資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)改革的探索

馬 嵐 高甲榮

（北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，北京 100083）

資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理（以下簡稱“環(huán)規(guī)”）專業(yè)培養(yǎng)的是從事資源開發(fā)利用及環(huán)境規(guī)劃管理工作的人才。

在我國很多地區(qū)，水資源已成為限制國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素，水資源的合理開發(fā)利用及有效管理已成為環(huán)境建設(shè)與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的重要環(huán)節(jié)之一。無論是水資源的開發(fā)利用，還是水環(huán)境的保護(hù)管理，都須建立在相關(guān)水文水資源計算與水量平衡分析之上，而這也是“水文與水資源學(xué)”課程的核心內(nèi)容［1］。因此，針對環(huán)規(guī)專業(yè)本科生開設(shè)“水文與水資源學(xué)”專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)根據(jù)水資源水環(huán)境規(guī)劃管理的需求，將水文與水資源學(xué)的基本理論和方法與規(guī)劃管理實踐相結(jié)合，通過一系列分析與計算，為水資源水環(huán)境的規(guī)劃管理提供理論依據(jù)。然而，環(huán)規(guī)專業(yè)相對于專門學(xué)習(xí)水文與水資源學(xué)的水文與水資源工程等專業(yè)來講，無論從專業(yè)基礎(chǔ)，還是從學(xué)習(xí)目的、要求等方面均有其自身特點，這決定了該專業(yè)的“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)具有其獨特之處。

一、環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)的特點

“水文與水資源學(xué)”課程主要講授水文現(xiàn)象的基本規(guī)律、運動特征、影響因素、觀測方法以及水資源計算與評價方法、水資源的管理與保護(hù)，主要內(nèi)容包含水文學(xué)基礎(chǔ)、水文計算、水文觀測、水資源評價等，具有涉及的知識點多、概念抽象、實踐性強、計算繁瑣、學(xué)起來易感覺枯燥乏味等特點，使得這門課程無論教還是學(xué)都有一定難度。因此，為了能有良好的教學(xué)效果，授課教師應(yīng)從該課程特點出發(fā)，針對授課對象的實際情況，因材施教，制定切實可行的教學(xué)方案，采用合適的教學(xué)手段，直觀簡明地將課程內(nèi)容予以呈現(xiàn)［2］。

環(huán)規(guī)專業(yè)開設(shè)“水文與水資源學(xué)”課程，主要是為了讓學(xué)生在了解水文與水資源學(xué)基本理論以及水資源管理的內(nèi)容和任務(wù)的基礎(chǔ)上，能將相關(guān)原理和方法與規(guī)劃管理的實踐相結(jié)合，為水資源水環(huán)境規(guī)劃管理提供理論依據(jù)［3］。針對環(huán)規(guī)專業(yè)特點，該課程應(yīng)更加側(cè)重于與水資源水環(huán)境聯(lián)系緊密的原理與方法，如水資源（包括水質(zhì)）評價、水資源開發(fā)利用與管理等方面，同時應(yīng)增加人類活動對流域或區(qū)域水文與水資源的影響分析等內(nèi)容。此外該專業(yè)學(xué)生的特色亦使得其教學(xué)不僅具備以上所述的普遍性特點，而且還有一些與其他專業(yè)不同的獨特之處。

（一）側(cè)重水資源水環(huán)境的講解

由于環(huán)境建設(shè)與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理過程中首要關(guān)注對資源環(huán)境的合理開發(fā)利用及有效管理，因此課程講授應(yīng)側(cè)重于為資源開發(fā)利用及環(huán)境規(guī)劃管理服務(wù)，在遵循教學(xué)大綱前提下，突出與水資源水環(huán)境聯(lián)系緊密的原理與方法。尤其在我國嚴(yán)格的水資源管理制度下，水資源開發(fā)利用和水環(huán)境保護(hù)管理都被賦予了新的內(nèi)涵。因此，在教學(xué)過程中教師在講解水循環(huán)及徑流形成等水文與水資源基本理論知識的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合新時期的水資源管理制度，特別是我國的水資源總量、水資源利用效率和水環(huán)境納污能力等方面，對水資源（包括水質(zhì)）計算與評價、水資源開發(fā)利用與管理等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解及說明。

