《地下水資源管理》課程教學改革探索

羅建男 鮑新華 辛欣

摘 要：結(jié)合作者在《地下水資源管理》實際教學中的經(jīng)驗和體會，提出了《地下水資源管理》教學中存在的內(nèi)容滯后、學生主動學習愿望低以及授課內(nèi)容與實際集合不高等問題，并針對這些問題從教學內(nèi)容和教學方法兩個方面提出了具體的調(diào)整與改革措施。

關(guān)鍵詞：地下水資源管理 教學 改革 調(diào)整

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0125-02

《地下水資源管理》是地下水科學與工程及水文水資源工程的一門重要的專業(yè)教育課。它的授課任務是通過該門課程的學習，使學生系統(tǒng)的掌握地下水資源管理相關(guān)基礎知識、初步掌握線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃等在地下水優(yōu)化管理等方面的應用，能夠解決實際復雜工程問題。

從課程的特點出發(fā)，結(jié)合筆者在教學工作中的一些經(jīng)驗體會，該文針對《地下水資源管理》教學中存在的問題展開研究，提出具體的改革措施，力圖提高該課程的教學效果。

1 《地下水資源管理》教學存在的問題

1.1 內(nèi)容滯后

該門課程的主要參考書為陳愛光等主編的《地下水資源管理》[1]，該書是1991年出版的原有五大地質(zhì)類院校統(tǒng)編教材。該書內(nèi)容難易適中，但是內(nèi)容較老。在2000年之后，再無地下水資源管理方面的教材出版。近年來，隨著國民經(jīng)濟的增長，地下水資源開發(fā)利用逐漸增長，帶來了一些新的問題；同時，隨著國家乃至國際上對地下水資源管理問題的日益重視，也涌現(xiàn)出很多新理論、新方法、新技術(shù)和新規(guī)范。但教學上還是以傳統(tǒng)的地下水資源管理理論與問題去講授，而對于地下水資源開發(fā)利用中出現(xiàn)的新問題（防止海水入侵管理，人工回灌管理，污染地下水的修復方案優(yōu)選，地下水污染源的識別等）以及涌現(xiàn)出的新理論和新方法（替代模型法等）介紹很少，造成學生掌握的知識滯后于學科發(fā)展[2]。

1.2 學生主動學習的愿望低

在實際教學中發(fā)現(xiàn)學生主動學習的愿望低，多數(shù)學生是為了應付期末考試而去學習[3]。學生只是去機械性的死記硬背一些基本的原理和方法，大多是灌輸性的學習，而不是針對具體的地下水資源管理問題，去主動尋求解決方法。這就使得學生在考試之后就忘記了所學的內(nèi)容，并且自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力不高。

1.3 授課內(nèi)容與實際結(jié)合不夠高

《地下水資源管理》的授課過程中，大多是結(jié)合例題去講授如何建立地下水資源管理模型，如何進行求解，與實際有一定的結(jié)合。但是結(jié)合度仍然有待進一步提高。由于課堂時間有限，大多例題都是經(jīng)過簡化之后的小規(guī)模問題，運用解析法來進行求解。而實際的地下水資源管理問題經(jīng)常是大規(guī)模的問題，不可能只是剖分成兩三個網(wǎng)格。該課程的授課對象是大四的本科生，面臨著馬上就業(yè)和進行實際工作的問題。如何針對一個實際的地下水資源管理問題，讓同學們建模求解，是一個有待改善的問題。

2 《地下水資源管理》教學調(diào)整與改革

2.1 教學內(nèi)容的調(diào)整與改革

2.1.1 編寫新教材、講授新方法、新技術(shù)、關(guān)注國家相關(guān)政策法規(guī)

針對現(xiàn)有教材內(nèi)容陳舊、并且已不再版的問題，應結(jié)合近年來地下水資源開發(fā)利用中存在的問題、以及涌現(xiàn)出的新方法、新技術(shù)出版新教材。在授課的過程中，要使學生積極關(guān)注地下水資源管理領(lǐng)域相關(guān)的國家政策和法律法規(guī)、講授地下水資源管理領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)。

