水文氣象學(xué)專業(yè)建設(shè)難點探討

鄧鵬

（南京信息工程大學(xué) 水文氣象學(xué)院，江蘇 南京 210044）

水文氣象學(xué)專業(yè)建設(shè)難點探討

鄧鵬

（南京信息工程大學(xué) 水文氣象學(xué)院，江蘇 南京 210044）

應(yīng)當(dāng)前社會需求和學(xué)科發(fā)展的需要，水文學(xué)與氣象學(xué)進行交叉整合可以解決更多實際問題。建立水文氣象專業(yè)這樣的交叉學(xué)科專業(yè)，順應(yīng)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展，同時面臨各種難點和問題。本文從課程設(shè)置、實踐教學(xué)、管理制度、就業(yè)方向等方面探討了水文氣象專業(yè)建設(shè)中的難點，并提出相應(yīng)建議與措施。水文氣象專業(yè)建設(shè)體現(xiàn)出了交叉學(xué)科的新穎性和實用性，可以更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型和綜合型人才。

水文氣象 專業(yè)建設(shè) 實踐教學(xué) 綜合型人才

水文氣象學(xué)是水文學(xué)和氣象學(xué)的一門交叉學(xué)科，它綜合研究地球上水圈與大氣圈層面上的水的運動、變化及演變規(guī)律。水文氣象學(xué)專業(yè)是應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展需求及學(xué)科發(fā)展需要而產(chǎn)生的。目前，水文氣象學(xué)專業(yè)屬于新興專業(yè)，在國內(nèi)高校專業(yè)建設(shè)中處于探索階段。南京信息工程大學(xué)于2011年9月率先成立大氣科學(xué)（水文氣象方向）本科專業(yè)并開始招生，成為中國首家培養(yǎng)水文氣象學(xué)專業(yè)本科生的高校［1］。新專業(yè)的建設(shè)必然會面臨各種問題和難點，本文對水文氣象學(xué)專業(yè)建設(shè)中的難點進行探討。

1.水文氣象學(xué)專業(yè)建設(shè)的必要性

一直以來水文學(xué)和氣象學(xué)分別是獨立的學(xué)科，水文學(xué)專業(yè)和氣象學(xué)專業(yè)在國內(nèi)高校專業(yè)中比較普遍和成熟。國內(nèi)水文學(xué)專業(yè)的設(shè)置和建設(shè)比較有代表性的高校包括河海大學(xué)、武漢大學(xué)、清華大學(xué)、四川大學(xué)等，氣象學(xué)專業(yè)包括南京信息工程大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)、浙江大學(xué)、中山大學(xué)等。水文學(xué)主要研究地球水圈及巖石圈內(nèi)水的分布、運動和變化規(guī)律，以及水與環(huán)境的相互作用。水文學(xué)通過測驗、分析計算和模擬，預(yù)報自然界中水量和水質(zhì)的變化和發(fā)展，為開發(fā)利用水資源、控制洪水和保護水環(huán)境等方面提供科學(xué)依據(jù)。氣象學(xué)是把大氣當(dāng)做研究客體，從定性和定量兩方面說明大氣的特征。氣象學(xué)集中研究大氣的天氣情況和變化規(guī)律，并對天氣變化做出預(yù)報。水文學(xué)和氣象學(xué)專業(yè)都屬于地球科學(xué)的范疇。

隨著社會科學(xué)的發(fā)展，單純的水文學(xué)和氣象學(xué)技術(shù)已經(jīng)越來越難以滿足人們的需要。特別是近年來洪澇、干旱、山洪泥石流等種種極端水文氣象事件的發(fā)生，更促進了對于水文、氣象學(xué)科之間的交叉和整合的思考。大氣降水與地面徑流整合進行研究，才能更深入全面地探討和研究水文氣象災(zāi)害及其成因和機理。水文學(xué)理論離不開大氣科學(xué)的知識，大氣科學(xué)的研究結(jié)果會對陸面水文過程產(chǎn)生影響。建立水文氣象專業(yè)這樣的交叉學(xué)科，可以更全面地把握水從大氣到陸面的整個循環(huán)過程，是研究和解決當(dāng)前水文氣象問題的重要理論基礎(chǔ)。當(dāng)前水文氣象學(xué)專業(yè)人才緊缺，需求較大［2］。開設(shè)水文氣象專業(yè)培養(yǎng)相應(yīng)人才，對于研究和解決水文氣象事件和問題具有重要意義。

2.專業(yè)建設(shè)的難點問題

2.1 課程設(shè)置與教學(xué)問題

水文氣象學(xué)專業(yè)是新興專業(yè)，沒有相應(yīng)成熟的專業(yè)課程設(shè)置體制，需要新的探索和嘗試［3］。雖然水文學(xué)和氣象學(xué)都有成熟的專業(yè)課程體制，但水文氣象學(xué)專業(yè)作為其交叉學(xué)科，一些有針對性的課程設(shè)置及其新教材的編寫仍要進行。

