水文與水資源工程專業(yè)實踐教學(xué)研究與探索

劉媛媛，　王巧煥，　馬文潔，　陳功新

(東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

工科教育在整個中國高等教育中占有非常重要的位置與比例，其最大的特點就是重實踐，重應(yīng)用。一般情況下，大學(xué)本科4年的教學(xué)體系中理論教學(xué)時間、比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實踐實驗課程。但是對于工科專業(yè)，實踐教學(xué)是整個專業(yè)教學(xué)教育重要的組成部分，是學(xué)生充分理解及提升專業(yè)素養(yǎng)的重要途徑與手段，為培養(yǎng)綜合型高素質(zhì)人才奠定基礎(chǔ)。通過這一過程不僅使學(xué)生加深理論與專業(yè)知識，獲得感性認(rèn)識，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考方式和掌握正確的分析方法，鍛煉解決實際問題的能力。因此，實踐能力的培養(yǎng)是工科專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵和重點。

水文與水資源工程屬于應(yīng)用型工科專業(yè)，以地質(zhì)學(xué)理論為知識背景，主要研究關(guān)于地下水科學(xué)與工程。教學(xué)計劃要求培養(yǎng)既具有扎實的理論知識，又應(yīng)具備較強(qiáng)的實際工作能力的學(xué)生。所以在日常的專業(yè)學(xué)習(xí)過程中非常注重野外的工作方法和技能訓(xùn)練，包括培養(yǎng)學(xué)生記錄與描述野外豐富的地質(zhì)、水文地質(zhì)現(xiàn)象，靈活掌握水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等多方向的野外工作手段與方法。同時，實踐教學(xué)中注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)都制定執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和考核標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代技術(shù)和方法的應(yīng)用貫穿在教學(xué)和實踐全過程中[1]。這就要求實踐教學(xué)在進(jìn)行基本知識、基本工作方法和基本技能訓(xùn)練的同時，要不斷探索實踐教學(xué)體系的優(yōu)化途徑，為培養(yǎng)創(chuàng)新性人才服務(wù)[2]。

1　學(xué)校水文地質(zhì)實習(xí)課程的介紹與現(xiàn)狀

筆者所在的學(xué)校，屬于老牌的地質(zhì)院校，現(xiàn)水文與水資源工程(原名水文地質(zhì)與工程地質(zhì))是傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，幾十年所形成的實踐教學(xué)體系與教學(xué)實習(xí)基地為本科的實踐教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。而且，學(xué)校一直非常重視實踐教學(xué)，水文與水資源工程專業(yè)的實踐教學(xué)貫穿整個大學(xué)4年本科的專業(yè)學(xué)習(xí)過程。主要包括：認(rèn)識與了解專業(yè)的大一地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)、夯實地質(zhì)基礎(chǔ)的大二江山地質(zhì)實習(xí)、結(jié)合專業(yè)的大三生產(chǎn)實習(xí)與為適應(yīng)工作的地質(zhì)單位畢業(yè)實習(xí)。其中，大二的江山地質(zhì)和大三的生產(chǎn)實習(xí)時間較長，最少要求在4—8周，這些實踐環(huán)節(jié)對學(xué)生專業(yè)技能的掌握起著至關(guān)重要的作用，往往決定學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)能力與職業(yè)發(fā)展。

2　存在問題

不像理論教學(xué)模式的簡單與成熟，野外地質(zhì)實習(xí)的教學(xué)過程與方法受很多不可控因素的影響，其實施需要耗費更多人力、物力和財力。實習(xí)過程的任一階段出現(xiàn)問題都會影響整體的實習(xí)效果，從而影響學(xué)生對所學(xué)的專業(yè)知識的掌握與應(yīng)用。

筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)出水文與水資源工程專業(yè)實踐教學(xué)過程存在的主要問題，主要體現(xiàn)在4個方面：實習(xí)的師資較年輕、實習(xí)內(nèi)容未及時更新、學(xué)生參與動手偏少與考核制度的不完善。

