水文氣象學專業建設難點探討

鄧鵬

（南京信息工程大學 水文氣象學院，江蘇 南京 210044）

水文氣象學專業建設難點探討

鄧鵬

（南京信息工程大學 水文氣象學院，江蘇 南京 210044）

應當前社會需求和學科發展的需要，水文學與氣象學進行交叉整合可以解決更多實際問題。建立水文氣象專業這樣的交叉學科專業，順應學科建設的發展，同時面臨各種難點和問題。本文從課程設置、實踐教學、管理制度、就業方向等方面探討了水文氣象專業建設中的難點，并提出相應建議與措施。水文氣象專業建設體現出了交叉學科的新穎性和實用性，可以更好地培養創新型和綜合型人才。

水文氣象 專業建設 實踐教學 綜合型人才

水文氣象學是水文學和氣象學的一門交叉學科，它綜合研究地球上水圈與大氣圈層面上的水的運動、變化及演變規律。水文氣象學專業是應當前社會發展需求及學科發展需要而產生的。目前，水文氣象學專業屬于新興專業，在國內高校專業建設中處于探索階段。南京信息工程大學于2011年9月率先成立大氣科學（水文氣象方向）本科專業并開始招生，成為中國首家培養水文氣象學專業本科生的高校［1］。新專業的建設必然會面臨各種問題和難點，本文對水文氣象學專業建設中的難點進行探討。

1.水文氣象學專業建設的必要性

一直以來水文學和氣象學分別是獨立的學科，水文學專業和氣象學專業在國內高校專業中比較普遍和成熟。國內水文學專業的設置和建設比較有代表性的高校包括河海大學、武漢大學、清華大學、四川大學等，氣象學專業包括南京信息工程大學、北京大學、南京大學、浙江大學、中山大學等。水文學主要研究地球水圈及巖石圈內水的分布、運動和變化規律，以及水與環境的相互作用。水文學通過測驗、分析計算和模擬，預報自然界中水量和水質的變化和發展，為開發利用水資源、控制洪水和保護水環境等方面提供科學依據。氣象學是把大氣當做研究客體，從定性和定量兩方面說明大氣的特征。氣象學集中研究大氣的天氣情況和變化規律，并對天氣變化做出預報。水文學和氣象學專業都屬于地球科學的范疇。

隨著社會科學的發展，單純的水文學和氣象學技術已經越來越難以滿足人們的需要。特別是近年來洪澇、干旱、山洪泥石流等種種極端水文氣象事件的發生，更促進了對于水文、氣象學科之間的交叉和整合的思考。大氣降水與地面徑流整合進行研究，才能更深入全面地探討和研究水文氣象災害及其成因和機理。水文學理論離不開大氣科學的知識，大氣科學的研究結果會對陸面水文過程產生影響。建立水文氣象專業這樣的交叉學科，可以更全面地把握水從大氣到陸面的整個循環過程，是研究和解決當前水文氣象問題的重要理論基礎。當前水文氣象學專業人才緊缺，需求較大［2］。開設水文氣象專業培養相應人才，對于研究和解決水文氣象事件和問題具有重要意義。

2.專業建設的難點問題

2.1 課程設置與教學問題

水文氣象學專業是新興專業，沒有相應成熟的專業課程設置體制，需要新的探索和嘗試［3］。雖然水文學和氣象學都有成熟的專業課程體制，但水文氣象學專業作為其交叉學科，一些有針對性的課程設置及其新教材的編寫仍要進行。

一般來說，水文學的主干課程包括水文學原理、水力學、水文預報、水文統計與水文水利計算等，而大氣科學的主干課程包括大氣科學概論、流體力學、天氣學原理、動力氣象學與數值天氣預報等。水文學專業為工科，而氣象學專業屬于理科。水文氣象專業作為其交叉學科，其課程設置應該體現出自己的特色。例如，針對該新專業開設的課程有普通水文氣象學與山洪泥石流預警系統等。目前國內尚無適合水文氣象專業本科生使用的普通水文氣象學教材，水文氣象學的教材需要新編寫。山洪泥石流災害問題是由水文和氣象因素共同誘發而成的，開設山洪泥石流預警系統課程，正是體現了水文氣象學的特色，并從當前面臨的重要水文氣象災害問題的考慮出發，讓所學知識解決實際問題。另外，在其他課程設置方面仍需要探索和研究，比如水文和氣象課程設置比例問題，該偏向于哪一方？課程內容不能存在重合等。

由于很多水文氣象專業的課程是新開置課程，這便形成了一種邊教學邊探索的方式，對教學問題提出了一些艱巨任務，對教師教學的要求有所提高。從總體上看，教師應該熟悉水文氣象專業的歷史、現狀和發展方向，了解所執教課程在整體知識結構中的地位和作用。從學生的角度看，教師應該了解執教課程與前修、并行、后續課程的關系，熟悉授課專業學生的整體知識結構要求。水文氣象學屬于應用物理學范疇，要注重觀測事實、物理分析，不能把課程講成數學課，要從認知的角度講授，抓住問題的本質、事物的共性，調動學生的已有知識，理解概念、原理和方法，使得學生變得更聰明。課程設置和課堂教學是專業建設最重要和最基本的環節。水文氣象學專業課程設置上應該充分體現出交叉學科的典型性、代表性與新穎性，做到真正將水文學和氣象學技術融合，對專業領域的發展和人才培養起到重要作用。

水文氣象學課程的課堂教學中，理論內容要聯系實際；特別是實踐性、操作性的內容，更要有詳細理論指導或說明。課程內容的安排應考慮學生在今后的學習、工作中，所教授的知識在吸收新知識時是否夠用，要重視學生吸收新知識的能力。教學過程中應該對基本概念、基本原理、基本方法講解透徹，同時要講授解決實際問題的例子和應用前景。教師應該具備清晰的思路，也可講出自己的觀點、體會和認識使課程內容更生動。教與學都是取得良好教學效果的必要條件。

