水文地質(zhì)學教學實踐與思考

蔡永豐　朱斌

摘要：通過水文地質(zhì)學教學實踐，采用多種教學方式相結(jié)合的原則，重視計算機軟件的應(yīng)用，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生自主學習的能力，最終提升學生解決實際問題的能力。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)學；教學實踐；教學方式

中圖分類號：G420文獻標識碼：A

1.引言

水文地質(zhì)學是桂林理工大學國家一級重點學科（地質(zhì)資源與地質(zhì)工程），同時也是地質(zhì)工程專業(yè)本科生和研究生的專業(yè)核心課程，具有很強的理論性和實踐性。為了發(fā)揮水文地質(zhì)學“產(chǎn)學研”相結(jié)合的教學優(yōu)勢，秉承我?！坝藶楸?、質(zhì)量立校、人才強?！钡霓k學理念，堅持走內(nèi)涵式發(fā)展道路的辦學要求，本課程的教學目標是使學生在掌握與多種實踐活動（如礦產(chǎn)、工程地質(zhì)與工程災(zāi)害等）有關(guān)的水文地質(zhì)學基本知識的同時，初步掌握分析解決水文地質(zhì)問題的方法與思路，同時要對這些實踐活動引發(fā)的水文地質(zhì)問題（如礦井透水、地表水和地下水污染、過程抽取地下水誘發(fā)地面沉降等）的產(chǎn)生機理、預(yù)防方法和解決辦法有一定了解，掌握處理水文地質(zhì)學相關(guān)問題、特別是與環(huán)境破壞等方面問題的方法。

2.教學內(nèi)容

水文地質(zhì)學內(nèi)容豐富，概念眾多[1]，根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)的特點，按照“新、寬、少、精”的原則對教學內(nèi)容進行精心選取，突出課程的主要內(nèi)容。要讓學生了解課程研究內(nèi)容和學科發(fā)展歷史和趨勢，掌握地下水功能；了解我國的水循環(huán)狀況與水量分布特征；掌握水文循環(huán)與地質(zhì)循環(huán)的基本概念和特征；掌握巖土中空隙的三種類型孔隙、裂隙和溶穴；掌握空隙中水的存在形式，了解結(jié)合水、重力水、毛細水的特點；重掌握巖土孔隙度、給水度、持水度的概念及其相互關(guān)系及影響因素；掌握包氣帶與飽水帶，含水層、隔水層與（弱）透水層的定義，地下含水系統(tǒng)的概念；掌握潛水、承壓水與上層滯水的概念、劃分與表示方法及其相互轉(zhuǎn)化條件；重點掌握達西定律及其表示方法，并理解滲透流速、過水斷面、水力梯度、滲透系數(shù)的概念和物理含義；掌握均質(zhì)各向同性介質(zhì)中定性流網(wǎng)的繪制方法，學習流網(wǎng)在水文地質(zhì)問題分析中的應(yīng)用；掌握地下水中主要氣體成分、七種主要離子成分，了解它們的來源及指示意義；重點掌握水化學成分的主要形成作用及其影響因素；了解水化學成分的表達方式與分類；了解地下水補給來源與方式；掌握大氣降水對地下水的補給過程、影響因素及補給量的確定；了解地下水的各種排泄去路；重點掌握泉的出露條件、類型及其意義；掌握地下水含水系統(tǒng)與流動系統(tǒng)的概念、劃分方法與兩者的關(guān)系；學習地下水流動系統(tǒng)的分析方法；掌握地下水動態(tài)與均衡的概念，水均衡基本原理，水均衡方程式的表示方法；了解區(qū)域水均衡的研究方法；重點掌握孔隙水、裂隙水和巖溶水的地下水賦存與分布特點，初步掌握巖溶水系統(tǒng)的分析方法；掌握地下水補給資源和儲存資源的劃分、特征及其供水意義以及地下水資源特征；了解與地下水有關(guān)的主要環(huán)境問題；初步了解開采與過量開采地下水引起的降落漏斗、地面沉降、海水入侵以及地下水污染問題的機理與防治措施。

3.教學實踐

水文地質(zhì)學是一門應(yīng)用型很強的學科[2]，該學科的很多基本概念和理論都是建立在地質(zhì)工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上，因此，在教學實踐的過程中要培養(yǎng)學生樹立“相對”和“系統(tǒng)”的思想。如“隔水層”和“含水層”是兩個相對的定義，同一套巖性地層在不同的研究對象和實際工程中可能具有不同的水文涵義；又如地下水系統(tǒng)理論是建立在“系統(tǒng)理論”的基礎(chǔ)上，教學實踐時能將這一“系統(tǒng)”的來龍去脈向?qū)W生講解清楚，學生自然能更加容易掌握并靈活運用。因此，在教學過程中要著重培養(yǎng)這一專業(yè)思維，以提高教學效果和質(zhì)量。這就要求在教學實踐中要采用適合水文地質(zhì)學這一學科的教學方式，比如工程案例式教學，這一教學方式能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。授課時結(jié)合典型工程案例向?qū)W生講述相關(guān)知識點，不僅能使課堂氣氛更活躍，激發(fā)學生學習的積極性，而且能使抽象的理論知識具體化，提升學生應(yīng)用實踐的能力，讓學生知用、會用、能用。又如工程設(shè)計式教學，教師可以根據(jù)具體的水文地質(zhì)學問題，引導(dǎo)學生提出問題、分析問題、解決問題，以設(shè)計的形成讓學生進行課程設(shè)計，并對學生完成的設(shè)計進行認真評閱，對存在的問題向?qū)W生解答清楚，這樣能提高學生解決實際問題的能力。

此外，隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，眾多有關(guān)水文地質(zhì)學數(shù)值模擬軟件的開發(fā)和應(yīng)用為本學科的發(fā)展和創(chuàng)新注入了新能量[3]，因而在教學實踐中，要加強計算機軟件應(yīng)用方面的教學，從而全方位提升學生分析問題和解決問題的能力。

4.結(jié)語

根據(jù)現(xiàn)今經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，明確水文地質(zhì)學的教學目標和教學內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，通過水文地質(zhì)學教學實踐，采用不同的教學方式，并注重相關(guān)計算機軟件的應(yīng)用，從而激發(fā)學生的學習興趣，提升學生解決實際工程問題的能力。

參考文獻：

[1]王大純， 張人權(quán)， 史毅虹， 等. 水文地質(zhì)學基礎(chǔ)[M]. 北京： 地質(zhì)出版社， 1995.

[2]陳潔金， 楊暉. 巖土工程專業(yè)水文地質(zhì)學課程教學模式創(chuàng)新研究[J]. 開封教育學院學報， 2014， 34（11）： 36-37.

[3]蔡永豐. 水文地質(zhì)學課程建設(shè)與教學改革探討[J]. 課程教育研究， 2015， 36： 104-105.