围堰、导流隧洞等)的规模尺寸,以及编制工程初期蓄水方案等。
4.研究工程管理运用的水文问题。拟定工程调度运用计划,充分发挥工程效益;复核和修改设计阶段的水文计算成果,提出工程改造建议。
在多年的课程建设中,课程形成了丰富的教学资源,包括教学大纲、教学计划、教案、课件、习题、考试题库。通过课程教学团队的努力,建设有中国水利水电出版社水利水电类规划教材《水文及水利水电规划》,黄河水利出版社水利行业规划教材《工程水文与水利计算》、《水库调度与管理》等各出版社各类课程相关教材6本。课程目前建设有校级精品课程,内容包括课程性质、课程作用、课程任务、课程内容、课程目标、教学大纲、学习中心、电子课件、计算软件、标准规范、网络资源、实训项目、练习题库、模拟试卷等。
本课程是水利类专业专业基础课,经过多年的建设,教师队伍不断发展,具备教学经验和实践经验,专任教师团队情况如下表:
序号 |
姓 名 |
性别 |
出生年月 |
专业技 术职务 |
职业资 格证书 |
专业 领域 |
在课程教学中承担的任务 |
1 |
黄泽钧 |
男 |
1973.06 |
教授/高级工程师 |
高级考评员 |
水文 |
主讲教师 |
2 |
刘能胜 |
男 |
1979.09 |
副教授/工程师 |
监理工程师 |
水工 |
主讲教师 |
3 |
高玉清 |
女 |
1972.09 |
副教授 |
高级考评员 |
水工 |
主讲教师 |
4 |
张志刚 |
女 |
1972.10 |
讲师 |
监理工程师 |
水工 |
主讲教师 |
5 |
黎国胜 |
男 |
1963.06 |
副教授/正高级工程师 |
高级考评员 |
水文 |
主讲教师 |
6 |
王丽红 |
女 |
1984.06 |
讲师 |
考评员 |
农水 |
主讲教师 |
7 |
廖琼瑶 |
女 |
1985.06 |
助教 |
考评员 |
水工 |
主讲教师 |
本课程主要的实习实训任务是进行水文分析计算和水利计算,校内建设有水利水电工程设计实训中心,配备有EXCEl、AUTOCAD等常用的计算及绘图软件,建设有大禹科技园,配备了水位、流速、流量、降雨等常用水文信息收集仪器。另外,校内武汉志宏水利水电设计院可定点作为校内工厂,实现校中厂。
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》、《湖北省高等职业教育创新发展行动计划实施方案(2017-2020年)的通知》和学院《湖北省水利水电职业技术学院高等职业教育创新发展行动计划工作方案》精神,在当今国家实施节水型社会建设、海绵城市建设、健康中国和最严格水资源管理的关键时期,通过一门关于水资源调水、用水的科学《工程水文及水利计算》,借助于在线平台,促进水利类专业教学改革、带动其他专业其他课程改革,普及调水、用水知识,推广水资源合理运用新技术。
通过行业企业广泛调研,根据水利工程专业人才需求的调研结果,课程组与相关行业企业专家共同开发设计。根据行业发展与职业岗位需求,与企业合作进行基于工作过程的课程开发,课程目标对接职业岗位能力,课程内容直接对应水利工程规划设计的内容,教学过程对应职业岗位实际工作流程,以真实的水利工程设计项目为载体设计学习情境,课程实施依托企业共建,课程评价面向立体评价,构建边学边做、理论实践一体化在线开放课程。
建设《工程水文与水利计算》在线开放课程,通过网络信息技术,实现网络数字化资源共享,为教师教学、学生学习和社会学习者自主学习服务。通过在线开发课程建设,整合我校课程和行业企业优质资源,发挥骨干一线任课教师行业企业工程实例和技术手段,将《工程水文与水利计算》资源库建设成为教学可用、实践可用、生产可用的校企互利互惠的资源平台。促进《工程水文与水利计算》课程师资队伍建设和课程建设,带动水利类专业其他课程的信息化建设与发展,提高水利类专业人才的培养水平和社会服务能力。
本课程建设将充分发挥课程建设平台和网络信息手段优势,达成以下具体目标:
一是以在校学生为中心重构网上教学课程,具备短教学视频、作业、测验、讨论、考试等完整的教学活动,达到课程的教学目标要求;
二是推进课程教学模式与方法的改革,实现以教为主向以学为主、以课堂教学为主向课内外结合、以结果评价为主向结果过程相结合评价的三大教学转变;
三是为社会上行业内外对此课程有继续教育需求的提供优质学习资源,推动行业企业培训学习,提升业务水平;