一般來說，水文學(xué)的主干課程包括水文學(xué)原理、水力學(xué)、水文預(yù)報、水文統(tǒng)計與水文水利計算等，而大氣科學(xué)的主干課程包括大氣科學(xué)概論、流體力學(xué)、天氣學(xué)原理、動力氣象學(xué)與數(shù)值天氣預(yù)報等。水文學(xué)專業(yè)為工科，而氣象學(xué)專業(yè)屬于理科。水文氣象專業(yè)作為其交叉學(xué)科，其課程設(shè)置應(yīng)該體現(xiàn)出自己的特色。例如，針對該新專業(yè)開設(shè)的課程有普通水文氣象學(xué)與山洪泥石流預(yù)警系統(tǒng)等。目前國內(nèi)尚無適合水文氣象專業(yè)本科生使用的普通水文氣象學(xué)教材，水文氣象學(xué)的教材需要新編寫。山洪泥石流災(zāi)害問題是由水文和氣象因素共同誘發(fā)而成的，開設(shè)山洪泥石流預(yù)警系統(tǒng)課程，正是體現(xiàn)了水文氣象學(xué)的特色，并從當(dāng)前面臨的重要水文氣象災(zāi)害問題的考慮出發(fā)，讓所學(xué)知識解決實際問題。另外，在其他課程設(shè)置方面仍需要探索和研究，比如水文和氣象課程設(shè)置比例問題，該偏向于哪一方？課程內(nèi)容不能存在重合等。

由于很多水文氣象專業(yè)的課程是新開置課程，這便形成了一種邊教學(xué)邊探索的方式，對教學(xué)問題提出了一些艱巨任務(wù)，對教師教學(xué)的要求有所提高。從總體上看，教師應(yīng)該熟悉水文氣象專業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向，了解所執(zhí)教課程在整體知識結(jié)構(gòu)中的地位和作用。從學(xué)生的角度看，教師應(yīng)該了解執(zhí)教課程與前修、并行、后續(xù)課程的關(guān)系，熟悉授課專業(yè)學(xué)生的整體知識結(jié)構(gòu)要求。水文氣象學(xué)屬于應(yīng)用物理學(xué)范疇，要注重觀測事實、物理分析，不能把課程講成數(shù)學(xué)課，要從認知的角度講授，抓住問題的本質(zhì)、事物的共性，調(diào)動學(xué)生的已有知識，理解概念、原理和方法，使得學(xué)生變得更聰明。課程設(shè)置和課堂教學(xué)是專業(yè)建設(shè)最重要和最基本的環(huán)節(jié)。水文氣象學(xué)專業(yè)課程設(shè)置上應(yīng)該充分體現(xiàn)出交叉學(xué)科的典型性、代表性與新穎性，做到真正將水文學(xué)和氣象學(xué)技術(shù)融合，對專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和人才培養(yǎng)起到重要作用。

水文氣象學(xué)課程的課堂教學(xué)中，理論內(nèi)容要聯(lián)系實際；特別是實踐性、操作性的內(nèi)容，更要有詳細理論指導(dǎo)或說明。課程內(nèi)容的安排應(yīng)考慮學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)、工作中，所教授的知識在吸收新知識時是否夠用，要重視學(xué)生吸收新知識的能力。教學(xué)過程中應(yīng)該對基本概念、基本原理、基本方法講解透徹，同時要講授解決實際問題的例子和應(yīng)用前景。教師應(yīng)該具備清晰的思路，也可講出自己的觀點、體會和認識使課程內(nèi)容更生動。教與學(xué)都是取得良好教學(xué)效果的必要條件。

2.2 實踐教學(xué)問題

作為一門操作性很強的專業(yè)，實踐教學(xué)也是重要環(huán)節(jié)［3］。對于水文氣象專業(yè)，哪些課程需要實踐教學(xué)，如何進行實踐教學(xué)都是需要探索的問題。例如，大氣科學(xué)中的數(shù)值天氣預(yù)報實習(xí)，氣象統(tǒng)計方法課程實習(xí)，臨近和短時天氣預(yù)報實習(xí)，都是氣象學(xué)中實踐的重要內(nèi)容。水利工程實習(xí)，水文測驗實習(xí)，都是水文學(xué)中野外實踐的重要內(nèi)容。通過實踐教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析問題、解決問題的能力；促進學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識，使學(xué)生更深刻地理解各類方法的原理、步驟、適用范圍和應(yīng)該遵循的原則，為今后走上工作崗位從事水文氣象學(xué)研究及業(yè)務(wù)服務(wù)工作打下良好的理論與實踐基礎(chǔ)［4］。

