論“五育融合”在新工科專業(yè)課中的實(shí)踐

［摘 要］ “五育融合”需要就不同的課程展開(kāi)新的視野格局、切入點(diǎn)、角度和策略，推進(jìn)教與學(xué)全面培養(yǎng)體系的構(gòu)建。“地下水水文學(xué)”課程作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課具有重大的價(jià)值和豐富的精神，必須呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)以符合課程思政要求。當(dāng)前面臨的問(wèn)題集中在融合意識(shí)、融合措施和融合過(guò)程等方面。從育人假設(shè)、育人階段、育人實(shí)踐、育人理念、育人思維和育人能力六個(gè)方面探索“五育融合”的實(shí)踐策略，在基礎(chǔ)課教學(xué)中體現(xiàn)出創(chuàng)新性價(jià)值，對(duì)“地下水水文學(xué)”課程的融合式發(fā)展具有重大意義。

［關(guān)鍵詞］ 五育融合；地下水水文學(xué)；發(fā)展態(tài)勢(shì)；實(shí)踐

［基金項(xiàng)目］ 2023年度國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項(xiàng)目“渭河流域數(shù)字孿生灌區(qū)構(gòu)建與智慧調(diào)控”（U2243235）

［作者簡(jiǎn)介］ 林 琳（1981—），女，河南新鄉(xiāng)人，博士，武漢大學(xué)水利水電學(xué)院副教授，主要從事地下水水文學(xué)研究；黃 爽（1972—），女，山西運(yùn)城人，博士，武漢大學(xué)水利水電學(xué)院副教授，主要從事地下水與土壤環(huán)境研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）20-0014-04 ［收稿日期］ 2023-04-27

引言

“五育融合”推動(dòng)基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展逐漸成為當(dāng)前基礎(chǔ)教育改革和發(fā)展的熱點(diǎn)、趨勢(shì)、前沿［1］。“地下水水文學(xué)”課程是水文學(xué)的一門分支學(xué)科，與地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、氣候?qū)W、地表水水文學(xué)、土壤學(xué)有密切聯(lián)系，其知識(shí)點(diǎn)背后蘊(yùn)含的價(jià)值與精神非常豐富。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要想達(dá)到高質(zhì)量發(fā)展，建設(shè)高質(zhì)量體系，必須以“五育融合”為前提，即大力發(fā)展素質(zhì)教育，促進(jìn)德育、智育、體育、美育、勞動(dòng)教育和新工科專業(yè)課程的有機(jī)融合。結(jié)合新工科存在“交融化、數(shù)據(jù)化、智能化”的學(xué)科特性，為本科生提供綜合性學(xué)習(xí)體驗(yàn)很有必要。

當(dāng)前面臨的問(wèn)題集中在融合意識(shí)、融合措施和融合過(guò)程等方面。第一，《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》在中國(guó)教育發(fā)展中起到了巨大的推動(dòng)、引領(lǐng)作用，而當(dāng)前《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》在不同領(lǐng)域、不同專題上實(shí)現(xiàn)了具體化，即國(guó)家需要就不同的課程展開(kāi)更廣的視野格局，以及新的切入點(diǎn)、角度和策略。第二，秉承教育部關(guān)于《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，明確將思想政治教育貫穿人才培養(yǎng)體系，提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量［2］。要育好人，育出理想的人，育出遵守各專業(yè)職業(yè)道德與規(guī)范的人，一定要通過(guò)“五育融合”的方式。第三，教育的高質(zhì)量發(fā)展有很多路徑，只有堅(jiān)持并重視“五育融合”才能保證不走彎路，才能保證基礎(chǔ)課程在傳統(tǒng)背景下呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。本文從“五育是什么”出發(fā)，結(jié)合課程教學(xué)特點(diǎn)、內(nèi)容分析、學(xué)情分析，確定本課程的“五育”教學(xué)目標(biāo)，挖掘“五育”元素的融合切入點(diǎn)和教育目標(biāo)，進(jìn)行“五育融合”教學(xué)實(shí)踐，探索專業(yè)課程開(kāi)展“五育融合”的教學(xué)改革實(shí)施方法。