四是满足学习者个性化发展和多样化终身学习需求,提升全民爱水、节水、护水、亲水的情操。
广泛开展调研,对课程进行设计。课程设计包括课程整体设计、单元课程设计和教学活动的设计。整体设计主要进行课程结构的设计和知识点的拆分;单元课程设计主要进行教学过程的设计、课程资源开发、微课设计和微课开发;教学活动设计主要进行学习任务的设计、实施问题的设计、练习测验设计和拓展作业设计等内容。同时制定课程配套授课大纲,课程介绍、预备知识、参考资料、考核方式对需要对本门课程进行总体把握的内容,特别是对教学内容的选取,重点考虑其应用型和实用性,强化工程能力的培养,使课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接。
对课程进行解构和知识碎片化,进行教学设计与方法的选取,围绕教学目标精心设计教学活动,科学规划在线学习资源,是在线开放课程符合学习者移动学习和混合式教学需求,撰写编制教学资料、录制教学视频。将课程总体上分成水文信息资料采集与处理、水文分析计算和水利计算三个学习情境,7个学习任务。其中水文信息资料采集与处理又分为三个学习任务水文基础知识、水文资料采集与处理和水文统计分析;水文分析计算分为设计年径流分析计算和设计洪水分析计算两个学习任务;水利计算分为兴利计算和防洪调节计算两个学习任务。在调研基础上,再将各学习任务进行解构,划分为碎片化的知识点。
与在线开放课程配套建设课堂讨论选题、设计随堂测验、设计和制作考试题库进行课程的考评。明确学业评价策略和学习激励措施,通过网页插入式在线测试、即时网上辅导反馈、线上线下 、网上作业提交和批改、促进资源共享、问题交流和协作学习。
项目建设后期,进行课程的调配,上网,试用,维护、评价、应用、推广与培训。基于大数据信息采集分析,全程记录和跟踪教师的教学和学生的学习过程、内容和反馈,全面跟踪和掌握学习者个性特点、学习行为,改进教学质量,促进因材施教。针对用户反馈的问题及时进行完善和更新,保证在线开放课程的可持续性和生命力。
在本院课程组成员基础上,吸纳在本课程领域具有较高学术造诣、教学水平和工程实践能力的知名专家、行业、企业人员参与讲授,配备必须的教师和现代教育技术人员参与项目建设服务工作,最终形成一支教学、辅导、设计和技术支持等结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好、资源设计和制作能力强的优秀课程教学团队。项目教学团队主要进行课程开发和课程设计,课程设计包括课程整体设计、教学活动设计、指导、微课教学设计与课程开发监督等,课程开发主要包括课程资源开发、微课资源开发等。
通过走访、调查问卷、企业回访等多种形式开展项目建设调研,广泛收集行业企业工作现状、工作过程、工作成果、现行标准、规程、规范,充分深入对行业企业展开调研。同时,课程针对在线课程学习者的范围、学习行为模式、学习需求、学习心理进行分析,在此基础上开发内容符合企业需求和形式符合学习者需求的优质在线开放课程。
在线开放课程必须紧贴行业企业需求,满足其实用性的特点。据此,本项目建设将充分利用湖北省水利职业教育集团平台,积极与水文水资源局、水利规划设计院、水利施工企业展开合作,在合作交流基础上,邀请吸纳资深专家进行课程建设的指导、授课,使课程案例取自于企业,企业开展相关实训教学。
《工程水文及水利计算》课程既要求学生学习到相关的理论,更重要的是能动手进行工程水文分析计算和水利计算技能。在动手环节,不能简单的进行知识点的演算,更要求能结合工程实际进行计算,因此,本课程在建设过程中,将广泛收集工程实际案例,按案例贯穿课程的始终,保障授课内容紧贴生产实际。
教师是在线开发课程的中流砥柱,技术开发公司则是课程开发的基石。本项目将联合第三方技术开发公司,开展课程的技术效果的实现。具体进行课程整体设计、课程拍摄和灯光布设、动画设计及视频编辑、微课设计及后期制作。
改革传统教学方式方法,充分运用最新微课、mooc开发技术进行课程的教学,发挥学习者主观能动性,通过即时测试、课后测验等多种方式组织教学做练,理实一体开展教学,切实提高教学的效果。
充分发挥在线开发课程的优势,组织课程开发团队针对课程内容的选取、课程结构的安排、微课资源的设计开发、教学活动的设计等问题进行认真的研讨,现成可行的开发思路。具体课程设计思路如下:
