《水文學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

摘 要： 文章針對(duì)目前《水文學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)中存在的內(nèi)容結(jié)構(gòu)單一、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)薄弱、實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍力量較弱、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與野外實(shí)習(xí)融合性較差等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提出以創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)為最終目標(biāo)，從改革《水文學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式入手，以實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)方法和手段、考核方式等內(nèi)容為改革核心，尋求一條促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力提高的《水文學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)新模式。

關(guān)鍵詞： 《水文學(xué)》 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

1.引言

當(dāng)前，高等教育在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國(guó)民素質(zhì)提高等方面均發(fā)揮十分重要的作用。然而，目前我國(guó)的高等教育與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有差距，特別在學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力上，這直接影響了創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的步伐。為了進(jìn)一步深化本科教育教學(xué)改革，提高本科教育教學(xué)質(zhì)量，大力提升創(chuàng)新人才培養(yǎng)水平，教育部、財(cái)政部在“十二五”期間啟動(dòng)實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”。該工程明確指出要重點(diǎn)解決“高校專業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理、辦學(xué)特色不夠鮮明、教師隊(duì)伍建設(shè)與培養(yǎng)培訓(xùn)薄弱、大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力不強(qiáng)等問(wèn)題”。[1-2]如何培養(yǎng)新型創(chuàng)新人才，提升大學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力已是全國(guó)及廣大高等教育工作者急需解決與探討的問(wèn)題之一。

隨著學(xué)科交叉發(fā)展及就業(yè)趨勢(shì)的變化，對(duì)地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求，要求學(xué)生除了具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)外，更需要具有開拓創(chuàng)新、解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。實(shí)踐教學(xué)是高校培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)[3]。對(duì)“水文學(xué)”課程而言，實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、科研能力及學(xué)科綜合素質(zhì)是理論教學(xué)無(wú)法替代的。針對(duì)上述存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，《水文學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革已經(jīng)迫在眉睫。本研究以創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)為最終目標(biāo)，從改革《水文學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式入手，以實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)方法和手段、考核方式等內(nèi)容為改革核心，尋求一條促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力提高的《水文學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)新模式。

2.“水文學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

廣西師范大學(xué)從2008年開始招收地理科學(xué)專業(yè)本科生，目前是廣西地理科學(xué)本科人才培養(yǎng)的重要基地之一。在廣西師范大學(xué)地理科學(xué)專業(yè)課程中，《水文學(xué)》是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，但水文學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)面臨實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的內(nèi)容結(jié)構(gòu)單一、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)薄弱、與水文學(xué)野外實(shí)習(xí)融合性較差等問(wèn)題，亟待開展以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點(diǎn)的《水文學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)改革。

2.1實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的內(nèi)容結(jié)構(gòu)單一。

目前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以水文實(shí)驗(yàn)原理的單元操作為主，其他實(shí)驗(yàn)很少，像河流泥沙測(cè)驗(yàn)與計(jì)算、降水和蒸發(fā)觀測(cè)、非飽和土壤入滲特性等的實(shí)驗(yàn)由于條件有限而未開展，導(dǎo)致整個(gè)課程的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)過(guò)于單一。而且多數(shù)實(shí)驗(yàn)屬于只要求按章程操作就能完成的驗(yàn)證基本理論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以鍛煉學(xué)生操作技能的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新能力的開放性實(shí)驗(yàn)較少，全面鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)幾乎沒(méi)有，因而不能很好地全方位培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的綜合實(shí)踐能力。

2.2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)薄弱。

2.2.1水文實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備不足，且儀器設(shè)備跟環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)共用，儀器使用頻率高，實(shí)驗(yàn)精確度難以保證；有時(shí)課時(shí)沖突，很難保證兩個(gè)專業(yè)同時(shí)教學(xué)需要；有些儀器設(shè)備已經(jīng)過(guò)時(shí)，難以符合現(xiàn)代教育的要求。

2.2.2缺乏適合的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和實(shí)習(xí)場(chǎng)地。由于沒(méi)有建立合適的、固定的水文實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，直接影響了水文學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)習(xí)的開展，減少了學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。有時(shí)不能走出校園、邁向江河水庫(kù)先進(jìn)的水文測(cè)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)習(xí)水文的先進(jìn)技術(shù)，以致學(xué)生感覺水文實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)陋、技術(shù)簡(jiǎn)單，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和積極性。