為了分層次、分階段理解“五育”如何更加科學(xué)合理地應(yīng)用于“地下水水文學(xué)”課程，本文探討了以育人假設(shè)對(duì)應(yīng)地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律探求，以育人階段分析地下水資源評(píng)價(jià)內(nèi)容的逐層推進(jìn)，以育人實(shí)踐探尋融合視野下的地下水調(diào)控，以育人理念指導(dǎo)地下水管理，以育人思維指導(dǎo)地下水環(huán)境的防控措施，以育人能力提升地下水?dāng)?shù)值模型的應(yīng)用效率問(wèn)題。

一、育人假設(shè)與地下水的運(yùn)動(dòng)

達(dá)西定律首次對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量描述；達(dá)西滲流實(shí)驗(yàn)是在飽和水流條件下通過(guò)大量穩(wěn)定流實(shí)驗(yàn)得出的［3］；潛水含水層中地下水運(yùn)動(dòng)的基本方程以裘布依假定為基礎(chǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)化。以上關(guān)于地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論是以假設(shè)為前提的，沒(méi)有這些假設(shè)就沒(méi)有現(xiàn)代地下水水文學(xué)的發(fā)展。教育學(xué)中“五育融合”的育人假設(shè)不是將“五育”分裂開(kāi)來(lái)，而是認(rèn)為任何一種教育行為都同時(shí)包含了德智體美勞的可能性，預(yù)設(shè)人的成長(zhǎng)發(fā)展不僅是“全面發(fā)展”，更是“融合發(fā)展”。教師在課堂上講授基于假設(shè)的達(dá)西定律和地下水運(yùn)動(dòng)的基本方程，科學(xué)家將其應(yīng)用于實(shí)踐中，并在實(shí)踐中發(fā)展地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論，開(kāi)創(chuàng)非達(dá)西流和基于大孔隙的地下水運(yùn)動(dòng)方程，專業(yè)課的教育也因此而得以進(jìn)步，推動(dòng)了學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的深度和廣度。

大學(xué)生具有很強(qiáng)的可塑性，他們的成長(zhǎng)有無(wú)限可能，正因?yàn)槿绱?，?duì)大學(xué)生進(jìn)行基于“育人假設(shè)”的專業(yè)課教育十分必要?！拔逵笔墙逃亩嗑S可能性，基于地下水運(yùn)動(dòng)理論中的物理因素假設(shè)，將之蘊(yùn)含于課堂教學(xué)中，引領(lǐng)學(xué)生嘗試運(yùn)用這些原理探究新的發(fā)展，提高教育質(zhì)量，整體優(yōu)化教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

二、育人階段與地下水資源評(píng)價(jià)

地下水資源評(píng)價(jià)首先要分析地下水資源特點(diǎn)及全社會(huì)用水特點(diǎn)，明確地下水資源評(píng)價(jià)的任務(wù)，確定地下水資源分析計(jì)算的內(nèi)容，進(jìn)而提出區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)方法［4］，這是逐階段推進(jìn)的過(guò)程，體現(xiàn)出了“五育”缺一不可，對(duì)應(yīng)了育人階段是一個(gè)發(fā)展的階段。具體表現(xiàn)為：（1）自然資源特點(diǎn)及社會(huì)性特點(diǎn)對(duì)應(yīng)了“德”，當(dāng)前對(duì)自然資源的保護(hù)得到了前所未有的重視，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，不合理、不合法的地下水資源濫用和無(wú)序開(kāi)采違背了教育中的“德”，只有遵循一定的開(kāi)采規(guī)律，才能更好保護(hù)珍貴的水資源；（2）評(píng)價(jià)任務(wù)對(duì)應(yīng)了“體”，處于“育人階段”的實(shí)踐過(guò)程，需要收集和整理大量的地下水和水文地質(zhì)數(shù)據(jù)資料，尤其在當(dāng)前大數(shù)據(jù)背景下，具備足夠的體能很有必要；（3）分析計(jì)算對(duì)應(yīng)了“智”，在采用高性能計(jì)算機(jī)和人工智能計(jì)算方法的過(guò)程中，智育得到了更好的體現(xiàn)；（4）評(píng)價(jià)方法體現(xiàn)了“美”和“勞”，通過(guò)對(duì)多種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比找到最優(yōu)解，是一種美育的審視，采用最優(yōu)解進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要付出一定的勞動(dòng)。以上分析是對(duì)教育的整體性或完整性倡導(dǎo)，體現(xiàn)了“育人階段”的發(fā)展，也是完成地下水資源評(píng)價(jià)的必需步驟。為避免“五育沒(méi)有并舉”“五育不夠貫通”造成“五育沒(méi)有共生”，應(yīng)該著重于實(shí)踐方式或落實(shí)方式。

