水文與水資源工程專業(yè)課程體系構建

張永波 張志祥 楊軍耀 趙志懷 趙雪花

摘 要：為了滿足社會對工程創(chuàng)新人才的要求，有必要對太原理工大學水文與水資源工程專業(yè)課程體系進行構建，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力具有重要意義。在分析太原理工大學水利科學與工程學院水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在問題的基礎上，提出了新形勢條件下水文與水資源工程專業(yè)課程體系構建，包括新增課程、設置合理課程次序、課程內容改革、選用合理教材、增加實驗教學及科研轉化教學，為進一步提高本科教學質量及水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。

關鍵詞：課程體系 教學改革 水文與水資源工程 創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0133-03

Curriculum System Construction of Hydrology and Water Resources Engineering

Zhang Yongbo Zhang Zhixiang Yang Junyao Zhao Zhihuai Zhao Xuehua

（College of Water Resources Science and Engineering，Taiyuan University of Technology，Taiyuan Shanxi，030024，China）

Abstract：In order to meet the social requirements of engineering innovative talents，it is necessary to construct the hydrology and water resources engineering professional curriculum system of Taiyuan University of Technology，and it has great significance in cultivating students innovation capability.Based on the analysis of existing problems in hydrology and water resources engineering curriculum system in the College of Water Resources Science and Engineering of Taiyuan University of Technology，hydrology and water resources engineering professional curriculum system construction under the conditions of new situation is proposed，including new curriculum，setting up a reasonable curriculum order，curriculum content reform，selection of reasonable teaching materials，increasing the experimental teaching and scientific research transformation teaching，to lay the foundation for the further improvement of quality of undergraduate teaching and the cultivation of innovative talents of hydrology and water resources engineering.

Key Words：Curriculum system；Teaching reform；Hydrology and water resources engineering；Innovation capability

水文與水資源工程是太原理工大學水利科學與工程學院的主要專業(yè)之一，其前身是原“水文地質與工程地質”專業(yè)，1975年第一屆招生，1997年國家專業(yè)調整時取消，2004年水文與水資源工程專業(yè)獲山西省教育廳批準，2005年恢復招生。作為目前山西省高校中惟一一個水資源類本科專業(yè)，堅持立足山西、面向全國的發(fā)展方向，針對山西山丘區(qū)多、干旱缺水、污染嚴重、礦山開采誘發(fā)地質災害及水循環(huán)系統(tǒng)嚴重破壞等自然地理和經(jīng)濟發(fā)展特點，制訂培養(yǎng)計劃，開設的課程涉及地表水和地下水兩個方面，并且有機地將地表水和地下水結合起來培養(yǎng)專門人才。近年來，我校水文與水資源工程專業(yè)取得了較大成績，畢業(yè)生的就業(yè)形勢良好，但面對新形勢條件下我國經(jīng)濟社會發(fā)展對創(chuàng)新人才的要求，還存在一定的差距和不足，特別是教學環(huán)節(jié)中的課程體系存在一些問題，已直接影響到課堂教學效果和學生創(chuàng)新能力的提高。為了適應水文與水資源工程專業(yè)目錄調整的需要以及滿足工程領域發(fā)展迅速、知識更新快、工程創(chuàng)新人才需求緊迫的要求，有必要對我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系進行構建，對提高教學效果及培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力等具有重要的理論和現(xiàn)實意義。盡管已有學者針對水文與水資源工程專業(yè)進行了諸如課程體系、實踐等教學改革[1-8]，但是從總體上看，目前全國關于水文與水資源工程專業(yè)教學改革的理論研究成果仍然較少，而山西省在這方面的研究還屬于空白。從水利工程高等教育發(fā)展角度來說，必須進一步加強我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構建，才能為我省水利工程高等教育提供參考和理論支持。

1 課程體系存在的問題

我校水文與水資源工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)，主要是通過課堂理論教學以及實驗、實習等環(huán)節(jié)來完成的，培養(yǎng)具有水文與水資 源、水與地質環(huán)境等方面的專業(yè)及專業(yè)基礎理論，能從事水文與水資源、水與地質環(huán)境保護和防治方面的勘察、設計、規(guī)劃、管理、技術開發(fā)、科學研究等的高級工程技術和管理人才。通過近年來對我校水文與水資源工程專業(yè)畢業(yè)生、本科生及授課教師的調查和訪問，水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在如下問題。

