《環(huán)境水文學(xué)》課程教學(xué)的實踐與探索

韓志偉

摘要：《環(huán)境水文學(xué)》是隨著水文研究的深入與環(huán)境科學(xué)的興起而發(fā)展起來的一門交叉學(xué)科，課程涉及內(nèi)容豐富，要求學(xué)生有不同學(xué)科的基礎(chǔ)，因此，教學(xué)過程中難度較大。本文針對該課程的特點，結(jié)合該課程教學(xué)實踐過程中出現(xiàn)的問題，在教學(xué)形式、教學(xué)環(huán)節(jié)的調(diào)整、課程的開設(shè)時間和課程的考核方式等方面進(jìn)行了一些討論和探索，以期為《環(huán)境水文學(xué)》教學(xué)的改革和發(fā)展提供一些思路和參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)境水文學(xué)；教學(xué)方法；交叉學(xué)科；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0138-02

20世紀(jì)60年代，環(huán)境問題開始日益嚴(yán)重并引起人們的重視，多學(xué)科學(xué)者開始參與研究和解決環(huán)境問題，因此出現(xiàn)了一些新的學(xué)科分支，從不同角度研究和解決環(huán)境問題；進(jìn)入70年代后，學(xué)科相互作用、相互滲透的過程中，產(chǎn)生了相對獨立和統(tǒng)一的環(huán)境學(xué)，《環(huán)境水文學(xué)》就是環(huán)境學(xué)中環(huán)境地學(xué)的一個分支，研究環(huán)境學(xué)中的水環(huán)境部分[1]。相比普通水文學(xué)，更加重視水量和水質(zhì)的統(tǒng)一，使讀者能夠從水文學(xué)和環(huán)境學(xué)多視角更加系統(tǒng)完整地認(rèn)識水環(huán)境問題中水量和水質(zhì)的變化規(guī)律。由于人類活動的影響，使水文情勢發(fā)生變化，這種變化會反作用于環(huán)境，導(dǎo)致水旱災(zāi)害等社會問題，因此，在水資源開發(fā)過程中，如何預(yù)測和防治水旱災(zāi)害及水環(huán)境問題就顯得特別重要[2]。而《環(huán)境水文學(xué)》解決這些問題具有指導(dǎo)意義，是未來極具潛力的研究方向[3]。

一、課程內(nèi)容

目前課程內(nèi)容主要包括三部分：

基礎(chǔ)篇。環(huán)境和流域管理中的基本水文過程[4]，包括降雨、截留和降雪過程，土壤水和滲流過程，蒸發(fā)-蒸騰過程，徑流過程，地下水變化過程等。

方法篇。常用的水文分析方法及近年來興起的新技術(shù)在《環(huán)境水文學(xué)》中的應(yīng)用。

應(yīng)用篇。涉及不同土地利用對流域水文循環(huán)和水環(huán)境的影響，包括城鎮(zhèn)化[5]、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水利工程和森林植被變化等影響水文情勢的人類活動與水文環(huán)境變異之間的關(guān)系。

二、課程的特點

1.教學(xué)內(nèi)容豐富。該課程包含基礎(chǔ)篇、方法篇、應(yīng)用篇和實踐篇，涉及內(nèi)容非常豐富，教學(xué)過程中要突出重點，抓住主線，著重培養(yǎng)學(xué)生運用水文學(xué)基礎(chǔ)理論解決實際環(huán)境問題的能力。

2.基礎(chǔ)要求高。該課程是一門綜合性很強的課程，涉及到數(shù)學(xué)計算、模型編程、流體力學(xué)分析、水文地質(zhì)學(xué)、測量學(xué)、地理信息系統(tǒng)、環(huán)境規(guī)劃與管理等內(nèi)容，要想學(xué)好該課程，需要有多學(xué)科扎實的基礎(chǔ)理論功底。

3.應(yīng)用性強?！董h(huán)境水文學(xué)》是一門應(yīng)用學(xué)科，應(yīng)該以“基礎(chǔ)篇-方法篇-應(yīng)用篇-實踐篇”的邏輯順序進(jìn)行教學(xué)，最終目的是將水文學(xué)的基本理論和方法落到解決環(huán)境問題上來。因此，學(xué)生實踐認(rèn)知能力和動手能力的培養(yǎng)就顯得特別重要，需要加強實踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練，擴(kuò)寬學(xué)生的思路和知識面，真正做到學(xué)以致用。

三、目前教學(xué)中存在的問題

1.學(xué)生興趣不高。課程的基礎(chǔ)篇和方法篇涉及內(nèi)容多且復(fù)雜。有些概念還很抽象，如果理論功底不扎實，理解起來就比較困難，較枯燥乏味，導(dǎo)致學(xué)生上課時興趣不高。

2.沒有實踐學(xué)時。目前我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)的《環(huán)境水文學(xué)》課程只安排了理論學(xué)時，沒有實踐學(xué)時。然而課程本身的特點決定了必須通過一定的實驗或?qū)嵙?xí)學(xué)時來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和認(rèn)知能力。讓學(xué)生邊實踐邊學(xué)習(xí)，加深對基本理論理解的同時，又提高了學(xué)生解決實際問題的能力。實踐證明，課程教學(xué)實驗或?qū)嵙?xí)環(huán)節(jié)的缺乏，會導(dǎo)致學(xué)生綜合能力較弱，實踐應(yīng)用能力不強且解決實際問題的應(yīng)變能力較差，工作后競爭力不強。