實踐教學(xué)的一種重要方法是案例教學(xué)的方法［5］，很多水文氣象實踐課程可以采用此方式。選擇合適的案例分析材料，找出案例中的科學(xué)性原理或關(guān)鍵性問題，結(jié)合教學(xué)目的和課程標準判斷該案例是否符合教學(xué)目的和課程標準。對于一些重要背景知識，課前提醒學(xué)生查找資料復(fù)習(xí)溫故知新［6］。例如，水文氣象專業(yè)中的水文預(yù)報課程，產(chǎn)匯流模型理論是課程的核心內(nèi)容，因而可以設(shè)計這樣的案例，如何針對一個具體流域進行資料的處理，理論的應(yīng)用，最終得到所需要的流量過程。通過這個案例的實踐和思考，使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用書本知識，做到融會貫通。

水文氣象專業(yè)是將水文學(xué)和氣象學(xué)的原理方法和成果應(yīng)用于實際的水文氣象事件中的一門綜合性、實踐性和應(yīng)用性強的課程專業(yè)。實踐教學(xué)的基本內(nèi)涵應(yīng)該是在學(xué)生掌握有關(guān)基本知識和分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，并在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要和學(xué)生身心發(fā)展特點，運用典型的實踐性案例讓學(xué)生完成。通過實踐操作，使學(xué)生體會獨立思考和集體協(xié)作的過程，進一步提高分析和解決某一具體問題的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和協(xié)作精神［5］。

水文氣象專業(yè)的理論需要不斷拓展和完善，因而實踐教學(xué)也可以采用探究式教學(xué)方式。探究式教學(xué)是高等教育教學(xué)發(fā)展的重要方向，對培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)造型人才具有重要意義。給學(xué)生一些事例和問題，讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實驗、討論等各種途徑獨立探究，自行發(fā)現(xiàn)掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論。它的指導(dǎo)思想是以學(xué)生為主體，并在教師的協(xié)助指導(dǎo)下，讓學(xué)生自主探索研究客觀事物的屬性，從而發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的規(guī)律和事物內(nèi)部的聯(lián)系，形成概念，這樣可以更全面深刻地掌握認識和解決問題的方法和步驟。可見，在探究式教學(xué)過程中，學(xué)生的自主能力和研究能力得到了增強。水文氣象學(xué)的研究性與實踐性是該專業(yè)的重要特點。因此，根據(jù)水文氣象專業(yè)自身特色，積極探索適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探究式實踐教學(xué)模式具有重要意義。

水文氣象學(xué)專業(yè)的主要實踐性宗旨是采用水文和氣象交叉學(xué)科的知識解決生產(chǎn)中的實際工程問題，因此實踐教學(xué)是整個培養(yǎng)計劃中非常重要的組成部分。實踐教學(xué)根據(jù)內(nèi)容的深入性不同可以分為基礎(chǔ)性試驗、綜合應(yīng)用型實驗和實踐創(chuàng)新型實驗三個層次［3］。這些內(nèi)容都應(yīng)圍繞加強學(xué)生實踐能力培養(yǎng)為目標，最好多采用綜合性、設(shè)計性的實驗案例提高學(xué)生的獨立創(chuàng)新、綜合實踐能力。

2.3 專業(yè)管理制度問題

為了促進水文氣象專業(yè)穩(wěn)定長足發(fā)展，建立科學(xué)的管理與考核體系也是重要工作內(nèi)容。制定并逐步完善專業(yè)的管理制度，進行科學(xué)的管理，使專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展穩(wěn)步提高。具體內(nèi)容包括：制定工作條例，明確教學(xué)及學(xué)生管理工作中人員的職責(zé)，使專業(yè)管理建設(shè)逐步規(guī)范。課程教材選編，教學(xué)大綱的制定，成績評定的原則，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，等等，都要與專業(yè)管理機制聯(lián)系，建立相關(guān)依據(jù)。建立水文氣象專業(yè)建設(shè)的文件資料檔案，定期開展工作評估和考評活動。學(xué)習(xí)和借鑒其他專業(yè)好的管理模式，充分利用好的管理制度促進專業(yè)建設(shè)的發(fā)展。