1.1 課程設置不合理

我校水文與水資源工程專業(yè)的課程有綜合基礎課、公共選修課、學科基礎課和專業(yè)課，在學科基礎課和專業(yè)課中開設有必修課和選修課，一般先開綜合基礎課、公共選修課，后開學科基礎課和專業(yè)課。從總體上講，這種課程設置仍存在一些不合理現(xiàn)象：（1）同期開課或課程順序顛倒，造成一些學科基礎課與專業(yè)課次序不清，不能很好地體現(xiàn)課程之間的相互遞進關系；（2）有的課程無法體現(xiàn)本專業(yè)的特點，使學生感到學的有些雜亂。如《土力學》和《地基基礎與基礎工程》，前者屬于學科基礎課，后者屬于專業(yè)課，兩課程之間本應該有很好的遞進關系，卻都安排在第五學期。再如《水利工程經(jīng)濟學》和《水利工程概論》，前者屬于學科基礎課，而后者屬于專業(yè)課，卻把課程順序顛倒了，將前者安排在第六學期，后者安排在第五學期。另外，對于所開設的《環(huán)境影響評價理論與方法》，屬于環(huán)境工程的專業(yè)課，對于水文與水資源工程專業(yè)的學生來說，由于沒有前期《環(huán)境學》等基礎課做鋪墊，學生總體上感到該課程偏離本專業(yè)，對課程內容不能很好地理解。

1.2 課程之間的銜接性差

課程之間的銜接性好壞直接影響著學生對專業(yè)知識的掌握和鞏固。我校水文與水資源工程專業(yè)課程之間的銜接性總體上比較符合教學規(guī)定，但也有個別課程之間的銜接性差，以至于學生們感到課程安排有點零亂。如同樣為專業(yè)課的《水資源工程勘察》《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質學》，分別由三位主講教師進行授課，但由于課程之間的銜接性考慮不夠，將《礦床水文地質學》被安排在第六學期開課，而《水資源開發(fā)利用》《水資源工程勘察》被安排在第七學期開課，這就造成學生在學習《礦床水文地質學》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識，在學習《水資源開發(fā)利用》之前還沒有掌握《水資源工程勘察》的專業(yè)知識。由于前期《水資源工程勘察》專業(yè)知識的缺乏，學生普遍反映在學習過程中對《礦床水文地質學》《水資源開發(fā)利用》的部分內容不好理解。這種課程之間的銜接性差的狀況，已阻礙了學生對地下水專業(yè)知識的鞏固，導致課堂學習效果相對較差。

1.3 課程內容交叉重復

課程內容安排是否合理對課堂教學效果的影響也很大。我校水文與水資源工程專業(yè)課程內容存在的問題是部分課程內容交叉重復，加上授課教師之間沒有做好溝通，對課程內容交叉重復的部分沒有進行適當?shù)膮f(xié)調和刪減，造成部分課程內容已由某一位老師前期在課堂上進行了講解，另一位老師后期又在課堂上進行重復講解。如《水文分析與水利計算》《水資源工程勘察》這兩門課，課程內容交叉重復的是地表水勘察這一部分，包括水文測驗、水文調查和水文實驗等。再如《水文與工程物探》《水資源工程勘察》這兩門課，課程內容交叉重復的是水文地質物探這一部分。課程內容交叉重復不僅浪費學生的寶貴時間，而且降低了學生對課程學習的主動性和積極性。

1.4 教學內容重理論輕實踐

理論與實踐密不可分，二者緊密結合才能促進教學效果的鞏固和提高。多年來，由于我校水文與水資源工程專業(yè)實驗教學條件的限制，部分學科基礎課和專業(yè)課無法開展正常的實驗，不能滿足實踐教學活動的要求，致使一些課程的教學內容重理論輕實踐，無法取得良好的教學效果。如《水文地質學基礎》，學生對基本概念與原理容易理解，但深入掌握并靈活運用就困難，這是因為學生無法在實驗室進行達西滲流實驗、潛水模擬演示實驗、承壓水模擬演示實驗、地下水流動系統(tǒng)模擬演示等實驗，對地下水缺乏感性認識。再如《地下水動力學》，由于學生沒有在實驗室進行過裘布依潛水穩(wěn)定流井流實驗、壩基滲流水電比擬實驗、非飽和帶水運動實驗等實驗，影響學生對課程知識的鞏固及實踐技能水平的提高。還有《水文分析與水利計算》，學生雖然學了許多水文方面的理論知識，但卻沒有機會進行水文測驗和水文實驗。教學內容重理論輕實踐造成學生的科學實驗基本能力無法得到有效訓練，降低了學生畢業(yè)后在社會上的競爭力或進一步深造的實驗實踐能力。

