趙景宇 臧春娟 李建樓 王明梁 劉文沛

摘要：水文與水資源工程專業(yè)不是純粹的工程專業(yè)，是一門以地球科學(xué)基本理論為基礎(chǔ)，以“水”為核心研究對(duì)象的工程技術(shù)學(xué)科，既要體現(xiàn)出地學(xué)的特點(diǎn)，又要滿足為工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理服務(wù)的需求。地球科學(xué)概論作為該專業(yè)學(xué)生重要的基礎(chǔ)知識(shí)課程，筆者在該課程授課實(shí)踐過(guò)程中認(rèn)識(shí)到，要想切實(shí)提高該課程的教育質(zhì)量，教學(xué)環(huán)節(jié)中存在以下4個(gè)方面值得進(jìn)一步深入思考：（1） 教學(xué)教材均為通用教材，沒(méi)有體現(xiàn)水文與水資源專業(yè)特色內(nèi)容;（2） 教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排不合理，與水文專業(yè)結(jié)合不夠密切;（3） 野外實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建不足，教學(xué)條件缺乏;（4） 教學(xué)方法單一，傳統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)化”授課模式教學(xué)效果不佳，缺乏混合式學(xué)習(xí)模式的探索。針對(duì)上述4個(gè)問(wèn)題，筆者進(jìn)行了調(diào)研思考，希望能夠?yàn)榻ㄔO(shè)適合水文與水資源工程專業(yè)的“地球科學(xué)概論”課程體系構(gòu)建提供思路和借鑒。

關(guān)鍵詞：水文與水資源工程;地球科學(xué)概論;教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：N41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

水利建設(shè)事業(yè)事關(guān)經(jīng)濟(jì)社發(fā)展全局，不僅關(guān)系防洪安全、供水安全、糧食安全，而且關(guān)系經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、國(guó)家安全等諸多方面。因此，大力發(fā)展水利類學(xué)科建設(shè)，培養(yǎng)能夠在國(guó)土資源、水利、城建、環(huán)境保護(hù)等部門從事水文分析與計(jì)算、水資源規(guī)劃與管理、水環(huán)境保護(hù)與治理、水利工程建設(shè)與設(shè)計(jì)等方面工作的應(yīng)用研究型人才符合社會(huì)發(fā)展的需要，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期平穩(wěn)較快發(fā)展與社會(huì)和諧穩(wěn)定的保證。2018年，依托于國(guó)家工程技術(shù)研究中心、安徽省博士后科研工作站，我校新增了水文與水資源工程專業(yè)。

水文與水資源工程專業(yè)是一門研究地球系統(tǒng)中水的來(lái)源、運(yùn)動(dòng)、循環(huán)，水的時(shí)間變化和空間分布，水旱災(zāi)害防治、水資源合理開(kāi)發(fā)利用、水環(huán)境保護(hù)和生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)的學(xué)科[1-2]，也是地球科學(xué)的重要分支之一，因此，對(duì)于水文與水資源工程專業(yè)的學(xué)生而言，需要具備詳細(xì)系統(tǒng)的有關(guān)地球科學(xué)的基本知識(shí)、基本概念和基本原理。在水文與水資源工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中，“地球科學(xué)概論”作為本專業(yè)的主干課程，系統(tǒng)地闡述了有關(guān)地球的基本知識(shí)，各種動(dòng)力地質(zhì)作用的基本原理和過(guò)程，地殼或巖石圈的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其發(fā)展演化的基本概念等[3]，為以后該專業(yè)學(xué)生更好的理解高年級(jí)要學(xué)習(xí)的“水文與水資源學(xué)”“地下水水文學(xué)”等課程奠定基礎(chǔ)。

水文與水資源工程專業(yè)是我校新增專業(yè)，學(xué)科建設(shè)仍處在探索過(guò)程中，筆者承擔(dān)了該專業(yè)的第一次“專業(yè)導(dǎo)論”野外實(shí)踐、第一門專業(yè)課程“地球科學(xué)概論”的教學(xué)任務(wù)，在教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中深感責(zé)任重大。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程筆者認(rèn)識(shí)到，教學(xué)環(huán)節(jié)中存在一些問(wèn)題，筆者進(jìn)行了調(diào)研思考，希望能夠通過(guò)本文的闡述，為建設(shè)適合水文與水資源工程專業(yè)的“地球科學(xué)概論”課程體系構(gòu)建提供思路和借鑒。