另外，在目前的流域或區(qū)域環(huán)境建設(shè)規(guī)劃中，林草生態(tài)恢復(fù)、水污染防治工程等一系列措施被大量采用，而這些措施會對流域或區(qū)域水循環(huán)等水文水資源情勢影響深遠(yuǎn)，因此在進(jìn)行相關(guān)規(guī)劃設(shè)計時，須充分考慮并分析這一影響，而這也是針對環(huán)規(guī)專業(yè)學(xué)生講授“水文與水資源學(xué)”課程時所特有的一部分內(nèi)容。

（二）注重與環(huán)規(guī)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的銜接

根據(jù)環(huán)規(guī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，水資源的開發(fā)利用和保護(hù)管理規(guī)劃是本課程學(xué)習(xí)的核心，因此相對水文循環(huán)過程，水資源部分更為重要。而水文過程是水資源學(xué)的基礎(chǔ)，因此合理確定水文和水資源學(xué)的授課時間和內(nèi)容非常重要。一方面，環(huán)規(guī)專業(yè)學(xué)生與“水文與水資源學(xué)”有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱；另一方面，該課程內(nèi)容繁多，水文與水資源工程專業(yè)并不單獨開設(shè)該課程，而是以20多門相關(guān)的專業(yè)課程組成這一龐大的知識體系。相比之下，環(huán)規(guī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程時間就極其有限（目前僅有40學(xué)時）。因此，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容時須針對實際情況有所取舍，并根據(jù)不同內(nèi)容制定學(xué)習(xí)目標(biāo)和要求，與水資源評價和規(guī)劃密切的內(nèi)容應(yīng)是本課程的學(xué)習(xí)重點，而對其他部分的學(xué)習(xí)則應(yīng)降低要求。

（三）適當(dāng)補充相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識

由于環(huán)規(guī)專業(yè)培養(yǎng)的是資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理領(lǐng)域的專門人才，因此在該專業(yè)培養(yǎng)計劃中，需開設(shè)很多與資源環(huán)境相關(guān)的課程，而資源環(huán)境是一個非常寬泛的概念，并不局限于水資源水環(huán)境，于是在有限的學(xué)制下，無法涉及大量與“水文與水資源學(xué)”課程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。同時，環(huán)規(guī)專業(yè)屬于理科，與水文與水資源工程等工科專業(yè)相比，一些偏工程應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，如水力學(xué)、工程數(shù)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等，勢必會相對略顯薄弱。因此，在講授“水文與水資源學(xué)”課程時，為使學(xué)生更容易理解并掌握專業(yè)知識，有必要適當(dāng)補充所涉及到的相應(yīng)背景知識，鼓勵學(xué)生提前查閱參考書加強自我學(xué)習(xí)。