區(qū)域地下水均衡法的內(nèi)容是進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)的一種重要方法，包括劃分均衡區(qū)、確定均衡要素、確定用水量、對(duì)不同補(bǔ)給條件下的不同灌區(qū)進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)，這是“五育”逐步貫通的過(guò)程。前兩項(xiàng)內(nèi)容是對(duì)研究區(qū)域水資源的識(shí)別，涵蓋了社會(huì)各行業(yè)對(duì)均衡區(qū)劃分的德育、確定均衡要素的智育和參數(shù)匹配效果的美育；后兩項(xiàng)內(nèi)容則主要體現(xiàn)了多項(xiàng)用水量計(jì)算過(guò)程中的體育和勞育，讓學(xué)生在進(jìn)行綜合性任務(wù)的過(guò)程中追求“五育”共生共長(zhǎng)的最高境界。

三、育人實(shí)踐與地下水調(diào)控

毫無(wú)疑問(wèn)，教育之育人在于行動(dòng)和實(shí)踐，具有動(dòng)詞特性。對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，只有將實(shí)時(shí)觀測(cè)和分析研究地下水動(dòng)態(tài)變化過(guò)程納入實(shí)踐，才能了解和掌握地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而對(duì)地下水進(jìn)行合理的調(diào)控和管理，使之向著可持續(xù)發(fā)展的方向進(jìn)行。針對(duì)我國(guó)南方不同的漬害低產(chǎn)田需要提出不同的治理措施，比如田內(nèi)蓄水致漬對(duì)應(yīng)的解決方案為選擇合適的灌溉水源并改種作物，因澇致漬的解決方案為田間排澇工程配套的完善?？傮w來(lái)說(shuō)，這些都是教育在行動(dòng)的最好體現(xiàn)，根據(jù)客觀情況，實(shí)事求是地解決不同地下水問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)地下水合理調(diào)控。對(duì)于北方平原地區(qū)，解決旱澇鹽漬問(wèn)題的原則是充分利用地表水、合理開(kāi)發(fā)地下水和適當(dāng)引用外區(qū)來(lái)水，其中配置的“度”就在于教育中的行動(dòng)力。何為“合理”、何為“適當(dāng)”，反映了對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的控制要求，需要在實(shí)踐中具體問(wèn)題具體分析，這對(duì)學(xué)生的行動(dòng)力做出了考驗(yàn)。地下水調(diào)控涉及的概念、核心問(wèn)題和實(shí)踐參與是五育融合的具體體現(xiàn)，而相應(yīng)的綜合性實(shí)踐作業(yè)是全方位實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)的實(shí)踐。

四、育人理念與地下水管理

育人質(zhì)量提升的主要瓶頸和難題在于“育人理念”，在新的歷史階段應(yīng)該提出新的教育理念，“融合理念”可有效避免各育之間相互割裂、對(duì)立，甚至相互矛盾?！兜叵滤芾?xiàng)l例》（2021年）指出，地下水管理堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃、節(jié)水優(yōu)先、高效利用、系統(tǒng)治理的原則。地下水管理的技術(shù)方法包括水文地質(zhì)勘察技術(shù)方法、地下水信息的現(xiàn)代化管理方法、地下水優(yōu)化管理與決策的技術(shù)方法。水文地質(zhì)勘察技術(shù)方法屬于科學(xué)研究工作，體現(xiàn)了“勞育論”和“體育論”，其最新的理念為重視水文環(huán)境，加強(qiáng)環(huán)境立法；地下水信息的現(xiàn)代化管理方法在當(dāng)前人工智能和大數(shù)據(jù)的背景下，可以涵蓋多種功能，包括信息采集、定時(shí)上報(bào)、智能報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程維護(hù)，體現(xiàn)了“智育論”；地下水優(yōu)化管理與決策的技術(shù)方法是一種全新的理念，優(yōu)化需要具有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、最優(yōu)性條件、各種求解方法和智能算法，充分體現(xiàn)了“德育論”“智育論”和“美育論”，為“五育融合”帶來(lái)了新的發(fā)展方向。