2.1.2 引入科研實例進行教學

將科研中實際的地下水資源管理問題引入教學中，使學生能夠融會貫通的應用預測模型、優(yōu)化模型以及預測模型與優(yōu)化模型的耦合集成技術(shù)完成實際地下水資源管理模型的構(gòu)建，并求解，得到具體的管理決策方案，并能夠結(jié)合實際情況對決策方案進行評價。通過實際問題的引入，提高學生解決工程實際問題的能力，并且使學生了解地下水資源管理在實際工作中的重要意義。

2.1.3 注重與其他課程的銜接，使大四學生在畢業(yè)后能夠融會貫通各門課程

應該注重與本專業(yè)其它相關(guān)課程的銜接?！兜叵滤Y源管理》是在學習了《水文地質(zhì)學基礎》《地下水動力學》《專門水文地質(zhì)學》《地下水數(shù)值模擬》《環(huán)境地質(zhì)學基礎》等專業(yè)課程的基礎上來學習的。因此課程設置上，要充分考慮學生對上述專業(yè)課程的理解，同時要考慮為后續(xù)將要進行的畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)奠定基礎。

2.2 教學方法上的調(diào)整與改革

2.2.1 演繹式的教學方法

在教學內(nèi)容的安排上，先從基礎開始，再深入到應用，逐步演繹推理，使學生充分掌握知識點的來龍去脈。

教學過程中，積極揣摩學生的思路，隨時與學生溝通，解答他們的疑問，課堂上層層推進、環(huán)環(huán)相扣，調(diào)動學生的興趣和思維。例如：從地下水資源開發(fā)利用中存在的地下水超采嚴重、地下水污染嚴重以及導致的一系列環(huán)境地質(zhì)問題入手，引導學生了解地下水資源管理的重要意義，再通過地下水資源管理模型的建立步驟，使同學們能夠運用運籌學等理論方法解決地下水資源管理問題。通過類似演繹式的教學方法，使同學們了解地下水資源管理的意義、建模步驟及求解方法，了解整個來龍去脈。

2.2.2 增加實驗教學的多樣性

在實驗教學環(huán)節(jié)，不僅講授EXCEL規(guī)劃求解方法來解決地下水資源管理問題。增加應用MATLAB求解來解決地下水資源管理問題。MATLAB（矩陣實驗室）是一款由美國The MathWorks公司出品的一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的商業(yè)數(shù)學軟件，對于矩陣運算等數(shù)學計算求解過程非常便捷。使同學能夠運用多種現(xiàn)代化工具來求解地下水資源管理問題。

2.2.3 增加討論互動，調(diào)動學習積極性

在教學過程中，根據(jù)教學內(nèi)容提前設計一些話題，讓學生利用課余時間先進行預習、并查閱相關(guān)文獻。然后在課堂上分組進行討論，每組派出代表進行講解匯報，其他同學可以有針對性的進行提問和討論，最后教師進行總結(jié)、歸納、點評。通過這種方法充分調(diào)動學生學習的積極性。

2.2.4 教學手段多樣化

計算機的迅猛發(fā)展給課堂教學帶來了巨大的便利和活力[3-4]。在教學過程中，應充分利用多媒體教學設施，對于一些抽象難懂的理論知識，應用形象具體的動畫、圖片與文本組合來幫助同學們理解；對于一些地下水資源開發(fā)利用中引起的環(huán)境地質(zhì)問題，應用動畫和圖片的形式來加深同學們的直觀印象。在地下水資源管理模型的求解過程中，充分發(fā)揮計算機的計算能力，使同學們體會到計算機對于地下水資源管理求解問題的巨大幫助。

3 結(jié)語

筆者根據(jù)《地下水資源管理》實際教學過程中的經(jīng)驗和體會，提出了《地下水資源管理》課程教學過程中存在的一些問題，并針對這些問題提出了具體的調(diào)整與改革方法。通過教學內(nèi)容以及教學方法的調(diào)整改革，提高《地下水資源管理》課程的教學效果，提高學生應用地下水資源管理知識解決實際問題的能力。

參考文獻

[1] 陳愛光，李慈君，曹劍鋒.地下水資源管理[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2] 竇明，左其亭，李桂秋.水資源規(guī)劃與管理課程建設與教學研究[J].高等建筑教育，2009，18（6）：91-94.

[3] 門寶輝，張尚弘，張成，等.《水資源評價與管理》課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2014（45）：95-97.

[4] 熊正為，陳朝猛，袁華山.《水資源利用與保護》教學改革及實踐[J].邵陽學院學報：自然科學版，2002，1（2）：127-128.