二、環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)改革的探索

（一）強調(diào)課程知識的應(yīng)用性

教師應(yīng)基于環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)，牢牢抓住應(yīng)用性特點，緊密結(jié)合實際規(guī)劃管理的需求。課程內(nèi)容應(yīng)在授課教師或教學(xué)團隊積累的教學(xué)科研經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過各種途徑廣泛查閱文獻(xiàn)資料，大量收集相關(guān)素材，將抽象的理論知識、最新的科研成果與具體規(guī)劃管理實例相結(jié)合，認(rèn)真分析并精心組織課程內(nèi)容，突出應(yīng)用性較強的課程內(nèi)容，如水資源計算與評價、水資源開發(fā)利用等。同時，在講解抽象的概念和原理時，也要注重應(yīng)用性，使其具體化、形象化，易于學(xué)生對其內(nèi)涵的理解掌握。例如水文學(xué)中“頻率”這一概念原本較抽象，但如果結(jié)合“重現(xiàn)期”概念來講解，學(xué)生就非常容易理解了?！爸噩F(xiàn)期”與“頻率”是一對密切相關(guān)的概念，重現(xiàn)期是指某隨機變量取值在一個長時期內(nèi)平均多少年出現(xiàn)一次，通常說多少年一遇。由于此說法在生活中常有耳聞，因此“重現(xiàn)期”概念學(xué)生很易接受。為了進(jìn)一步引出“頻率”概念，可舉例說明，如“某一蓄水工程設(shè)計洪水位是百年一遇”，即設(shè)計洪水重現(xiàn)期是100年，那么其頻率為重現(xiàn)期的倒數(shù)，即1%；又如“某地區(qū)或流域發(fā)生五十年一遇洪水”，則洪水頻率即為其重現(xiàn)期50年之倒數(shù)，即2%。通過結(jié)合實際生活事例來講“頻率”這一抽象概念，很容易就被學(xué)生理解并掌握了。

（二）加強實踐環(huán)節(jié)

“實踐、認(rèn)識、再實踐、再認(rèn)識”是人類認(rèn)識事物通常遵循的客觀規(guī)律。針對“水文與水資源學(xué)”這門應(yīng)用性很強的課程，教學(xué)過程中尤應(yīng)加強實踐環(huán)節(jié)，在牢固掌握所學(xué)知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，提高綜合素質(zhì)［4］。教師應(yīng)首先通過課堂教學(xué)講解基本原理方法，在此基礎(chǔ)上，盡量加強課程實驗、教學(xué)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)。例如講到“水文測驗”時，可首先通過課堂講授使學(xué)生了解水文測驗的目的與重要性，以及水文測驗的方法與步驟；然后借助校內(nèi)實驗室的小型氣象站，讓學(xué)生對降雨、蒸發(fā)等觀測數(shù)據(jù)的整理方法有個初步的感性認(rèn)識；再帶學(xué)生赴水文站實習(xí)，在聽取和觀看工作人員講解并操作降雨、蒸發(fā)、水位、流量等要素測定方法的基礎(chǔ)上，學(xué)生分組在現(xiàn)場親自動手實踐。例如浮標(biāo)法測流，各組可選擇不同的測流斷面和浮標(biāo)，通過斷面測定、流速測定、流量計算等一系列工作，使學(xué)生真正理解并牢固掌握浮標(biāo)測流的方法，提高了綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，增強了求知欲和學(xué)習(xí)興趣。

當(dāng)前，在我國的管理實踐中，新增取水（口）設(shè)施建設(shè)論證、水資源評價（包括水環(huán)境部分）、環(huán)境影響評價等分別是我國水行政和環(huán)境保護(hù)部門的重要管理職責(zé)。而以上工作的開展均離不開本課程所學(xué)的內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)該掌握開展水資源水環(huán)境規(guī)劃評價的基本知識和方法。因此，在課程教學(xué)上，教師應(yīng)注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，可以將學(xué)生分成3～5人一個小組，收集和整理一個地區(qū)（流域）的統(tǒng)計年鑒和水文、環(huán)境監(jiān)測資料，根據(jù)課程所學(xué)的理論內(nèi)容，開展水資源評價與規(guī)劃實踐。

（三）優(yōu)化課程內(nèi)容

對于課本內(nèi)容，一定要基于環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)和大綱，區(qū)分主次，適當(dāng)取舍，切忌“胡子眉毛一把抓”。教師在講授時，應(yīng)在掌握基本原理和方法前提下，重點講規(guī)劃管理實踐中的普遍性問題，使學(xué)生在牢固掌握水文與水資源學(xué)理論知識的基礎(chǔ)上，能夠?qū)I(yè)知識初步應(yīng)用于簡單的規(guī)劃管理實踐中。首先，在“廣度”上應(yīng)有所取舍。課程講授應(yīng)緊緊圍繞環(huán)規(guī)專業(yè)學(xué)生以后接觸較多的水資源水環(huán)境規(guī)劃設(shè)計管理需用到的水文與水資源學(xué)知識，省略或簡化今后可能很少用到的知識。其次，在“深度”上有所取舍。基本原理應(yīng)必講，而一些相對深奧且與規(guī)劃管理實踐并無密切聯(lián)系的理論知識宜舍去，如影響降水的因素、水文統(tǒng)計等內(nèi)容。