2 課程體系的構建

根據(jù)我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題，我們認為，必須嚴格從人才培養(yǎng)目標出發(fā)，按照專業(yè)發(fā)展需求，以促進校企合作、產(chǎn)學研共同培養(yǎng)學生工程創(chuàng)新能力及就業(yè)等為前提，科學優(yōu)化和重組課程體系，篩選符合當前教育現(xiàn)狀及經(jīng)濟社會發(fā)展所需的課程，為學生專業(yè)水平的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎。因此，結合水文與水資源工程專業(yè)即包含地表水又兼顧地下水的特點，提出新形勢條件下我校水文與水資源工程專業(yè)課程體系構建。

2.1 新增課程

在確保我校水文與水資源工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃中所設課程總門數(shù)不變的情況下，根據(jù)本學科發(fā)展的需要，考慮到《水文分析與水利計算》《水資源工程勘察》兩門課程在地表水勘察內容上的交叉重復，可刪除《水資源工程勘察》，新增《水文地質勘察》，既避免課程內容的重復，又使學生能較好地掌握水資源工程勘察的方法及最新的技術?？紤]到目前地下水環(huán)境影響評價在我國建設項目環(huán)境影響評價占有越來越重要的地位及環(huán)境保護部《環(huán)境影響評價導則——地下水環(huán)境》（HJ610-2011年）的出版，結合我校水文與水資源工程專業(yè)特點、地下水環(huán)評人才短缺以及環(huán)評單位對地下水環(huán)評人員的迫切需求，可刪除《環(huán)境影響評價理論與方法》，新增《地下水環(huán)境監(jiān)測與評價》，并把《環(huán)境影響評價理論與方法》作為教學參考書，使學生掌握地下水環(huán)境影響評價的理論方法，為其就業(yè)創(chuàng)造良好條件?？紤]到《水文地質勘察》與《水文與工程物探》內容的重復以及同位素技術在地下水研究中的廣闊應用前景，可刪除《水文與工程物探》，新增《環(huán)境同位素水文地質》，使學生多掌握一項水文地質新技術，增強其未來應用同位素技術從事水文地質勘察的能力。

2.2 設置合理課程次序

為了體現(xiàn)課程內容之間的相互遞進關系，必須對不合理的課程次序進行相應調整，理順課程開設的前后順序，使學生在學習過程中達到循序漸進，真正所學課程專業(yè)知識的積累。為此，把《土力學》安排在第五學期，《地基基礎與基礎工程》安排在第六學期，確保學生在充分掌握《土力學》的基礎理論知識后，對《地基基礎與基礎工程》相關專業(yè)知識的學習有更深入的理解和鞏固。把《水利工程經(jīng)濟學》安排在第五學期，《水利工程概論》安排在第六學期，確保學生在充分了解水利工程經(jīng)濟的基礎上，對各項水利工程專業(yè)知識的學習有更深層次的掌握。把《水文地質勘察》安排在第六學期，《水資源開發(fā)利用》《礦床水文地質學》安排在第七學期，確保學生在前期掌握了《水文地質勘察》的技術方法和手段后，能更好地運用所學知識理解和掌握《水資源開發(fā)利用》的理論與方法以及《礦床水文地質學》的調查評價方法。

2.3 課程內容改革

在科學技術日益發(fā)展的今天，水文與水資源工程專業(yè)知識更新較快，但課程教材更新卻相對較慢，其中的一些知識已經(jīng)無法滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需求。因此，在課程專業(yè)知識的教學過程中，教師必須與時俱進，對課程內容進行合理改革，刪除一些課程中內容陳舊、理論與實際脫節(jié)的內容，對課程內容要突出其科學性和先進性，深入淺出，能夠反映新理論、新技術、新方法及前沿性的新視點，把原來分散的課程內容聯(lián)成一個有機的整體。如在《水文地質學基礎》課程內容改革中，可增加區(qū)域尺度非均質性、斷裂帶滲透性、海洋—陸地界面處的地下水等內容，與學生分析和探討這些因素對地下水資源的分布、循環(huán)、水質和可持續(xù)性利用的影響。在《水環(huán)境化學》課程內容改革中，可增加水文、化學、生物過程的耦合及水文和地球化學過程的計算機模擬等內容，使學生了解目前水文地球化學研究的熱點和方向。在《水污染控制與修復理論》課程內容改革中，可增加有機污染物的野外最有效的降解路徑及強放射性廢料的地質處置等內容，增強學生在水污染控制與修復中的自我創(chuàng)新能力。