2.1　實習(xí)配備教師較年輕，野外經(jīng)驗欠缺

實踐教學(xué)課是書本所學(xué)理論知識的具體與真實展示，能夠讓學(xué)生更充分地理解與體會課堂所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論和相關(guān)知識點，同時幫助學(xué)生提前認(rèn)識與參與專業(yè)相關(guān)的一些具體的工作與科學(xué)研究，有助于加深與提升學(xué)生的綜合專業(yè)技能。這就要求實習(xí)老師具備豐富的野外實踐或工作經(jīng)驗。但由于各種客觀條件的限制，目前我國大部分工科院校中參與實踐課程的教師呈現(xiàn)年輕化，有的甚至是剛畢業(yè)的博士或者碩士研究生直接單獨負(fù)責(zé)指導(dǎo)野外的實踐課程。這主要是因為實踐教學(xué)一般需要集中較長時間到遠(yuǎn)離學(xué)校的野外現(xiàn)場教學(xué)，軟硬件條件比較差，同時又需要兼顧學(xué)生的整個后勤生活與學(xué)習(xí)，而年輕教師有較充沛的時間、體力與精力，因此參與較多。但他們野外經(jīng)驗和工作經(jīng)歷不夠，可能使得實習(xí)實踐的現(xiàn)場教學(xué)過程偏理論，缺實踐，達(dá)不到實踐課程應(yīng)有的效果。

2.2　實習(xí)地點與內(nèi)容較為陳舊，未得到及時更新

地質(zhì)現(xiàn)象的觀察一般都在遠(yuǎn)離城市、地質(zhì)現(xiàn)象豐富的野外，且以此為基礎(chǔ)建立實習(xí)基地，在專業(yè)設(shè)置時期已經(jīng)建設(shè)完成。日常情況基地荒置或為他用，只有在實習(xí)期內(nèi)臨時安排人員進(jìn)行管理。數(shù)十年以來，實踐教學(xué)受經(jīng)費、實踐研究不夠等各種條件的限制，部分地質(zhì)現(xiàn)象與內(nèi)容都是基地建立初期確定的，教學(xué)內(nèi)容和野外路線呈現(xiàn)陳舊化，有的甚至不易觀察，大部分未能得到及時補(bǔ)充與更新。同時，由于實習(xí)基地的硬件設(shè)施建設(shè)與管理涉及后勤等較多部門，很難在短時間內(nèi)得到進(jìn)一步的改善與提高。

2.3　野外實習(xí)互動少，學(xué)生參與動手少

實踐教學(xué)重在動手與思考?？墒?，通過筆者幾年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，野外的實踐教學(xué)中普遍還是會以傳授講解為主，學(xué)生負(fù)責(zé)聽講、觀察與記錄，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間缺乏交流與討論，最終只是讓學(xué)生走馬觀花看了一遍實習(xí)內(nèi)容而已，并不是學(xué)生親自去觀察與總結(jié)，達(dá)不到實踐的預(yù)期效果。除此，由于野外實習(xí)時間安排較為集中，教學(xué)內(nèi)容繁多而綜合性強(qiáng)，有時一天的野外實習(xí)內(nèi)容可能對應(yīng)理論教學(xué)好幾章的知識點，這對學(xué)生的綜合專業(yè)水平要求較高，部分學(xué)生未能及時消化與吸收相應(yīng)的內(nèi)容。有時，實習(xí)老師會通過壓縮互動時間，以講解的方式來完成教學(xué)任務(wù)，失去了野外實踐的意義，達(dá)不到應(yīng)有的目的。

2.4　實習(xí)考核制度不完善，學(xué)生實習(xí)效果差異較大

與理論課程的考核方式不同，通常實踐課程的成績最終是由實習(xí)報告、野外記錄與出勤情況綜合決定的。根據(jù)多年學(xué)生實習(xí)成績調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實踐課程的成績一般不會呈概率分布，而較多呈現(xiàn)分?jǐn)?shù)集中的情況，這與考核方式有關(guān)。野外實踐一般會以幾名學(xué)生形成的小組形式進(jìn)行實習(xí)，大家相互溝通與協(xié)作，最終完成一份實習(xí)報告。這就導(dǎo)致同一個小組學(xué)生的成績相差不會太多。但是，這樣的考核方式存在一些問題，雖然同一小組學(xué)生有一樣的出勤，但是每個學(xué)生對實習(xí)內(nèi)容的掌握程度不同，對實習(xí)報告的最終貢獻(xiàn)也相差較多。通常，成績較好的學(xué)生會主動承擔(dān)較多的任務(wù)，成績偏差且學(xué)習(xí)上較為被動的學(xué)生可能并沒有參與或者實施報告核心內(nèi)容的整理任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果差異較大。這就要求有完善的考核制度來對學(xué)生實習(xí)的效果進(jìn)行細(xì)致要求與規(guī)定。