（四）改進(jìn)教學(xué)方法

對環(huán)規(guī)專業(yè)學(xué)生來講，“水文與水資源學(xué)”課程中存在一些相對難理解而又必須掌握的知識。對此，教師應(yīng)著重考慮在改進(jìn)教學(xué)方法上做文章，借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)，結(jié)合圖像、聲音、動畫等多種形式，用自己的語言，生動直觀地將原本枯燥的知識予以展現(xiàn)，這樣學(xué)生更容易接受。例如，框圖法作為一種形象直觀而又精煉的內(nèi)容總結(jié)方法，反映了由平面知識到立體感知的認(rèn)知過程，其優(yōu)點是通過合理整合，將眾多相對零碎的知識點，變?yōu)殂暯幼匀?、邏輯層次鮮明的知識體系，可使學(xué)生既能全局把握知識體系，又能明確知識點之間的聯(lián)系；既能抓住主線，又能順藤摸瓜、各個擊破，從而更有利于學(xué)生對專業(yè)知識的理解和掌握［5］。對于“水文與水資源學(xué)”這門知識點多且雜的課程，框圖法無疑是一個行之有效的教學(xué)方法。如講到“由設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水”這一部分內(nèi)容時，首先涉及到“設(shè)計面雨量計算”，這時可借助計算框圖直觀展示并講解3種資料條件下推求流域設(shè)計面雨量的步驟（見圖1），這樣學(xué)生不僅能整體全局地把握設(shè)計面雨量的計算方法，而且能通過對比掌握不同資料條件下不同的計算過程。

三、環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)改革的效果

圖1 3種資料條件下推求流域設(shè)計面雨量的計算框圖

在對北京林業(yè)大學(xué)2014屆、2015屆環(huán)規(guī)專業(yè)本科生進(jìn)行的“水文與水資源學(xué)”課程教學(xué)實踐中，筆者將因材施教的教育原則貫穿于整個教學(xué)過程，嘗試嚴(yán)格按照以上所述，認(rèn)真處理每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，將課堂教學(xué)與實驗、實習(xí)有機結(jié)合，在對課本內(nèi)容適當(dāng)取舍的基礎(chǔ)上，通過合理的學(xué)時分配，借助先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，使教學(xué)過程進(jìn)展得非常順利。

通過上述教學(xué)實踐，使環(huán)規(guī)專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程學(xué)習(xí)起來更加輕松，課堂教學(xué)更加容易，在調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，也有利于教師對課堂教學(xué)的組織。無論是從學(xué)生的課堂反應(yīng)、課后作業(yè)完成情況，還是課程結(jié)束后的考核情況，相比往屆學(xué)生，都有明顯的改觀和提高。

［1］張建軍.水土保持與荒漠化防治專業(yè)“水文與水資源學(xué)”課程改革初探［J］.中國林業(yè)教育，2009，27（5）：69-71.

［2］宋曉梅.“環(huán)境水文地質(zhì)學(xué)”課程教學(xué)研究與實踐［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2006，8（4）：77-78.

［3］余新曉.水文與水資源學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2010：1-16.

［4］黃繼英.國外大學(xué)的實踐教學(xué)及其啟示［J］.清華大學(xué)教育研究，2006（4）：97-101.

［5］仇錦先，陳平.“框圖”教學(xué)模式在“工程水文學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國電力教育，2009（4）：54-55.