应用型本科《水文地质学》教学改革探索与实践

许继影，戴洪宝，马 杰

(宿州学院.1.资源与土木工程学院,2. 环境与测绘工程学院，安徽 宿州 234000)

应用型本科《水文地质学》教学改革探索与实践

许继影1，戴洪宝2，马 杰1

(宿州学院.1.资源与土木工程学院,2. 环境与测绘工程学院，安徽 宿州 234000)

结合应用型本科人才培养目标，在分析目前水文地质学教学中存在的问题基础上，从教学内容、教学方法、实践教学和考核方式四个方面探索了新的教学模式，以培养学生的创新能力、科研能力及综合分析能力。结果表明:新的教学模式下，学生各方面能力得到锻炼，大大提高了教学效果。

应用型本科；教学改革；水文地质学

0 前言

水文地质学是地质工程专业的一门重要的专业基础课，它是研究地下水的入门课程，主要讲述地下水基本概念、基本原理及分析方法，培养学生的逻辑思维和科研能力[1-2]。应用型院校重点培养学生的工程应用能力，强调学以致用和解决实际问题的能力，通常称为“实践派”[3]。如何培养学生利用基础知识、基本原理解决实际工程问题，更好的服务社会，成为课程改革的核心。本文结合水文地质学课程特点，谈谈几点体会。

1 教学中主要存在问题

1.1 教学内容陈旧，缺少工程案例

水文地质学教材中主要讲述了地下水的基本概念和原理，而相关的水文地质问题和学科发展趋势所占的篇幅较少。例如关于地下水定量计算的公式，仅提到达西定律，目前较为精确计算水量的方法均未提及[4]。这主要受限于教材的篇幅和更新频率较慢，教材中不可能植入大量的实例，而教材内容通常比较固定，教学也不会频繁的更换教材。

1.2 教学方法传统，学生缺乏积极性

在教学过程中，通常采用传统教学模式，这对于抽象问题的理解是非常困难的。例如对岩石空隙、含隔水层划分、地下水的补给与排泄等问题理解，单纯用板书难以讲解清楚，而学生则是保持传统的学习习惯，单纯对概念的记忆来应付考试，课堂气氛沉闷，缺乏学习积极性，教学效果不佳[5]。

1.3 实践教学不成熟

目前，该课程开设的实验类型多为验证性，而设计型与综合型的实验较少，很难锻炼学生的创新思维与解决问题的能力，无法满足应用型本科人才培养目标。

1.4 考核方式落后

一直以来，该课程沿袭传统“平时成绩+期末成绩”的考核模式，平时成绩区分度不大，期末考试主要考核记忆性的客观题型，区分度在0.2左右，试卷质量较差，很难考查学生的独立解决实际问题的能力。

2 教学改革的途径

2.1 丰富教学内容

水文地质学是研究赋存于地下岩石空隙中地下水的科学，其概念和理论具有一定抽象性，因此在实际教学中，若将与其相仿的工程实例、社会热点问题引入课堂中，不仅增强学生的积极性，同时可以加深学生对概念、理论的理解，有利于培养学生的工程思维和解决工程问题的能力。例如在学习岩溶水时，先引入两淮煤田煤层底板岩溶水突水事故的实例，让学生认识事故发生的祸根，深入浅出的提出概念，并结合岩溶水的突水过程分析岩溶系统演变的过程，通过分析实例，使学生加深对教学内容的理解。如在讲授“地下水化学成分”时，以我校基金项目为平台，利用淮北煤田十余个煤矿太灰水水质化验指标TDS值，绘制区域等值线图，分析地下水沿着TDS值较小的区域流向TDS值较大的区域，依此判断地下水的流向，如果在教学中仅泛泛的讲述TDS的概念和研究地下水化学成分可以用于判断地下水流向的作用，学生仅是记忆名词，也不容易理解。结合该科研课题讲授之后，不仅提升了学生们的专业兴趣，而且尽早的让他们接受科研思维的训练。