2.2.3實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)存的水文年鑒較少。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)供水文實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)查詢的水文年鑒和水文手冊(cè)殘缺不全。目前參加水文實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課外水文研究的同學(xué)，往往查找最近的、熟悉的河流的水文和水質(zhì)狀況，原有的年鑒資料根本無(wú)法滿足學(xué)生的教學(xué)需求。我國(guó)很多流域在20世紀(jì)90年代開始計(jì)算機(jī)整編、儲(chǔ)存、調(diào)用水文資料的現(xiàn)代技術(shù)和國(guó)家分布式水文數(shù)據(jù)庫(kù)已初步建立。

2.2.4水文實(shí)驗(yàn)教材落后?，F(xiàn)有的水文實(shí)驗(yàn)教材與實(shí)驗(yàn)資料大多是參照環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)的水文實(shí)驗(yàn)教材，里面常規(guī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，遠(yuǎn)不能適應(yīng)實(shí)際的需要，現(xiàn)代先進(jìn)的測(cè)流、測(cè)深和水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)等新理論、新技術(shù)、新方法都沒(méi)有得到應(yīng)有的體現(xiàn)。

2.3實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍力量較弱。

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)人員較少。實(shí)驗(yàn)教師的工作是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的簡(jiǎn)單維護(hù)，沒(méi)有時(shí)間、精力和熱情對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究、改革和創(chuàng)新進(jìn)行深入的研究，制約了《水文學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

2.4室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與野外實(shí)習(xí)融合性較差。

目前，水文學(xué)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與野外實(shí)習(xí)單獨(dú)進(jìn)行，水文學(xué)的野外實(shí)習(xí)僅停留在見習(xí)的階段與層面，沒(méi)有能夠?qū)?shí)驗(yàn)教學(xué)與野外實(shí)習(xí)有機(jī)結(jié)合，更好地使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)用在實(shí)踐中。

3.“水文學(xué)”課程實(shí)踐教學(xué)改革

3.1構(gòu)筑創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將科研項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合。

以強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)為重點(diǎn)，整合學(xué)校、科研院所、企業(yè)等各類實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，建立校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范基地，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用；將水文學(xué)基本技能學(xué)習(xí)與教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，使學(xué)生在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)得到更多訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。在原有實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)上，增設(shè)一系列創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如水文分析與模擬，蒸散發(fā)計(jì)算，地下水動(dòng)態(tài)分析等）。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置可與教師的具體科研項(xiàng)目相結(jié)合，學(xué)生可自由選擇，但是要求每個(gè)學(xué)生必須修滿2個(gè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)學(xué)分才可以畢業(yè)，激發(fā)學(xué)生參與創(chuàng)新、自主創(chuàng)新的興趣，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的重要作用。

3.2將野外實(shí)習(xí)與校內(nèi)實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合。

在借鑒與對(duì)比國(guó)內(nèi)已有的野外實(shí)習(xí)模式的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性、自主創(chuàng)新性，并與科研課題相結(jié)合的《水文學(xué)》課程野外實(shí)習(xí)教學(xué)新模式。學(xué)生可以根據(jù)興趣和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自愿選擇不同的野外實(shí)習(xí)路線，實(shí)習(xí)路線的確定與教師的科研項(xiàng)目相結(jié)合，使野外實(shí)習(xí)成為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的有效延展，使學(xué)生擺脫以往實(shí)習(xí)走馬觀花，不能“真刀真槍”地演練的局面。

3.3建立網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室和虛擬野外實(shí)習(xí)基地。

《水文學(xué)》課程的有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由于受到場(chǎng)地和環(huán)境條件的限制，無(wú)法在室外進(jìn)行與開展。因此，有必要借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過(guò)建立虛擬網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室和野外實(shí)習(xí)訓(xùn)練，打破場(chǎng)地和天氣等條件對(duì)水文學(xué)野外實(shí)習(xí)的限制與約束，使學(xué)生足不出戶就能近距離擁抱祖國(guó)的壯麗山川，見識(shí)水文學(xué)的魅力，探索水文學(xué)的真知。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜寶貴，徐建.高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的持續(xù)發(fā)展[J].中國(guó)冶金教育，2010（1）：4-6.

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基金項(xiàng)目：廣西師范大學(xué)教改重點(diǎn)項(xiàng)目“基于創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)的自然地理學(xué)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐”資助。

通訊作者：王月