3　優(yōu)化途徑和方法

針對實習(xí)過程中的上述問題，對水文與水資源工程專業(yè)實習(xí)進(jìn)行相應(yīng)的改革與優(yōu)化，具體措施包括以下幾個方面。

(1)制訂明確合理的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容以及手段，完善實踐教學(xué)體系。典型且有代表性的實習(xí)點是直接影響學(xué)生專業(yè)認(rèn)識和實習(xí)效率的重要因素[3]，這就要求實踐教學(xué)實施之前要有明確的教學(xué)目標(biāo)，完善的教學(xué)體系為支撐。學(xué)校的綜合地質(zhì)實習(xí)地點選在浙江江山，這里多樣的地質(zhì)現(xiàn)象為實習(xí)提供齊全的資料和內(nèi)容。同時，實踐課程的教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)經(jīng)過多年的反復(fù)考察、調(diào)研與討論，主要是為了讓學(xué)生掌握區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的基本方法和程序，學(xué)習(xí)野外地質(zhì)觀察和收集資料的基本技能，訓(xùn)練學(xué)生對野外地質(zhì)現(xiàn)象的綜合思辨能力，促進(jìn)理論知識和野外實際的充分結(jié)合。除此，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞和團(tuán)隊合作意識。

目前學(xué)校水文與水資源工程專業(yè)已經(jīng)形成循序漸進(jìn)的實踐教學(xué)體系，后續(xù)的綜合技能訓(xùn)練和專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)以此為基礎(chǔ)而展開。根據(jù)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)專業(yè)理論課程和專業(yè)特色制定明確的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，充分利用學(xué)校及相關(guān)單位資源共享的優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生分別從水資源調(diào)查與評價、合理開發(fā)利用與管理角度；從巖土體工程地質(zhì)分區(qū)、工程地質(zhì)勘察角度等方面進(jìn)行實踐與實習(xí)。讓學(xué)生了解水資源調(diào)查、工程地質(zhì)勘察、成井工藝、水文地質(zhì)編錄的方法，擴(kuò)大學(xué)生對水資源開發(fā)、基礎(chǔ)工程、水利工程和地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的技術(shù)視野。

(2)教與學(xué)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣，加強(qiáng)互動討論，將所學(xué)的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化應(yīng)用到實踐中。相比較課堂教學(xué)，野外教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生的思考與興趣。但對實習(xí)指導(dǎo)教師要求較高，實習(xí)課教師要充分利用現(xiàn)場教學(xué)時間，帶動學(xué)生獨立思考與討論，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，同時提升專業(yè)水平與素質(zhì)。地質(zhì)類課程的野外實踐有非常豐富的現(xiàn)象供學(xué)生觀察，教師不要急于告知，盡量讓學(xué)生親自去發(fā)現(xiàn)，有利于知識的理解與記憶。實習(xí)過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)先帶領(lǐng)學(xué)生回顧相應(yīng)的理論知識，在此基礎(chǔ)上對相應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行描述與展開，最后學(xué)生以小組形式獨立觀測、描述、記錄與討論。在野外教學(xué)中要特別注意知識的系統(tǒng)與聯(lián)系，對于一種地質(zhì)現(xiàn)象可以引申出許多知識點。例如在觀察地面沉降與地裂縫時，可以圍繞地面沉降成因介紹第四系松散沉積物的分布與賦存特征、降落漏斗的形成、地面沉降的危害、防治以及可能引發(fā)的其它環(huán)境地質(zhì)問題，使學(xué)生能把所學(xué)到的知識融會貫通[4]。

(3)以老帶新，新老結(jié)合，增加年輕教師實習(xí)教學(xué)經(jīng)驗，加強(qiáng)實踐教學(xué)隊伍的建設(shè)。一般理論教學(xué)課堂是一對多，而實踐教學(xué)師資配備需要多對多。因為實習(xí)教師數(shù)量與質(zhì)量直接決定學(xué)生的實習(xí)效果。實習(xí)教師年齡越大，經(jīng)驗越豐富，能為學(xué)生提供的知識量就會越全面，學(xué)生對于專業(yè)知識的理解就會越透徹。但是，由于教學(xué)計劃安排與教師工作時間分配的協(xié)調(diào)問題，不可能全部的專業(yè)教師都為實踐課程服務(wù)，使得實習(xí)指導(dǎo)教師人數(shù)往往偏少，基本上每個班級(約30人)僅能保證有2～3名專業(yè)主講教師，限制了學(xué)生與老師的現(xiàn)場互動。