针对教学过程中的重点、难点、疑点及某个知识点，通过开辟“第二课堂”即以“微课”形式开展，利用微课软件制作教学视频，并利用网络上传至共享空间，视频资源容量较小，方便学生下载至手机等移动设备中观看学习[6-7]。例如，在水文地质学中涉及易混淆的概念，给水度、容水度、持水度之间的区别和联系；渗透流速和实际流速的大小关系；强、弱结合水与重力水的微观分层等。

丰富的教学内容，离不开教师充分的课前准备。这要求教师在教学内容准备时，要以教材基本知识为出发点，积极探索与其对应的实例及科研成果，精心提炼，准备充分，形成一套与时俱进的教学内容。而近年来，我院教师与周边煤矿企业合作，承担了许多与地下水相关的科研课题，拥有丰富的资料和先进的研究成果，为教学提供有利基础。

2.2 改革教学方法

应用型本科教学形式应直观、形象、多样，以此来提高学生的学习兴趣。随着计算机技术的发展，多媒体以其信息量大、内容更新快、表达直观等优点越来越多的走进课堂。水文地质学中有许多复杂的模型及理论，如利用地中蒸渗仪求降水入渗系数、地下多级次水流系统的演变、毛细负压等问题，若仅通过板书来讲解，学生很难获得直观的认识。采用多媒体的教学模式，将一些难懂的理论，可以制作成Flash动画演示其过程，而把大量的定义、公式、图表编入幻灯片中，可大大节约教师板书的时间，以此增加相关的工程实例，明显提高教学效率。然而多媒体的使用也存在一定弊端，信息量过大时，学生往往跟不上放映的节奏，无法把握重点和难点，不利于知识点的掌握。因此，在教学过程中，应采用“多媒体+板书”相结合的模式，充分发挥老师的课堂主导作用，合理掌握多媒体的播放速度，引导学生简明扼要的记笔记，强化重难点，提高授课质量[8]。

为培养学生的自主思考能力，在课堂上可以开展“讨论式”教学法，引导学生在已有的知识的基础上，提出水文地质的相关问题，如宿舍水龙头里的水质是否满足饮用标准、地下水的流动速度有多大、过量使用地下水有哪些危害等，并利用课下时间查阅文献，探究问题，分析问题，最终解决问题，以此激发学生的兴趣和培养学生的水文地质思维。

在课堂之外，积极引导学生申报“大学生创新创业训练项目”、“宿州区域协同创新中心青年人才培养(专项)开放课题”、“大学生科研立项”等，核心是基于水文地质实际问题研究和满足社会需求结合，例如以宿州市饮用水质量调查为题，在老师的指导下，学生成立研究小组，自主完成创新性方法的设计，布置采样点并取样，实验室内测定饮用水成分，对数据处理与分析，最终完成报告撰写等工作。

2.3 建立野外实践基地

野外实践可以更好的巩固课堂所学理论，使学生获得感性知识，开阔视野，培养和提高其观察能力、动手操作能力、识图能力、分析问题与解决问题能力等。通过与企业单位沟通联系，初步在宿州市周边建立3个野外实践基地。基地一：芦岭煤矿塌陷塘；基地二：水文勘探队抽水孔(现场抽水试验)；基地三：灰岩出露区水文地质条件调查。实习基地教学的主要目的包括：了解煤矿区塌陷塘的形成过程、泉的形成机理、地表水与地下水的联系；了解抽水试验的过程、含隔水层的划分、取水样并测试其化学成分；观察灰岩露头裂隙发育情况，以及对地下水的控制作用。

在野外实践教学中，要求学生仔细观察，勤思考，多动手，结合水文地质问题作为知识点提问，学生们分组讨论，培养学生们独立思考和团队协作的精神。例如水样测试塌陷塘水污染情况，分析污染原因，如何控制污染源，锻炼学生们应用专业知识服务社会的能力，这也满足了应用型本科人才培养的要求。