项目建设初期,集合学院专业骨干课程团队,吸纳行业企业技术、智力资源和技术开发公司形成专兼结合项目建设团队,项目建设团队设建设指导、具体建设、技术支持、质量督查小组,按照学院项目建设相关工作制度,进行工作任务分工,设定建设目标,保障项目如期高质量完成。
通过行业企业广泛调研、院校调研和专家研讨等措施进行课程整体设计,主要完成课程大纲、课程介绍、选定课程教学内容和课程参考资料,设计完成工程考核方式和方法。坚持用户需求目标导向的基本建设理念,面向学生、教师和社会学习者,从高职高专的人才培养目标出发,以“能力为目标、项目为载体”进行教学设计。教学内容的选取即符合高技能人才培养的需要又符合社会从业者和学习者的需求;以工程案例为载体,通过过程和结果考核设计课程考核方式。
将课程总体上分成水文信息资料采集与处理、水文分析计算和水利计算三个学习情境,7个学习任务。其中水文信息资料采集与处理又分为三个学习任务水文基础知识、水文资料采集与处理和水文统计分析;水文分析计算分为设计年径流分析计算和设计洪水分析计算两个学习任务;水利计算分为兴利计算和防洪调节计算两个学习任务。具体内容规划如下表
课程视频录制内容
教学项目 |
工作任务(项目内容) |
能力(技能)目标 |
知识目标 |
学习情境一: 水文信息资料采集与处理 |
1.水文基础知识 2.水文资料采集与处理 3.水文统计分析
|
1.能够理解河流水文学基本概念和基本原理 2.能够进行水文资料的收集与整理 3.能够进行水文基础数据的统计分析。 |
1.河流、流域及水文循环各要素基本概念。 2.水位、流量、降雨及蒸发的观测。 3.频率与重现期 4.相关分析 5.适线法 |
学习情境二: 水文分析计算 |
1.设计年径流分析计算 2.设计洪水分析计算
|
1.会进行具有长期实测资料条件下的年径流分析计算。 2.会进行缺乏实测资料条件下的年径流分析计算。 3.会由流量资料推求设计洪水。 4.会由暴雨资料推求设计洪水。
|
1.设计保证率、设计频率的选择与确定。 2.设计年径流频率计算。 3.缩放法,同倍比和同频率放大法。 4.加入特大洪水的流量样本适线法。 5.降雨径流相关图、初损后损法推求设计净雨 6.经验单位线法和简化三角形法推求设计洪水过程 |
学习情境三: 水利计算 |
1.兴利调节计算 2.防洪调节计算
|
1.能熟练表述水利计算的技术术语。 2.会进行年调节灌溉、供水等水库兴利调节计算。 3.会进行水库防洪调节计算。
|
1.水库的特征曲线、特征水位与特征库容。 2.水库死水位确定与水量损失的估算。 3.年调节水库兴利调节计算。 4.水库调洪的作用、计算原理与计算方法。
|
课程测试题按照知识单元来设置,每个知识单元设置一次测试,在授课过程中设置部分即时测试,在每个主要工作任务后安排大型实训项目,具体大型实训项目见下表:
实训项目规划
序号 |
实训项目名称 |
实训目标 |
实训方法及手段 |
评价方式 |
1 |
水文统计分析计算 |
能进行平均值、变差系数、偏差系数统计参数的计算,会进行相关分析,掌握适线法 |
Excel及频率计算软件 |
工作任务学习时长+设计成果 |
2 |
设计洪水分析计算 |
掌握特大洪水的处理问题 掌握设计洪水过程线同频率放大法 |
Excel与AUTOCAD |
工作任务学习时长+设计成果 |
3 |
水库兴利调节计算 |
能进行各种运用情况下年调节水库兴利库容推求及月末蓄水量推求 |
教学做 |
工作任务学习时长+设计成果 |
4 |
水库防洪调节计算 |
能针对无闸门水库采用图解法和三角形法进行防洪调节计算 |
Excel与AUTOCAD |
工作任务学习时长+设计成果 |
课程建设实施边建设,边上网模式,后期进行统一测试,发现问题,及时进行更新,在教学过程中,引导学生充分利用和宣传,发挥信息化网络资源的优势与作用。
《工程水文与水利计算》在线开放课程的建设将产生如下效果:实现学生、教师、学校、企业、从业人员多方受益,带动学院及湖北省相关课程教学改革,推动教学模式变革,促进高素质技术技能型人才培养质量的整体提升。对于社会学习和从业者起到普及水资源规划利用知识,推广水利计算实用技术。至建设期验收阶段,课程整体上线,注册人数达到500人,在线使用人数达到300人,教师使用数量达到10人,学生用户达到250人,累计使用小时数达到1000小时。
