水文與水資源專業(yè)專創(chuàng)融合課程構(gòu)建

趙景宇 李建樓 劉文沛

摘要：水文與水資源學(xué)科在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)注重專創(chuàng)融合課程的開設(shè)和構(gòu)建，教師根據(jù)自身的學(xué)科優(yōu)勢，講解水文發(fā)展面臨的形勢和社會需求，用學(xué)科發(fā)展的最前沿，通過精巧的課程內(nèi)容設(shè)置，多樣化的授課方式，運用“回顧理論—評價現(xiàn)實—引導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐—后期指導(dǎo)”的模式，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容融入專業(yè)教育之中，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力的培養(yǎng)、就業(yè)思維的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，構(gòu)建“專創(chuàng)融合”課程體系。

關(guān)鍵字：課程構(gòu)建，水文與水資源，專創(chuàng)融合;

中圖法分類號：N41

前言

水文與水資源是研究地球上各種水體的形成、循環(huán)和時空分布，水體的生物、化學(xué)和物理特性，水體與其環(huán)境的相互影響（包括與人和生物的關(guān)系）等方面的科學(xué);也是為水旱災(zāi)害防治、水資源開發(fā)利用、水生態(tài)安全和水環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科。水文工作是經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作，包括水文站網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、水文監(jiān)測、水文情報與預(yù)報、水文水資源分析計算、水文服務(wù)、水文科學(xué)研究、水文教育與宣傳、國際合作與交流、水文治理等。2019年3月十三屆全國人民代表大會的政府工作報告明確提出加強(qiáng)和創(chuàng)新社會治理，要求“做好地震、氣象、水文、地質(zhì)、測繪等工作”、“健全國家應(yīng)急體系，提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力”、“加強(qiáng)國家安全能力建設(shè)”等內(nèi)容。隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和氣候變化的影響，水文學(xué)的發(fā)展從側(cè)重研究地球上各種水體的形成、循環(huán)和時空分布等自然規(guī)律轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重研究水體與經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，水文是支撐解決水旱災(zāi)害、水資源短缺、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染四大水問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

2015 年，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（國辦發(fā)〔2015〕36 號）中指出，高等教育教學(xué)過程中，高校應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容融入專業(yè)教育之中，進(jìn)而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。水文與水資源學(xué)科在人才培養(yǎng)過程中應(yīng)注重專創(chuàng)融合課程的開設(shè)和構(gòu)建，學(xué)生完成專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，掌握水文水資源、水環(huán)境和水利工程方面的基礎(chǔ)理論和基本技能，對水文統(tǒng)計與計算、水資源開發(fā)利用，水環(huán)境治理與保護(hù)等及相關(guān)領(lǐng)域的有一定基礎(chǔ)，教師根據(jù)自身的學(xué)科優(yōu)勢，把握學(xué)科發(fā)展前沿，講解專業(yè)發(fā)展面臨的形勢和社會需求，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容融入專業(yè)教育之中。

一、以“水文監(jiān)測”課程為例，專創(chuàng)融合課程內(nèi)容設(shè)置如下：

教學(xué)內(nèi)容簡介：通過介紹水文監(jiān)測的現(xiàn)狀、發(fā)展方向，指出水文監(jiān)測面臨的形勢和社會需求，學(xué)科發(fā)展的最前沿;制定簡單學(xué)生開放式課題，鼓勵學(xué)生多加嘗試參與。

第一、回顧水文監(jiān)測的內(nèi)容包括：對江河、湖泊、渠道、水庫的水位、流量、水質(zhì)、水溫、泥沙、冰情、水下地形和地下水資源，以及降水量、蒸發(fā)量、墑情等實施觀測，并進(jìn)行分析和計算;

第二、介紹當(dāng)前我國水文監(jiān)測總體情況，監(jiān)測技術(shù)手段總體落后，自動化水平低，人員依賴程度高，大量水文站仍采用駐站管理（雨量、水位、墑情等要素基本實現(xiàn)自動監(jiān)測，水質(zhì)實現(xiàn)部分監(jiān)測，流量、蒸發(fā)、泥沙自動監(jiān)測率低）;水文傳感器部分如雷達(dá)波流速儀、氣泡式壓力水位計、聲學(xué)多普勒剖面流速儀、聲學(xué)時差法流速流量計、光學(xué)法測沙儀和水質(zhì)傳感器等傳感器還主要依賴進(jìn)口。水文監(jiān)測的發(fā)展方向 —— 1. 天空地一體化監(jiān)測體系;2. 全天候雨量監(jiān)測技術(shù)與裝備;3. 雷達(dá)測雨技術(shù)技術(shù);4. 聲學(xué)多普勒流速剖面儀;5. 側(cè)掃雷達(dá)流量測量系統(tǒng);6. 大尺度粒子圖像河流測速系統(tǒng);7. 非接觸式雷達(dá)流速儀與圖像粒子測速儀在無人機(jī)平臺上的應(yīng)用;8. 剖面雷達(dá)斷面實時測量;9. 水文要素監(jiān)測技術(shù)研究及設(shè)備研制與應(yīng)用等