例如，為了切實加強課程建設(shè)，規(guī)范課程管理，穩(wěn)步提高教學(xué)質(zhì)量，水文氣象專業(yè)進行了課程群建設(shè)的管理制度。針對各門課程及教師的專業(yè)背景及教學(xué)科研方向，對課程進行了分類，包括水文基理方向，氣象及地理學(xué)方向，水文計算方向，等等。課程組的老師應(yīng)該掌握分類組里的課程，可以互相代課，并且探討如何提高課程類的教學(xué)水平。另外，實踐課程的實施實驗室條例的管理，也處于專業(yè)管理制度的問題之中。通過實踐體系的構(gòu)建和實施管理，努力為學(xué)生搭建一個進行實踐創(chuàng)新能力的平臺，使學(xué)生的實踐動手能力、分析解決問題的能力和創(chuàng)新能力得到訓(xùn)練，提高整體素質(zhì)。實驗室的管理與操作規(guī)范等，需要專業(yè)管理機制制定明確條例。另外，學(xué)生的野外實習(xí)、安全性問題也需要專業(yè)管理機制仔細計劃和協(xié)調(diào)。

2.4 就業(yè)問題

新專業(yè)的開設(shè)和畢業(yè)生就業(yè)都是本科專業(yè)得以生存和發(fā)展的重要問題。目前，水文氣象專業(yè)并不為大多數(shù)單位所了解，做好畢業(yè)生就業(yè)指導(dǎo)是十分重要的工作。水文氣象專業(yè)的畢業(yè)生，可以去水文部門，也可以去氣象單位系統(tǒng)。因為當(dāng)前很多水文工作需要了解氣象知識，而氣象部門也需要水文知識指導(dǎo)陸面過程及反饋，水文氣象專業(yè)的學(xué)生可以把握當(dāng)前這樣的亮點和契機找工作。院校和專業(yè)老師也會到相關(guān)單位了解工作方向促進就業(yè)。

單純的水文專業(yè)畢業(yè)生能在水利、能源、交通、農(nóng)林、城市建設(shè)、環(huán)境保護等部門從事水文水資源及環(huán)境保護方面勘測、規(guī)劃設(shè)計、預(yù)測預(yù)報、管理、技術(shù)分析及教學(xué)和基礎(chǔ)理論研究工作。氣象專業(yè)畢業(yè)生可以到氣象、航空、航天、海洋、環(huán)境、水利等業(yè)務(wù)部門或高等院校與科研單位從事教學(xué)、科研及相關(guān)的業(yè)務(wù)和管理工作。水文氣象專業(yè)可以從這些方面入手，努力拓展畢業(yè)生的就業(yè)方向和去處。這些調(diào)查的機構(gòu)可以包括在電力企業(yè)、水利局、氣象局、機場、水文水資源勘測局、水利電力設(shè)計院、城建部門、環(huán)保部門、各大流域機構(gòu)、金融機構(gòu)及中外咨詢公司等從事生產(chǎn)經(jīng)營、規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟分析、管理和咨詢工作；也可以在高等學(xué)校、科研院所從事教學(xué)和科研等工作。

3.結(jié)語

水文氣象專業(yè)的建立，抓住了當(dāng)前水文學(xué)和氣象學(xué)發(fā)展相結(jié)合的關(guān)鍵問題。建立一個科學(xué)完整的水文氣象專業(yè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。本文從水文氣象專業(yè)的課程設(shè)置、實踐教學(xué)、管理制度及就業(yè)方向等方面探討了專業(yè)建設(shè)的難點。學(xué)習(xí)水文氣象學(xué)知識，對于解決我國頻發(fā)的干旱和洪澇災(zāi)害具有重大作用。注重水文氣象學(xué)綜合教學(xué)，已成為當(dāng)前復(fù)合型人才培養(yǎng)的重點?？偟膩碚f水文氣象專業(yè)的建設(shè)應(yīng)該體現(xiàn)出交叉學(xué)科的新穎性和實用性，并且以解決當(dāng)前實際的水文氣象問題為突出亮點。在今后的教學(xué)過程中，我們還要根據(jù)實際情況進一步探索和完善，從而更好地培養(yǎng)創(chuàng)新型與綜合型人才。

［1］張小娜.水文氣象專業(yè)設(shè)置初探［J］.教育教學(xué)論壇，2013，37：134-136.

［2］尹義星.普通水文氣象學(xué)課程探究式教學(xué)模式探討［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（27）：11230-11231.

［3］邵月紅，胡穎文，張小娜，鄧鵬.水文氣象學(xué)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建與管理［J］.文教資料，2013，14：162-164.

［4］方榮杰.理工院校水文與水資源工程專業(yè)水文氣象學(xué)實驗課程教學(xué)改革淺析［J］.中國校外教育，2013，9：311.

［5］周林，劉科峰，陳奕德.案例式教學(xué)在《海洋水文氣象保障》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.考試周刊，2015，22：175-177.

［6］巴力·司馬義.淺談案例教學(xué)法在《應(yīng)用氣象學(xué)方法》實踐教學(xué)中的應(yīng)用［J］.學(xué)子教育新理念，2013，9：91.

南京信息工程大學(xué)教學(xué)改革項目（12JY063）