3.上課時間安排不合理。如前所述，《環(huán)境水文學(xué)》課程對學(xué)生的基礎(chǔ)要求高，需要學(xué)生修完一定量的基礎(chǔ)課程后學(xué)習(xí)起來才更容易掌握。目前我校該課程開設(shè)時間和流體力學(xué)課程安排同一個學(xué)期，沒有一定的流體力學(xué)分析基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)《環(huán)境水文學(xué)》課程時就會困難重重，學(xué)生理解困難，教師授課時需要補充流體力學(xué)的內(nèi)容，會造成課程進(jìn)度過慢，無法按時按質(zhì)完成教學(xué)任務(wù)。

四、今后教學(xué)改革思考

1.課堂教學(xué)要形式多樣。避免在授課過程中采用單一的講授式、灌輸式授課方式，否則會限制學(xué)生主動思考能力的發(fā)展。課堂教學(xué)方法應(yīng)靈活多樣，以激發(fā)學(xué)生的興趣[6]。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)多角度啟發(fā)式學(xué)生，同時鼓勵學(xué)生將自己對教學(xué)內(nèi)容的理解及時反饋給教師，增加互動后課堂氣氛也會活躍起來，同時也可提出問題讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行分組討論，討論過程中教師做好引導(dǎo)，防止討論內(nèi)容偏離主題。

教學(xué)內(nèi)容可通過圖片、動畫或視頻等多種形式進(jìn)行講解，便于學(xué)生理解。但是，也要和傳統(tǒng)的板書教學(xué)相結(jié)合，比如演算和推導(dǎo)過程如果用多媒體展示，會導(dǎo)致學(xué)生難以跟上推導(dǎo)過程，需要通過慢速板書的形式逐條展示，這樣便于學(xué)生理解。

2.文獻(xiàn)資料查閱和課堂討論相結(jié)合。由于課程的內(nèi)容較多，受課時限制，不能將課程內(nèi)容一一講解，需要學(xué)生在課后多閱讀相關(guān)的參考書，以彌補課堂教學(xué)的不足。同時，教師可設(shè)置一些開放性專題，對學(xué)生進(jìn)行分組，要求各組學(xué)生課后開展文獻(xiàn)資料調(diào)研，并將調(diào)研成果以PPT形式在課堂上展示，然后展開討論。討論過程中活躍了氣氛，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，為今后的深造打下良好的基礎(chǔ)，考慮將該環(huán)節(jié)作為課程考核中的一部分。

3.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)必不可少。針對上文提到的無實驗學(xué)時問題，可結(jié)合實際情況增加8～16個實踐學(xué)時，包括教學(xué)參觀實習(xí)、實地調(diào)研及室內(nèi)實驗等環(huán)節(jié)，形成“基礎(chǔ)篇-方法篇-應(yīng)用篇-實踐篇”的教學(xué)內(nèi)容體系。

可聯(lián)系學(xué)校附近的花溪水庫，組織學(xué)生參觀實習(xí)，了解水庫的功能和對河流水文情勢的改變及機(jī)理，現(xiàn)場可通過水文監(jiān)測和水質(zhì)分析鍛煉學(xué)生的動手能力，全面理解水利工程對水文環(huán)境的影響。也可以組織學(xué)生參觀學(xué)校附近的花溪國家城市濕地公園，了解濕地的類型、功能以及如何保護(hù)等問題，調(diào)研區(qū)域水文地質(zhì)條件和水質(zhì)特征，通過數(shù)據(jù)分析，掌握河水的水化學(xué)組成及濕地對水體的凈化功能和能力，讓學(xué)生更全面地理解濕地中水文過程及其環(huán)境效應(yīng)。

4.開課時間須調(diào)整。如前所述，目前我?！董h(huán)境水文學(xué)》課程的開設(shè)時間不利于學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)，因此需考慮將《流體力學(xué)》課程開設(shè)時間提前或《環(huán)境水文學(xué)》課程開設(shè)時間推后，讓學(xué)生有一定的流體力學(xué)分析基礎(chǔ)后，再進(jìn)行《環(huán)境水文學(xué)》課程的學(xué)習(xí)，這樣更加高效。

五、課程考核方式

學(xué)生往往根據(jù)考試方式來確定學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)方式，所以課程的考核方式的選取就顯得非常重要。傳統(tǒng)單一、死板的閉卷考試模式容易造成學(xué)生“上課記筆記，下課對筆記，考試背筆記”的情形，且會導(dǎo)致學(xué)生在課堂上提不起學(xué)習(xí)興趣，不能真正地用心去學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)主動性大打折扣，很難達(dá)到課程的預(yù)期教學(xué)效果。因此，必須改變原有的單一的考核方式，可增加其他環(huán)節(jié)的考核，激勵學(xué)生課堂上積極討論，鼓勵學(xué)生主動思考，同時實踐能力也必須作為課程考核的環(huán)節(jié)，基于以上考慮，課程應(yīng)采取綜合方法評定學(xué)生的課程成績，可按照理論筆試70%、課堂討論10%、課后開放性作業(yè)10%和課程實踐10%的比例進(jìn)行考核，這種導(dǎo)向真正反映了學(xué)生的綜合素質(zhì)，符合人才培養(yǎng)目標(biāo)。

六、結(jié)論

基于《環(huán)境水文學(xué)》課程的特點，按照“基礎(chǔ)篇-方法篇-應(yīng)用篇-實踐篇”教學(xué)內(nèi)容體系，以多種形式循序漸進(jìn)地開展教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研，獨立思考并展開課堂討論，不僅擴(kuò)寬了學(xué)生的知識面，而且提高了學(xué)生的分析和解決問題的能力；通過實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，同時又可加深對理論教學(xué)內(nèi)容的理解；課程開設(shè)時間的調(diào)整可使學(xué)生具備良好的基礎(chǔ)，提升課堂教學(xué)效果；綜合評定的考核方式對培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力具有很好的導(dǎo)向作用，符合人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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