第三、通過制定簡單學(xué)生開放式課題，鼓勵學(xué)生多加嘗試，新技術(shù)新儀器研發(fā)和新標(biāo)準(zhǔn)制定，并設(shè)置簡單學(xué)生開放式課題，讓學(xué)生分組完成，例如：課題一“改進(jìn)降水監(jiān)測設(shè)備，解決雨雪無法兼顧、計量誤差受雨強(qiáng)影響等監(jiān)測難題”;課題二“比測聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）， 經(jīng)過比測實踐，嘗試開展了ADCP的自主研發(fā)活動”。

第四、提供材料、設(shè)備和資金，指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動，無論成功與否給與指導(dǎo)、幫助和支持。

二、以“礦井水害防治”內(nèi)容為例，專創(chuàng)融合教學(xué)內(nèi)容設(shè)置如下：

教學(xué)內(nèi)容簡介：了解我國礦井水害特點，掌握礦井水害發(fā)生的原因及礦井透水的預(yù)兆及應(yīng)采取的措施;掌握礦井水災(zāi)的防治措施。先介紹礦井水災(zāi)的防治措施的專業(yè)知識，提出問題讓學(xué)生現(xiàn)場解決，開拓新的思路與方向，讓專業(yè)課堂“活”起來，實現(xiàn)方法創(chuàng)新與專業(yè)實踐兩者有機(jī)融合。

第一、介紹礦井水害特點，礦井水害發(fā)生的原因及礦井透水的預(yù)兆及應(yīng)采取的措施;

第二、分組進(jìn)行，針對我國煤礦水害分布區(qū)域（六大水害區(qū)）⑴華北石炭二疊紀(jì)煤田的巖溶—裂隙水水害區(qū);⑵華南晚二疊紀(jì)煤田的巖溶水害區(qū);⑶東北侏羅紀(jì)煤田的裂隙水水害區(qū);⑷西北侏羅紀(jì)煤田的裂隙水水害區(qū);⑸西藏—滇西中生帶煤田的裂隙水水害區(qū);⑹臺灣地區(qū)第三紀(jì)煤田的裂隙—孔隙水水害區(qū)，每組選定一個固定區(qū)域內(nèi)的煤礦礦床水害實例，讓學(xué)生制定礦井水災(zāi)的防治措施;最后給出實際生產(chǎn)過程中的礦井水災(zāi)的防治措施，供學(xué)生對比分析討論。

三、以“水環(huán)境保護(hù)”課程為例，專創(chuàng)融合課程內(nèi)容設(shè)置如下：

教學(xué)內(nèi)容簡介：解決水環(huán)境污染問題水文支撐是指基于江河湖庫和地下水水質(zhì)監(jiān)測、水質(zhì)分析評價、水污染預(yù)報預(yù)警等，為地表水和地下水水資源保護(hù)、飲用水水源地水質(zhì)安全保障、水污染治理等提供基礎(chǔ)支撐?；仡櫵|(zhì)指標(biāo)超標(biāo)，主要有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物、pH值等;評價水體污染體系，我國水體現(xiàn)狀及特點;水污染源控制總體思路，加強(qiáng)水污染源防控、監(jiān)測與預(yù)測，同時介紹相關(guān)方面的前沿研究。

第一、回顧水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)，主要有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物、pH值等;評價水體污染體系，我國水體現(xiàn)狀及特點;水污染源控制總體思路;

第二、通過實驗，讓學(xué)生參與水污染處理過程，實驗內(nèi)容設(shè)計：（1）畜禽養(yǎng)殖生態(tài)控源技術(shù);（2）農(nóng)田氮磷綜合減排技術(shù);（3）農(nóng)藥面源污染防治技術(shù);（4）污水生態(tài)處理技術(shù);（5）村鎮(zhèn)地表徑流調(diào)控技術(shù);（6）岸坡濕地面源攔截技術(shù);（7）洼陷濕地生態(tài)凈化技術(shù);（8）水資源監(jiān)測系統(tǒng)。

