王瑞 李方红 燕良东 周亚红
[摘 要]水文地质学基础课程是地矿类大学多个非水文地质专业的必修内容,在各专业人才培养中具有重要意义。文章在概述水文地质学基础课程特点和存在问题的基础上,凝练教学内容,优选教学案例,探索理论和实际相结合的教学方法。实践结果表明,本次改革探索是有益的,能明显提升非水文地质专业学生的学习兴趣和学习效果。
[关键词]水文地质学基础;教学改革;非水文地质专业
[基金项目]2018年河北省高等教育教学改革研究与实践项目“面向工程教育认证地下水科学与工程专业建设与人才培养的探索与实践”(2018GJJG283);2017年河北地质大学教学发展与改革实践项目“非水文地质专业水文地质学课程教学探索与实践”(2017JF01)
[作者简介]王 瑞(1987—),女,山东济宁人,水文学及水资源博士,河北地质大学水资源与环境学院讲师,主要从事水文学及水资源的教学与研究;李方红(1978—),女,甘肃临泽人,农业水土工程硕士,河北地质大学水资源与环境学院副教授,主要从事水文学及水资源的教学与研究。
[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)27-0140-02[收稿日期] 2019-10-29
自1919年米德(D.Mead)建议采用水文地质学来称呼研究地下水形成与运动规律的科学以来,水文地质学历经整百年的蓬勃发展,由单纯的应用学科,发展为具有多个应用及理论分支的地下水科学,成为地球系统科学最为活跃的基础学科之一[1]。我国高等教育进入全面改革与发展期,党的十九大提出要“实现高等教育内涵式发展”。水文地质学的教学也已经不再局限于对概念的理解和对知识的记忆,而是提倡对科学思维方法的学习和对实践能力的培养。笔者根据近年来担任河北地质大学不同非水文地质专业课程授课教师的实践体会,尝试秉持“实践育人”的教育理念,在提升非水文地质专业学生对该课程学习兴趣的基础上,将重点放在培养学生的实际应用能力和创新能力上,希望能促进多学科交叉渗透,以更好地适应当前生产实际对人才综合素质跨越性发展的需求。
一、水文地质学基础课程特点及存在问题
(一)水文地质学基础课程的特点
1.多专业必修课程。与经常受到边界限制的地表水相比,地球内部无处不在的地下水是各种地质作用的积极参与者,与矿业生产、资源调查及地质灾害防治等具有密切联系。因此,在国内地质院校中,水文地质学基础课程不仅是地下水科学与工程、水文与水资源工程、环境工程这些本科专业的一门重要基础专业课,也是勘察技术与工程、地质工程、岩土工程、土木工程、资源勘察及地质学等与地下水有关专业的必修内容。
2.教学内容涉及面广。以张人权等人编著的第七版《水文地质学基础》为例,课程内容与岩石学、矿物学、普通地质学、构造地质学、工程地质学等都有着紧密的衔接和联系,同时突出地下水的形成赋存运动及水量水质的变化规律等诸多知识点[2]。一般来讲,学生只有将相关知识点串联衔接后才能对本课程有较好的理解和掌握。
(二)非水文地质专业水文地质学基础课程教学存在的主要问题
目前水文地质学基础课程在非水文地质专业的教学过程中存在不少问题。以河北地质大学为例,通过近年多次对不同专业讲授和旁听该课程的经历,笔者归纳出以下几点问题:
一是课时较少,教学针对性不够强。水文地质学基础课程中重要的概念和原理多,若面面俱到则往往课时不允许(一般比本专业少1/3—1/2课时),且不同专业对水文地质知识的需求侧重面不同,如若在有限课时内按照教材概而全地讲解,很容易造成填鴨式的讲授。二是教学方式较为单一。目前的教学主要采用多媒体与板书相结合的教学方式,虽然多媒体操作灵活,较为直观生动,但教师在讲授过程中与学生沟通少,课堂气氛不活跃,不能较好地激发学生的学习热情,甚至造成一些学生缺乏兴趣、应付考试等问题。三是地质学科的实践性较强,但每个专业学生的野外实习时间有限,很难像水文地质专业的学生一样去经历与该课程相关的完整实习环节,不利于培养学生运用水文地质知识去解决(或辅助解决)相关地质问题的能力。
二、教学模式改革
针对水文地质学基础课程的特点及授课面临的主要问题,笔者从教学内容、教学方法和考核方式这三个方面展开探索实践,具体内容如下:
(一)课程教学内容改革
1.明确学习目标。针对特定的非水文地质专业,教师在授课之初可以不急于直接切入课程,而要对学生加以正确引导,耐心讲解本课程开设的必要性及与该专业之间的密切联系,并提出合理的学习期望。学生在认识到水文地质学理论在地球系统科学中的重要性,并建立了明确的学习目标之后,就容易提高学习兴趣和效率,学习该课程也会事半功倍。
2.授课内容融合凝练。针对由于实际需要和专业培养方向不同,非水文地质专业学生对水文地质知识的需求不同、缺乏相关水文基础、授课学时有限的现状,可以凝练与扩充并重、突出重点为原则,在保证水文地质知识与理论体系完整性的前提下,尝试以知识专题的形式实施“精小化”教学,对课程内容进行有效凝练和专业融合。
3.合理调整实验内容。除目前水文地质学基础固定的实验外,还可以针对专业特点增加利于学生综合能力提高的实验内容,且可通过网络教学或多媒体动态化教学,拓展学生接触实验的时间和空间,使教学内容和表达方式更加丰富多彩,这样也更有利于学生结合实践去理解书本理论知识。
(二)授课方式多样化
1.课堂讲授。借助多媒体教学手段,精心制作内容丰富、知识点凝练、逻辑过程合理的多媒体课件,并可通过地下水流数值模拟技术、GIS技术、编程绘图技术等对一些抽象的知识点进行可视化、动态化展示,配以教师讲解和板书,提升课堂的表现力和趣味性。