韓志偉
摘要:《環(huán)境水文學》是隨著水文研究的深入與環(huán)境科學的興起而發(fā)展起來的一門交叉學科,課程涉及內容豐富,要求學生有不同學科的基礎,因此,教學過程中難度較大。本文針對該課程的特點,結合該課程教學實踐過程中出現(xiàn)的問題,在教學形式、教學環(huán)節(jié)的調整、課程的開設時間和課程的考核方式等方面進行了一些討論和探索,以期為《環(huán)境水文學》教學的改革和發(fā)展提供一些思路和參考。
關鍵詞:環(huán)境水文學;教學方法;交叉學科;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0138-02
20世紀60年代,環(huán)境問題開始日益嚴重并引起人們的重視,多學科學者開始參與研究和解決環(huán)境問題,因此出現(xiàn)了一些新的學科分支,從不同角度研究和解決環(huán)境問題;進入70年代后,學科相互作用、相互滲透的過程中,產生了相對獨立和統(tǒng)一的環(huán)境學,《環(huán)境水文學》就是環(huán)境學中環(huán)境地學的一個分支,研究環(huán)境學中的水環(huán)境部分[1]。相比普通水文學,更加重視水量和水質的統(tǒng)一,使讀者能夠從水文學和環(huán)境學多視角更加系統(tǒng)完整地認識水環(huán)境問題中水量和水質的變化規(guī)律。由于人類活動的影響,使水文情勢發(fā)生變化,這種變化會反作用于環(huán)境,導致水旱災害等社會問題,因此,在水資源開發(fā)過程中,如何預測和防治水旱災害及水環(huán)境問題就顯得特別重要[2]。而《環(huán)境水文學》解決這些問題具有指導意義,是未來極具潛力的研究方向[3]。
一、課程內容
目前課程內容主要包括三部分:
基礎篇。環(huán)境和流域管理中的基本水文過程[4],包括降雨、截留和降雪過程,土壤水和滲流過程,蒸發(fā)-蒸騰過程,徑流過程,地下水變化過程等。
方法篇。常用的水文分析方法及近年來興起的新技術在《環(huán)境水文學》中的應用。
應用篇。涉及不同土地利用對流域水文循環(huán)和水環(huán)境的影響,包括城鎮(zhèn)化[5]、工農業(yè)生產、水利工程和森林植被變化等影響水文情勢的人類活動與水文環(huán)境變異之間的關系。
二、課程的特點
1.教學內容豐富。該課程包含基礎篇、方法篇、應用篇和實踐篇,涉及內容非常豐富,教學過程中要突出重點,抓住主線,著重培養(yǎng)學生運用水文學基礎理論解決實際環(huán)境問題的能力。
2.基礎要求高。該課程是一門綜合性很強的課程,涉及到數(shù)學計算、模型編程、流體力學分析、水文地質學、測量學、地理信息系統(tǒng)、環(huán)境規(guī)劃與管理等內容,要想學好該課程,需要有多學科扎實的基礎理論功底。
3.應用性強。《環(huán)境水文學》是一門應用學科,應該以“基礎篇-方法篇-應用篇-實踐篇”的邏輯順序進行教學,最終目的是將水文學的基本理論和方法落到解決環(huán)境問題上來。因此,學生實踐認知能力和動手能力的培養(yǎng)就顯得特別重要,需要加強實踐環(huán)節(jié)訓練,擴寬學生的思路和知識面,真正做到學以致用。
三、目前教學中存在的問題
1.學生興趣不高。課程的基礎篇和方法篇涉及內容多且復雜。有些概念還很抽象,如果理論功底不扎實,理解起來就比較困難,較枯燥乏味,導致學生上課時興趣不高。
2.沒有實踐學時。目前我校環(huán)境科學專業(yè)的《環(huán)境水文學》課程只安排了理論學時,沒有實踐學時。然而課程本身的特點決定了必須通過一定的實驗或實習學時來培養(yǎng)學生的動手能力和認知能力。讓學生邊實踐邊學習,加深對基本理論理解的同時,又提高了學生解決實際問題的能力。實踐證明,課程教學實驗或實習環(huán)節(jié)的缺乏,會導致學生綜合能力較弱,實踐應用能力不強且解決實際問題的應變能力較差,工作后競爭力不強。
3.上課時間安排不合理。如前所述,《環(huán)境水文學》課程對學生的基礎要求高,需要學生修完一定量的基礎課程后學習起來才更容易掌握。目前我校該課程開設時間和流體力學課程安排同一個學期,沒有一定的流體力學分析基礎,學習《環(huán)境水文學》課程時就會困難重重,學生理解困難,教師授課時需要補充流體力學的內容,會造成課程進度過慢,無法按時按質完成教學任務。
四、今后教學改革思考