建设预期成果
建设内容 |
时间(年) |
预期成果 |
数量 |
|
课程的整体设计 |
课程大纲 |
2016.11 |
课程教学大纲 |
1份 |
课程介绍 |
2016.11 |
课程介绍 |
1份 |
|
课程教学内容 |
2016.12 |
课程教学内容介绍 |
1份 |
|
课程参考资料 |
2016.12 |
国家行业规范集 水利初设水利计算案例 |
1份 2套 |
|
课程考核方式设计 |
2016.12 |
设计课程考核方式 |
1份 |
|
课程视频讲授录制 |
课程教学方式设计 |
2017.1-3 |
教学方式设计 |
1份 |
水文信息资料采集与处理讲授视频的录制与微课制作 |
2017.4-6 |
教学情境与工作任务 |
1个教学情境3个工作任务 |
|
水文分析计算讲授视频的录制与微课制作 |
2017.7-12 |
教学情境与工作任务 |
1个教学情境2个工作任务 |
|
水利计算讲授视频的录制与微课制作 |
2018.1-6 |
教学情境与工作任务 |
1个教学情境2个工作任务 |
|
课程测试练习 |
水文信息资料采集与处理测试习题建设 |
2017.4-6 |
习题库建设 |
1个教学情境3个工作任务 |
水文分析计算测试习题建设 |
2017.7-12 |
习题库建设 |
1个教学情境2个工作任务 |
|
水利计算测试习题建设 |
2018.1-6 |
习题库建设 |
1个教学情境2个工作任务 |
|
课程后期制作、维护与推广培训应用 |
确定课程维护推广方案 |
2018.7-9 |
应用推广方案 |
1份 |
课程内容的上网工作 |
2018.9-10 |
全部资源的上网工作 |
1 |
|
开展课程考核测试工作 |
2018.10 |
课程考核测试 |
1 |
项目建设任务经费预算表(单位:万元)
建设内容 |
序号 |
完成要点 |
2016年度 |
2017年度 |
2018年度 |
合计 (万元) |
预算 投入 |
预算 投入 |
预算 投入 |
||||
课程的整体设计 |
1 |
开展课程前期调研 |
2 |
|
|
2 |
2 |
制定课程大纲、课程介绍、教学内容、考核方式等 |
2 |
2 |
|
4 |
|
课程视频讲授录制 |
1 |
开展课程教学方式方法设计 |
1 |
4 |
|
5 |
2 |
进行课程讲授视频录制 |
|
20 |
10 |
30 |
|
课程测试题库建设 |
1 |
课程即时测试和测评题库建设 |
|
4 |
2 |
6 |
2 |
测试题库答案配套 |
|
2 |
2 |
4 |
|
课程后期制作、维护与推广、应用培训 |
1 |
课程的运行与维护 |
|
|
2 |
2 |
2 |
课程的考评与完善 |
|
|
4 |
4 |
|
3 |
课程的推广培训与应用 |
|
|
3 |
3 |
|
合计 |
60 |
本项目是省教育厅按照国家创新行动计划要求设置的,能得到省级各个部门政策支持。学院在职教集团平台中,将和企业建立合作的长效机制,在调研和选材方面给予合作与支持。同时,学院制定的新的教师绩效考核办法也将在线开放课程建设项目进行挂钩,这将极大地调动教师的积极性。学院通过推荐教育创新计划,将在线学习、学分互认、在线课堂教学改革推向深入,这些政策和制度的实施必将推动在线开放课程的发展。
学院设立“高等职业教育创新发展行动计划建设领导小组”,研究确定学院承担的具体建设任务,审定各建设项目建设实施方案、进度安排和经费预算,对各建设项目建设进行统一协调、指导和监督。本项目设立项目建设团队,现有教学人员7人,教学经验丰富,长期坚持从事实践工作,对行业企业有较深的了解,同时,课程将吸收行业、企业资深专家和现代教育技术第三方企业共同保障项目的实施。同时,按照项目制组建项目团队,督促、落实项目建设。项目管理实行责任人负责制,将任务层层分解,层层签定目标责任书,确保建设项目的顺利实施。同时充分发挥专家组指导、监督作用,对项目实施全程监控,确保项目取得预期效果。
本项目学院配套建设资金60万元。学院将建立严格的专业建设项目资金管理制度,对学校划拨的专业建设项目资金实行统一规划,单独核算,专款专用,确保建设项目顺利开展。
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