五、育人思維與地下水環(huán)境

教育和科學(xué)研究相輔相成，體現(xiàn)的是系統(tǒng)思維。學(xué)生根據(jù)自身知識(shí)結(jié)構(gòu)，按照自己的價(jià)值觀念，遵循自己的思維習(xí)慣，形成不同的思維方式，教師在教學(xué)中可以采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行引導(dǎo)，保證學(xué)生思維方式的完善性。當(dāng)前無(wú)論是線性思維方式還是非線性思維方式，應(yīng)用于“地下水水文學(xué)”課程的教學(xué)中可從地下水的環(huán)境保護(hù)角度來(lái)分析。

地下水的不合理開(kāi)采會(huì)破壞含水層的天然應(yīng)力狀態(tài)和平衡條件，導(dǎo)致各種環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。其控制措施為限制地下水開(kāi)采量，進(jìn)行地表水人工回灌，補(bǔ)給地下水資源，調(diào)整地下水的開(kāi)采層次，避免集中開(kāi)采。秉承“有機(jī)關(guān)聯(lián)式育人思維”，上述控制措施是相互關(guān)聯(lián)的，如果學(xué)生不具有思維的關(guān)聯(lián)性，容易在實(shí)踐中采取偏頗的處理方式。對(duì)于海水入侵問(wèn)題，因水力條件的改變，咸淡水界面發(fā)生變動(dòng)，可采取“整體融通式思維”，其控制措施為嚴(yán)格限制地下水開(kāi)采量，使開(kāi)采量小于補(bǔ)給量，以保持地下水對(duì)海水的正向水力坡度，優(yōu)化開(kāi)采布局和開(kāi)采方案等。由于地下水水質(zhì)污染的監(jiān)測(cè)和治理比較困難，因此，對(duì)地下水環(huán)境的保護(hù)尤其重要，采取“綜合滲透式思維”進(jìn)行系統(tǒng)的污染源調(diào)查、地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)、合理布局減污和防污措施，治理污染含水層是打破傳統(tǒng)教育方法和產(chǎn)生“系統(tǒng)教育力”的關(guān)鍵。

六、育人能力與地下水?dāng)?shù)值模型

“育人能力”針對(duì)不同的主體具有各自不同的意義，對(duì)教師來(lái)說(shuō)，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、意識(shí)、方法、能力與習(xí)慣等；對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，意味著一種多種方式的學(xué)習(xí)和多種角度的全新“學(xué)習(xí)能力”。Visual MODFLOW是三維地下水流和溶質(zhì)運(yùn)移模擬評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)可視化系統(tǒng)［5］，Visual MODFLOW Flex軟件實(shí)現(xiàn)了概念模型和數(shù)值模型的轉(zhuǎn)化，具備二維和三維可視化功能。學(xué)生通過(guò)課堂上學(xué)習(xí)地下水運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值模擬方法，在實(shí)踐中通過(guò)運(yùn)用Visual MODFLOW對(duì)地下水流場(chǎng)進(jìn)行模擬，解決當(dāng)?shù)貐^(qū)域的水質(zhì)、地下水供應(yīng)和水源保護(hù)問(wèn)題，進(jìn)行人機(jī)交互式學(xué)習(xí)。Visual MODFLOW也可與地下水模擬系統(tǒng)GMS進(jìn)行嵌套，屬于知識(shí)的拓展和認(rèn)知的加深。隨著技術(shù)的發(fā)展，在地下水運(yùn)動(dòng)仿真領(lǐng)域會(huì)有更多軟件，學(xué)生只掌握課堂知識(shí)而沒(méi)有過(guò)硬的自主學(xué)習(xí)能力是不夠的。從教師角度來(lái)講，“新能力”昭示著要有“五育融合”的“教學(xué)新基本功”，既要善于在自身學(xué)科領(lǐng)域充分發(fā)揮每一堂課、每一個(gè)教育活動(dòng)綜合性的“五育效應(yīng)”，也要善于融合利用各育的育人資源，實(shí)現(xiàn)基于融合、為了融合、在融合之中的新型教學(xué)方式。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，“地下水水文學(xué)”課程的“講學(xué)條件”和“動(dòng)力體系”等約束條件已隨著我國(guó)頒布《地下水管理?xiàng)l例》（2021年）及《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等得到解決。在各項(xiàng)措施推動(dòng)過(guò)程中，圍繞“五育融合”和“全面培養(yǎng)體系”，需要注意避免將“五育”進(jìn)行傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單疊加，而應(yīng)在整體的框架內(nèi)，在“五育”相互關(guān)聯(lián)的層面上，全面思考并整體設(shè)計(jì)各育的具體實(shí)施。對(duì)于“地下水水文學(xué)”課程來(lái)說(shuō)，就是要將地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論與地下水?dāng)?shù)值模型相結(jié)合，在評(píng)價(jià)地下水文要素的基礎(chǔ)上進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)。