1.課堂教學要形式多樣。避免在授課過程中采用單一的講授式、灌輸式授課方式,否則會限制學生主動思考能力的發(fā)展。課堂教學方法應靈活多樣,以激發(fā)學生的興趣[6]。因此,在教學過程中應多角度啟發(fā)式學生,同時鼓勵學生將自己對教學內容的理解及時反饋給教師,增加互動后課堂氣氛也會活躍起來,同時也可提出問題讓學生在課堂上進行分組討論,討論過程中教師做好引導,防止討論內容偏離主題。
教學內容可通過圖片、動畫或視頻等多種形式進行講解,便于學生理解。但是,也要和傳統(tǒng)的板書教學相結合,比如演算和推導過程如果用多媒體展示,會導致學生難以跟上推導過程,需要通過慢速板書的形式逐條展示,這樣便于學生理解。
2.文獻資料查閱和課堂討論相結合。由于課程的內容較多,受課時限制,不能將課程內容一一講解,需要學生在課后多閱讀相關的參考書,以彌補課堂教學的不足。同時,教師可設置一些開放性專題,對學生進行分組,要求各組學生課后開展文獻資料調研,并將調研成果以PPT形式在課堂上展示,然后展開討論。討論過程中活躍了氣氛,提升了學生學習興趣,同時有利于培養(yǎng)學生分析問題的能力,為今后的深造打下良好的基礎,考慮將該環(huán)節(jié)作為課程考核中的一部分。
3.實踐教學環(huán)節(jié)必不可少。針對上文提到的無實驗學時問題,可結合實際情況增加8~16個實踐學時,包括教學參觀實習、實地調研及室內實驗等環(huán)節(jié),形成“基礎篇-方法篇-應用篇-實踐篇”的教學內容體系。
可聯(lián)系學校附近的花溪水庫,組織學生參觀實習,了解水庫的功能和對河流水文情勢的改變及機理,現(xiàn)場可通過水文監(jiān)測和水質分析鍛煉學生的動手能力,全面理解水利工程對水文環(huán)境的影響。也可以組織學生參觀學校附近的花溪國家城市濕地公園,了解濕地的類型、功能以及如何保護等問題,調研區(qū)域水文地質條件和水質特征,通過數(shù)據(jù)分析,掌握河水的水化學組成及濕地對水體的凈化功能和能力,讓學生更全面地理解濕地中水文過程及其環(huán)境效應。
4.開課時間須調整。如前所述,目前我?!董h(huán)境水文學》課程的開設時間不利于學生更有效地學習,因此需考慮將《流體力學》課程開設時間提前或《環(huán)境水文學》課程開設時間推后,讓學生有一定的流體力學分析基礎后,再進行《環(huán)境水文學》課程的學習,這樣更加高效。
五、課程考核方式
學生往往根據(jù)考試方式來確定學習和復習方式,所以課程的考核方式的選取就顯得非常重要。傳統(tǒng)單一、死板的閉卷考試模式容易造成學生“上課記筆記,下課對筆記,考試背筆記”的情形,且會導致學生在課堂上提不起學習興趣,不能真正地用心去學習,學習主動性大打折扣,很難達到課程的預期教學效果。因此,必須改變原有的單一的考核方式,可增加其他環(huán)節(jié)的考核,激勵學生課堂上積極討論,鼓勵學生主動思考,同時實踐能力也必須作為課程考核的環(huán)節(jié),基于以上考慮,課程應采取綜合方法評定學生的課程成績,可按照理論筆試70%、課堂討論10%、課后開放性作業(yè)10%和課程實踐10%的比例進行考核,這種導向真正反映了學生的綜合素質,符合人才培養(yǎng)目標。
六、結論
基于《環(huán)境水文學》課程的特點,按照“基礎篇-方法篇-應用篇-實踐篇”教學內容體系,以多種形式循序漸進地開展教學工作,引導學生進行廣泛的文獻調研,獨立思考并展開課堂討論,不僅擴寬了學生的知識面,而且提高了學生的分析和解決問題的能力;通過實踐性教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)了學生的動手能力,同時又可加深對理論教學內容的理解;課程開設時間的調整可使學生具備良好的基礎,提升課堂教學效果;綜合評定的考核方式對培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力具有很好的導向作用,符合人才培養(yǎng)的目標。
參考文獻:
[1]陳俊合,江濤,陳建耀.環(huán)境水文學[M].北京:科學出版社,2007.
[2]羅昊.環(huán)境水文學研究進展綜述[J].珠江現(xiàn)代建設,2015,(1):18-22.
[3]芮孝芳.環(huán)境水文學的產生與發(fā)展前景[J].河海大學科技情報,1990,10(1):95-99.
[4]張仁鐸.環(huán)境水文學[M].廣州:中山大學出版社,2006.
[5]冉茂玉.論城市化的水文效應[J].四川師范大學學報:自然科學版,2000,23(4):436-439.
[6]葉立軍,彭金萍.課堂沉默現(xiàn)象的成因分析及其對策[J].教育理論與實踐,2013,33(17):44-46.