2 “地球科學(xué)概論”課程的教學(xué)工作存在的問(wèn)題

筆者通過(guò)“地球科學(xué)概論”課程的教學(xué)工作，認(rèn)為本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中存在以下4個(gè)方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。

2.1 教學(xué)教材均為通用教材，沒(méi)有體現(xiàn)水文與水資源專業(yè)特色內(nèi)容

目前發(fā)行的幾本《地球科學(xué)概論》教材（如高等教育出版社的《地球科學(xué)導(dǎo)論》、石油工業(yè)出版社出版的《地球科學(xué)概論》[3]等）基本是通識(shí)教育教材，涉及地球科學(xué)的地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、環(huán)境地學(xué)、地球系統(tǒng)科學(xué)等領(lǐng)域的基本知識(shí)，該類教材更適合于地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)工程、資源勘查工程等專業(yè)教學(xué)工作。結(jié)合水文與水資源專業(yè)特色的內(nèi)容較少，對(duì)于水文專業(yè)大方向把握的內(nèi)容很少涉及，所以在上課的過(guò)程中要求授課教師根據(jù)目前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，水文與水資源在社會(huì)中的需求，學(xué)科的發(fā)展方向，補(bǔ)充這方面的內(nèi)容。同時(shí)這就要求教師具有深入的專業(yè)知識(shí)，一定的專業(yè)高度[4]。

2.2 教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排不合理，與水文專業(yè)結(jié)合不夠密切

從水文與水資源工程的學(xué)科特征來(lái)看，該門課程具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性。因此，對(duì)學(xué)生這門課程的能力培養(yǎng)，既離不開(kāi)課堂的理論教學(xué)，也離不開(kāi)必要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)[5]。“地球科學(xué)概論”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排中，以礦物的形態(tài)及物理性質(zhì)、三大巖巖石標(biāo)本鑒賞與描述、常見(jiàn)生物化石標(biāo)本鑒賞與描述、構(gòu)造模型及地質(zhì)圖讀圖等為主，這些實(shí)驗(yàn)安排更加適合地質(zhì)、資勘等專業(yè)教學(xué)工作，對(duì)于水文與水資源專業(yè)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)將實(shí)驗(yàn)課程安排在河流及其地質(zhì)作用、地下水及其地質(zhì)作用、海洋及其地質(zhì)作用、湖泊及其地質(zhì)作用等章節(jié)。

2.3 野外實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建不足，教學(xué)條件缺乏

工科教育有別于中國(guó)其他學(xué)科高等教育最大的特點(diǎn)就是重實(shí)踐，重應(yīng)用[6]。工科教育過(guò)程中，良好的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。對(duì)于水文專業(yè)而言，實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)由室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室及野外現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)兩部分組成。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室完成教學(xué)過(guò)程中的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如以礦物的形態(tài)及物理性質(zhì)、三大巖巖石標(biāo)本鑒賞與描述、常見(jiàn)生物化石標(biāo)本鑒賞與描述等。野外現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)完成教學(xué)過(guò)程中的課程設(shè)計(jì)與野外實(shí)際現(xiàn)象相結(jié)合部分，如河流及其地質(zhì)作用、地下水及其地質(zhì)作用等。目前，我校學(xué)生在上課過(guò)程中，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室能夠滿足教學(xué)要求，但是野外教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)情況仍有待改善，因?yàn)槭切略鰧I(yè)，很多與野外實(shí)踐教學(xué)相關(guān)的野外教學(xué)基地還在建設(shè)中。

2.4 教學(xué)方法單一，傳統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)化”授課模式教學(xué)效果不佳，缺乏混合式學(xué)習(xí)模式的探索

教師在教學(xué)過(guò)程中，認(rèn)真?zhèn)湔n，課堂講授時(shí)盡心盡力，但學(xué)生聽(tīng)課卻是心不在焉，這種傳統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)化”授課模式教學(xué)效果不佳，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏主動(dòng)思考，課堂氣氛沉悶[7-8]。這種“標(biāo)準(zhǔn)化”授課模式，將所有的學(xué)生視為相同的個(gè)體，采用無(wú)差別化的培養(yǎng)模式，忽略了學(xué)生個(gè)體在興趣、認(rèn)知水平、能力等各方面的差異，這勢(shì)必會(huì)造成“教”“學(xué)”“用”存在著一定的脫節(jié)，教學(xué)效果不佳。翻轉(zhuǎn)課堂是起源于可汗學(xué)院及其創(chuàng)始人薩爾曼·可汗，是近幾年獲得了國(guó)內(nèi)外很多教育工作者們關(guān)注的教學(xué)模式，基本思路是學(xué)生在課前通過(guò)學(xué)習(xí)教師提供的教學(xué)視頻、查閱資料、完成一定數(shù)量的作業(yè)等方式進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，在學(xué)生有一定的課前準(zhǔn)備基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行疑惑解答、知識(shí)講解，由此實(shí)現(xiàn)了師生或生生之間的良性互動(dòng)，轉(zhuǎn)變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)的教育模式[9-11]。大量實(shí)踐證明，翻轉(zhuǎn)課堂在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、改善教學(xué)效果等方面都具有積極作用[12-13]。