針對野外實習(xí)帶隊教師中年輕老師比例過高的情況，建議以老帶新，每年除了安排經(jīng)驗豐富的老教師給年輕老師傳授野外實習(xí)課程的內(nèi)容與經(jīng)驗外，還要安排老教師跟隊負(fù)責(zé)，新老結(jié)合，總結(jié)經(jīng)驗，逐漸將野外實習(xí)的教學(xué)任務(wù)過渡給年輕老師，這樣才能保證實踐教學(xué)質(zhì)量，同時豐富青年教師的教學(xué)經(jīng)驗、提升其工作能力，為后續(xù)實踐教學(xué)研究與改革奠定良好的基礎(chǔ)。

(4)更新實踐教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，不斷完善實習(xí)基地建設(shè)。隨著社會的發(fā)展，野外實習(xí)已有的教學(xué)條件和內(nèi)容已不能滿足專業(yè)現(xiàn)有的水平，這就要求青年教師在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí)，融合專業(yè)最新最前沿的科研內(nèi)容和研究成果，不斷更新補(bǔ)充知識，將最新研究成果展示給學(xué)生，為其進(jìn)一步深造和后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。除此，在保持傳統(tǒng)的教育方法上，充分利用專業(yè)單位企業(yè)資源共享的優(yōu)勢，將教學(xué)計劃、專業(yè)實習(xí)等多方面相結(jié)合，加強(qiáng)與改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的新實習(xí)基地和進(jìn)行原有基地的改革。同時，積極完善相應(yīng)的實驗教學(xué)中心，選擇合適場地建設(shè)地下水長期觀測試驗場，使學(xué)生從入學(xué)開始，就對地下水的相關(guān)知識有初步的了解[5]，并能在以后的教學(xué)過程中貫穿使用。實驗室除了滿足教學(xué)需要，同時還可以承擔(dān)大學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，為創(chuàng)新性和專門性人才提供多樣的專業(yè)平臺。

(5)建立積極有效的考核制度，準(zhǔn)確考核學(xué)生的實習(xí)效果。目前常見的考核制度主要包括出勤率、野外記錄情況以及實習(xí)報告等成績的綜合匯總。除此，還可以通過小組實習(xí)任務(wù)匯報總結(jié)，專業(yè)基礎(chǔ)知識應(yīng)用考查等手段具體考核，準(zhǔn)確衡量學(xué)生的實習(xí)效果。指導(dǎo)老師可以根據(jù)實習(xí)內(nèi)容選定不同專題，學(xué)生自行挑選，并以小組為單位開展獨立的學(xué)習(xí)與實踐。最終以匯報的形式展示實踐成果，并將實習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成報告。

對于實習(xí)總成績，出勤記錄、野外記錄、專題匯報與小組實習(xí)報告的匯編分別占一定的分?jǐn)?shù)，進(jìn)而較為全面地對學(xué)生進(jìn)行考核，并對每年的整體實習(xí)情況給予客觀的評價與總結(jié)。實習(xí)過程中，指導(dǎo)教師還要經(jīng)常以野外隨機(jī)與室內(nèi)檢查相結(jié)合的形式，督促與了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行相應(yīng)的安排與調(diào)整，保障實習(xí)工作的順利和有效實施。

4　結(jié)語

目前，水文與水資源工程專業(yè)實踐教學(xué)體系已經(jīng)建立完成，并且有較為成熟的實習(xí)基地與管理保障。為使其穩(wěn)步發(fā)展，針對實習(xí)教學(xué)過程中存在的問題，不僅要求進(jìn)行基本知識、基本工作方法和技能訓(xùn)練的改革，還要不斷探索實踐教學(xué)體系的優(yōu)化途徑，培養(yǎng)適應(yīng)新時期新環(huán)境下的應(yīng)用型和專業(yè)型人才[6]。

通過幾年的摸索和改進(jìn)，水文與水資源工程教學(xué)實踐體系已經(jīng)初步形成，學(xué)生的實踐和工作能力也有穩(wěn)定提高，專業(yè)實踐教學(xué)也取得了一些成果。但這是一項長期且艱巨的任務(wù)，需要全體專業(yè)教師與學(xué)校不同部門的努力與合作、交流與溝通，水文與水資源工程的實踐教學(xué)部分才能取得最佳的效果。