2.4 選用合理教材

合理的教材對促進學生專業(yè)知識的學習起著非常重要的作用。為此，嚴格要求本專業(yè)教師對所授課程選用合理教材，必須是國家規(guī)劃教材和專業(yè)規(guī)范核心課程教材，且教材名稱與所開設課程的名稱一致或接近，對于未納入國家教材計劃的非正規(guī)教材或正規(guī)出版的書籍，嚴禁用做教材給學生使用，可作為課程參考書使用。通過選用合理教材，不僅避免課程知識交叉重復，而且能反映新理論、新技術、新方法，可使學生比較系統(tǒng)的接受學科基礎知識及專業(yè)知識的學習。同時結合山西省礦山開采對水循環(huán)系統(tǒng)造成嚴重破壞的實際，加強我校水文與水資源工程專業(yè)教材建設，通過申請水文與水資源工程專業(yè)委員會下達的教材指標，組織主要骨干教師編寫出理論聯(lián)系實際、基礎知識與技術知識兼容的《礦床水文地質學》《水文水利計算》等專業(yè)教材，為學生課堂的學習提供更符合實際的教材，達到進一步提高學生創(chuàng)新能力的目的。

2.5 增加實驗教學

實驗課在教學環(huán)節(jié)中非常重要，實踐性很強。通過實驗教學，可進一步鞏固學生所學的學科基礎知識和專業(yè)知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。為此，我校水文與水資源工程專業(yè)在中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金及山西省財政專項資金的支持下，對整體水平落后的實驗室進行了改造，共建設有6個實驗室，包括氣候氣象實驗室、飽和與非飽和帶水實驗室、水文工程勘察實驗室、水文實驗室、水環(huán)境污染與修復實驗室、礦山水文地質實驗室，并制定詳細的實驗計劃，使實驗室能開設出符合教學大綱規(guī)定的實驗，如人工模擬降雨實驗、土壤入滲性能測量實驗、淺層水流流速測量實驗、達西滲流實驗、潛水模擬實驗、承壓水模擬實驗、裘布依潛水穩(wěn)定流井流實驗、壩基滲流水電比擬實驗、地表水溶質遷移轉化實驗、水質分析實驗等。同時為了確保實驗的順利開展，加強實驗教學隊伍建設，提高實驗教師的業(yè)務素質，為提高實驗教學質量打下堅實的基礎。

2.6 科研轉化教學

太原理工大學作為教學研究型大學，對教學和科研非常重視。從辯證的角度來看，教學和科研是相輔相成的，缺一不可。我校水文與水資源工程專業(yè)授課教師都從事有關科研項目的研究，如國家自然科學基金、山西省自然科學基金、?；稹⑿袠I(yè)基金及其他橫向科研項目等，在國內外核心期刊上或國際會議論文集上發(fā)表了諸如水文地質、工程地質、環(huán)境地質、徑流趨勢預測、水資源、水環(huán)境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的專業(yè)學術論文，并有多篇論文被EI、SCI收錄及他人參考引用。針對水文與水資源教師在科研上的優(yōu)勢，提倡各位授課教師以科研促進教學，鼓勵教師積極將科研成果轉化到教學中。通過科研轉化教學，不僅使學生了解各位教師的主要研究方向，從教師的科研成果中學到最新的理論知識，而且能激發(fā)學生的科研興趣，促進學生學習效果的提高及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 結語

課程體系對學生專業(yè)知識的學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要，必須給予高度重視。太原理工大學水利科學與工程學院水文與水資源工程專業(yè)課程體系存在的問題主要是課程設置不合理、課程之間的銜接性差、課程內容交叉重復、教學內容重理論輕實踐。水文與水資源工程專業(yè)課程體系構建主要包括新增課程、設置合理課程次序、課程內容改革、選用合理教材、增加實驗教學及科研轉化教學。通過課程體系構建，為進一步提高本科教學質量及水文與水資源工程專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎。

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