第三、通過實驗討論不同水體污染處理方案，優(yōu)劣，設(shè)計更加合理的處理方案。在水環(huán)境保護(hù)的專業(yè)前提下，讓學(xué)生參與體驗水體污染處理過程，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新處理方案，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

四、以“水生態(tài)安全”內(nèi)容為例，專創(chuàng)融合課程內(nèi)容設(shè)置如下：

教學(xué)內(nèi)容簡介：解決水生態(tài)損害問題水文支撐是指基于生態(tài)流量、水生態(tài)指標(biāo)、水土流失和地下水等監(jiān)測和分析，支撐水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)。依托現(xiàn)有水文站網(wǎng)，對有生態(tài)水量管控目標(biāo)的河流湖泊實施水文監(jiān)測全覆蓋。

第一、介紹河湖生態(tài)流量預(yù)測預(yù)警;加強(qiáng)干支流和湖泊涉水工程管理;協(xié)調(diào)好河湖泊等生態(tài)需水量的關(guān)系;加強(qiáng)水庫群聯(lián)合生態(tài)調(diào)度;加強(qiáng)重要河流和湖庫的水資源管理;加強(qiáng)流域生態(tài)流量監(jiān)控體系建設(shè);加強(qiáng)生態(tài)流量基礎(chǔ)研究。

第二、水生態(tài)安全響應(yīng)對策，科學(xué)合理制定生態(tài)流量完善河流生態(tài)水量保障監(jiān)督考核體系，強(qiáng)化涉水工程河湖生態(tài)水量配套設(shè)施的建設(shè)和管理，加強(qiáng)以生態(tài)水量為首要條件的水資源統(tǒng)一調(diào)度。

第三、從概念、政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)四個層面，討論水生態(tài)安全手段，鼓勵學(xué)生概念創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新?！昂雍鷳B(tài)流量預(yù)測預(yù)警”為核心，在專業(yè)教育的基礎(chǔ)上，從概念、政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)四個層面，討論水生態(tài)安全手段，鼓勵學(xué)生概念創(chuàng)新、政策創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新，通過開創(chuàng)新思維與能力的培養(yǎng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)專創(chuàng)融合。

五、結(jié)論

從而通過“回顧理論—評價現(xiàn)實—引導(dǎo)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐—后期指導(dǎo)”的模式將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容融入專業(yè)教育之中。專業(yè)教育重在提高學(xué)生的專業(yè)理論知識與相關(guān)技能，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識引導(dǎo)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力鍛造和主動探索精神激發(fā)。所謂“專創(chuàng)融合”，即專業(yè)教育是實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的前提，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是專業(yè)教育的實踐與推進(jìn)，兩者有機(jī)融合、相互滲透能更好地促進(jìn)學(xué)生將專業(yè)知識運用到實際工作之中，解決實際問題，從根本上提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升學(xué)生核心競爭力。

“水文與水資源學(xué)科前沿”課程，教師根據(jù)自身的學(xué)科優(yōu)勢，講解水文發(fā)展面臨的形勢和社會需求，用學(xué)科發(fā)展的最前沿，讓學(xué)生認(rèn)識到新時代水文工作是按照中央治水思路和水利改革發(fā)展總基調(diào)要求，是以國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步為依托，以支撐解決四大水問題為主要服務(wù)對象，以加快水文現(xiàn)代化建設(shè)為突破口，調(diào)整優(yōu)化水文站網(wǎng)，實現(xiàn)水文測報和信息處理服務(wù)自動化、信息化和智能化，是滿足新時代經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和解決水問題需求的現(xiàn)代化水文工作，從而將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容融入專業(yè)教育之中，這將有益于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高、創(chuàng)新思維與能力的培養(yǎng)、就業(yè)思維的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)業(yè)與就業(yè)，構(gòu)建“專創(chuàng)融合”課程體系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 國務(wù)院. 政府工作報告2019年3月5日在第十三屆全國人民代表大會第二次會議上

[A/OL].http：//www.gov.cn/premier/2019-03/16/content_5374314.htm.

[2] 國務(wù)院.國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見[A/OL].

http：//www.gov.cn./zhengce/content/2015/05/13/content_9740.html.

[3] 葛楊，史冬巖，毛繼澤.工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主要問題與“專創(chuàng)”融合式教育的實踐探索[J].高教學(xué)刊，2021，24：1-5.

[4] 宋偉，邵信儒，郭志欣等.“專創(chuàng)融合”課程體系構(gòu)建與評價研究[J].通化師范學(xué)院學(xué)報，2021，7（42）：68-73.