信息化環(huán)境下，通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)、平板電腦等高科技設(shè)備的使用，學(xué)生與外界信息的接觸面更廣，利用自身的貯備知識(shí)及與之相匹配的設(shè)備、媒體和教材開(kāi)展自主學(xué)習(xí)的渠道增多，學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)個(gè)體差異性更為突出。特別是對(duì)于高等教育而言，基于班級(jí)授課制，強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳遞、以教定學(xué)的知識(shí)傳授模式日益顯示出在現(xiàn)代信息化教育背景下的不適性，而強(qiáng)調(diào)問(wèn)題中心、以學(xué)為主的整合探究模式的信息化教學(xué)方式體現(xiàn)出愈發(fā)明顯的優(yōu)越性[14]。

這就促使高等教育必須在教育理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式和教學(xué)手段等方面進(jìn)行變革，既要繼續(xù)挖掘傳統(tǒng)課堂中教師引導(dǎo)、啟發(fā)和引導(dǎo)教學(xué)過(guò)程的積極作用，又要充分發(fā)揮學(xué)生主體自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，在信息化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高層次的混合式學(xué)習(xí)。

3 關(guān)于問(wèn)題解決的思考

針對(duì)上述問(wèn)題，筆者將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行“地球科學(xué)概論”課程的教學(xué)改革探索研究。

（1）自編教學(xué)內(nèi)容與傳統(tǒng)教學(xué)教材相結(jié)合，自編部分體現(xiàn)水文與水資源專業(yè)特色內(nèi)容?！暗厍蚩茖W(xué)概論”作為地球科學(xué)最為基礎(chǔ)的專業(yè)課程，涵蓋了地球科學(xué)眾多知識(shí)，但在目前很多高?，F(xiàn)行教學(xué)活動(dòng)中，存在和知識(shí)體系設(shè)置不合理的問(wèn)題。通過(guò)修訂宿州學(xué)院2019水文與水資源工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案，申請(qǐng)者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行的“地球科學(xué)概論”知識(shí)體系中的部分內(nèi)容與“自然地理學(xué)”或者是“第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)”或者是“地貌學(xué)”部分內(nèi)容相互重復(fù)，主要包括河流地質(zhì)作用、冰川地質(zhì)作用、海洋地質(zhì)作用等章節(jié)，雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但內(nèi)容重復(fù)嚴(yán)重;與此同時(shí)，“地球科學(xué)概論”知識(shí)體系中缺少氣象學(xué)知識(shí)，若該專業(yè)開(kāi)設(shè)“氣象學(xué)”課程可彌補(bǔ)，若未開(kāi)設(shè)“氣象學(xué)”課程，授課過(guò)程中應(yīng)將氣象學(xué)知識(shí)添加進(jìn)入“地球科學(xué)概論”知識(shí)體系中。

（2）積極尋找適合野外現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，積極聯(lián)系校外水文局、水資源研究實(shí)驗(yàn)室等單位，改善野外教學(xué)條件，彌補(bǔ)野外實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建不足的問(wèn)題。

（3）改變?cè)械慕虒W(xué)模式，教學(xué)過(guò)程中探索性進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂+信息化混合式教學(xué)實(shí)驗(yàn)。每次課課前布置觀看相關(guān)教學(xué)視頻、查閱資料、完成作業(yè)，并制作PPT，課前20分鐘分小組進(jìn)行匯報(bào)，針對(duì)學(xué)生自學(xué)過(guò)程中暴露出的問(wèn)題，有針對(duì)性地進(jìn)行講解。依托學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程及網(wǎng)絡(luò)討論平臺(tái)，并與學(xué)生進(jìn)行郵件、QQ或微信的溝通與交流，就課程學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題和難點(diǎn)進(jìn)行答疑解惑。

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