2.4 改革考核方式

全面的考核模式既要有理论知识的考核，也要有实践能力的检验。在课程结束后，组织一次综合能力测评，内容主要是水文地质工程问题，让学生独立回答，包括问题的解决思路、方案和建议，以此考核学生对基础知识的灵活运用程度和解决实际问题的能力。而在理论知识考核时，也要增加主观题的比重，尽量将更多的与基本原理对应的实例纳入试题中，而不是单单的以名词解释、填空题的形式出现，试卷区分度在0.38-0.42之间，试卷质量较好，从而锻炼学生的综合分析能力[9]。

3 总结

通过走访调查，我校地质专业毕业生在走上工作岗位后，适应能力和独立解决问题能力较强，短时期内便能胜任工作岗位，获得了用人单位的好评。据统计，2014届地质工程专业考取研究生率为21.02%，其中211和985高校录取率占到25.48%，而2015届地质工程专业考取研究生率达30.43%，其中211和985高校录取率占到52.38%，说明学生们的科研能力和创新能力得到了名校导师们的认可，研究生录取率也在逐年提高，其中考取水文地质方向的学生占总数约1/3。目前，2012级和2013级地质工程专业中，成功申请“宿州区域协同创新中心青年人才培养(专项)开放课题”3项，“大学生创新创业训练项目”5项，“大学生科研立项”4项，已公开发表科研论文7篇，取得突出的成果。因此，近几年对水文地质学课程多方面的改革，收到了明显的成效，尤其是学生的思维能力和科研能力得到了很好的培养和锻炼。然而课程改革是个漫长的过程，只有在实践中不断获取经验，以应用人才培养为目标，优化改革方案，提高教学效率。

[1]隋旺华, 孙亚军, 刘树才等. “煤矿水文地质与工程地质”课程教学模式和方法改革实践[J].中国地质教育, 2013, 22(1).

[2]毕二平, 刘若鹏, 刘菲等. 项目研讨式教学法在“水文地质学基础”授课中的应用[J].科技信息, 2010, (21).

[3]邓清海, 张丽萍, 冯建国. “专门水文地质学”教学中学生工程意识的培养[J].中国电力教育, 2011, (4):105-106.

[4]毛东雷. 师范类院校地质学基础课堂教学及野外实践研究[J].教育教学论坛, 2014, (28):209-211.

[5]施小清, 吴剑锋. “水文地质学基础”课程的数值模拟可视化教学探讨[J].中国地质教育, 2014, 23(4).

[6]胡铁生, 周晓清. 高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J]. 现代教育技术, 2014, 24(2):5-13.

[7]刘红霞, 赵蔚, 陈雷. 基于“微课”本体特征的教学行为设计与实践反思[J].现代教育技术, 2014, 24(2):14-19.

[8]祝杰, 魏海霞. 高校多媒体教学改革相关问题的探讨[J].中国电力教育, 2014, (12):35-36.

[9]方荣杰, 郭纯青, 代俊峰. “水文地质勘察”课程案例教学方法初探[J].当代教育理论与实践, 2012, (11):115-116.

Exploration and Practice of Hydrogeology Teaching Reform in Application Oriented University

XU Ji-ying，DAI Hong-bao，MA Jie

( 1.Faculty of Resources and Civil Engineering；2.Faculty of Environment Science and Survey Engineering,Suzhou University，Suzhou 234000)

Combined with talent-cultivating objective of application oriented university and based on existing problems in hydrogeology teaching, new teaching pattern is probed out, which reform from the teaching content, teaching methods, practice teaching and examination way. The new pattern aim to develop innovation ability, research ability and comprehensive analytic ability. The results show that new teaching pattern can exercise various ability of students and improve teaching effect greatly.

Application Oriented University; Teaching Reform; Hydrogeology

2015-05-18

宿州学院校级教研项目(szxyjyxm201301)。

许继影(1986-)，女，安徽淮北人，硕士，助教，研究方向：水文地质与工程地质。

G64

A

1004-1869(2015)04-0095-03