推動(dòng)基于“五育融合”基礎(chǔ)教育治理新體系構(gòu)建切實(shí)需要的“融合”，以提升任課教師的基本業(yè)務(wù)水平。課堂上公平公正地對(duì)待每一名學(xué)生，提高具體工程項(xiàng)目在課堂教學(xué)中的分量，增加生產(chǎn)實(shí)踐在課程結(jié)業(yè)中所占的分值比例。突出“高質(zhì)量的實(shí)施過(guò)程”和“高質(zhì)量的融合過(guò)程”，同步帶動(dòng)“評(píng)價(jià)對(duì)象”轉(zhuǎn)向地下水水質(zhì)與地下水水環(huán)境。突出基于“五育”的融合機(jī)制，此系統(tǒng)應(yīng)該能夠回答在高校課堂內(nèi)地下水運(yùn)動(dòng)的基本理論知識(shí)與地下水?dāng)?shù)學(xué)模型的融合，在工程實(shí)踐單位地下水資源評(píng)價(jià)與地下水調(diào)控和管理的融合下，促成“五育”之間的相互作用，展現(xiàn)出宏觀的地下水調(diào)控與微觀的地下水環(huán)境之間的聯(lián)動(dòng)作用，探索育人質(zhì)量評(píng)價(jià)新機(jī)制。解決學(xué)生培養(yǎng)中理論知識(shí)與實(shí)踐能力相結(jié)合的整體評(píng)價(jià)之難，改變孤立評(píng)價(jià)學(xué)生每章節(jié)學(xué)習(xí)能力之方式。突出“教育主體”的作用，任課教師作為基礎(chǔ)課的主體要經(jīng)常更新自身的知識(shí)架構(gòu)，將最新的研究成果適當(dāng)?shù)厝谌胝n程教學(xué)中，形成新的教學(xué)基本功。

在跨學(xué)科協(xié)作實(shí)踐中探究“五育融合”的實(shí)現(xiàn)路徑、影響因素和形成機(jī)制?！暗叵滤膶W(xué)”課程存在多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，可與其他工程類學(xué)科融通整合。探索“五育”融合課堂，實(shí)現(xiàn)跨階段的教材更新，研究學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，選擇課堂授課、小組討論、課下實(shí)踐等多種教學(xué)方法，設(shè)計(jì)提問(wèn)、小作業(yè)、大作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)，挖掘教學(xué)中的“五育”元素?？傊?，“五育融合”是新時(shí)代的探索和實(shí)踐，需要社會(huì)、學(xué)校、學(xué)院、教師、學(xué)生等主體的共同努力和培育。

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Practice of “Five-education Integration” on Professional Courses under the Background of Emerging Engineering Education： Taking the Groundwater Hydrology Course as an Example

LIN Lin， HUANG Shuang

（School of Water Resources and Hydropower Engineering， Wuhan University， Wuhan，

Hubei 430072，China）

Abstract： “Five-education integration” requires a new vision pattern， entry point， angle and strategy for different courses to promote the construction of a comprehensive teaching and studying training system. As a professional basic course， Groundwater Hydrology has great value and rich spirit， and must show a new development trend. The current problems focus on integration awareness， integration measures， integration process etc.. Exploring the practical strategy of “five education integration” from six aspects： education hypothesis， education stage， education practice， education concept， education thinking and education ability， which reflects the innovative value in the teaching of basic courses， is of great significance to the integrated development of Groundwater Hydrology.

Key words： five-education integration; Groundwater Hydrology; development trend; practice