2.2 實踐教學問題

作為一門操作性很強的專業，實踐教學也是重要環節［3］。對于水文氣象專業，哪些課程需要實踐教學，如何進行實踐教學都是需要探索的問題。例如，大氣科學中的數值天氣預報實習，氣象統計方法課程實習，臨近和短時天氣預報實習，都是氣象學中實踐的重要內容。水利工程實習，水文測驗實習，都是水文學中野外實踐的重要內容。通過實踐教學可以培養學生的動手能力和分析問題、解決問題的能力；促進學生更好地掌握所學知識，使學生更深刻地理解各類方法的原理、步驟、適用范圍和應該遵循的原則，為今后走上工作崗位從事水文氣象學研究及業務服務工作打下良好的理論與實踐基礎［4］。

實踐教學的一種重要方法是案例教學的方法［5］，很多水文氣象實踐課程可以采用此方式。選擇合適的案例分析材料，找出案例中的科學性原理或關鍵性問題，結合教學目的和課程標準判斷該案例是否符合教學目的和課程標準。對于一些重要背景知識，課前提醒學生查找資料復習溫故知新［6］。例如，水文氣象專業中的水文預報課程，產匯流模型理論是課程的核心內容，因而可以設計這樣的案例，如何針對一個具體流域進行資料的處理，理論的應用，最終得到所需要的流量過程。通過這個案例的實踐和思考，使學生能夠靈活應用書本知識，做到融會貫通。

水文氣象專業是將水文學和氣象學的原理方法和成果應用于實際的水文氣象事件中的一門綜合性、實踐性和應用性強的課程專業。實踐教學的基本內涵應該是在學生掌握有關基本知識和分析技術的基礎上，并在教師的精心策劃和指導下，根據教學內容的需要和學生身心發展特點，運用典型的實踐性案例讓學生完成。通過實踐操作，使學生體會獨立思考和集體協作的過程，進一步提高分析和解決某一具體問題的能力，同時培養學生的溝通能力和協作精神［5］。

水文氣象專業的理論需要不斷拓展和完善，因而實踐教學也可以采用探究式教學方式。探究式教學是高等教育教學發展的重要方向，對培養高素質、創造型人才具有重要意義。給學生一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、觀察、實驗、討論等各種途徑獨立探究，自行發現掌握相應的原理和結論。它的指導思想是以學生為主體，并在教師的協助指導下，讓學生自主探索研究客觀事物的屬性，從而發現事物發展的規律和事物內部的聯系，形成概念，這樣可以更全面深刻地掌握認識和解決問題的方法和步驟。可見，在探究式教學過程中，學生的自主能力和研究能力得到了增強。水文氣象學的研究性與實踐性是該專業的重要特點。因此，根據水文氣象專業自身特色，積極探索適合創新人才培養的探究式實踐教學模式具有重要意義。

水文氣象學專業的主要實踐性宗旨是采用水文和氣象交叉學科的知識解決生產中的實際工程問題，因此實踐教學是整個培養計劃中非常重要的組成部分。實踐教學根據內容的深入性不同可以分為基礎性試驗、綜合應用型實驗和實踐創新型實驗三個層次［3］。這些內容都應圍繞加強學生實踐能力培養為目標，最好多采用綜合性、設計性的實驗案例提高學生的獨立創新、綜合實踐能力。

2.3 專業管理制度問題

為了促進水文氣象專業穩定長足發展，建立科學的管理與考核體系也是重要工作內容。制定并逐步完善專業的管理制度，進行科學的管理，使專業的建設和發展穩步提高。具體內容包括：制定工作條例，明確教學及學生管理工作中人員的職責，使專業管理建設逐步規范。課程教材選編，教學大綱的制定，成績評定的原則，實驗教學環節的設計，等等，都要與專業管理機制聯系，建立相關依據。建立水文氣象專業建設的文件資料檔案，定期開展工作評估和考評活動。學習和借鑒其他專業好的管理模式，充分利用好的管理制度促進專業建設的發展。

例如，為了切實加強課程建設，規范課程管理，穩步提高教學質量，水文氣象專業進行了課程群建設的管理制度。針對各門課程及教師的專業背景及教學科研方向，對課程進行了分類，包括水文基理方向，氣象及地理學方向，水文計算方向，等等。課程組的老師應該掌握分類組里的課程，可以互相代課，并且探討如何提高課程類的教學水平。另外，實踐課程的實施實驗室條例的管理，也處于專業管理制度的問題之中。通過實踐體系的構建和實施管理，努力為學生搭建一個進行實踐創新能力的平臺，使學生的實踐動手能力、分析解決問題的能力和創新能力得到訓練，提高整體素質。實驗室的管理與操作規范等，需要專業管理機制制定明確條例。另外，學生的野外實習、安全性問題也需要專業管理機制仔細計劃和協調。

2.4 就業問題

新專業的開設和畢業生就業都是本科專業得以生存和發展的重要問題。目前，水文氣象專業并不為大多數單位所了解，做好畢業生就業指導是十分重要的工作。水文氣象專業的畢業生，可以去水文部門，也可以去氣象單位系統。因為當前很多水文工作需要了解氣象知識，而氣象部門也需要水文知識指導陸面過程及反饋，水文氣象專業的學生可以把握當前這樣的亮點和契機找工作。院校和專業老師也會到相關單位了解工作方向促進就業。

單純的水文專業畢業生能在水利、能源、交通、農林、城市建設、環境保護等部門從事水文水資源及環境保護方面勘測、規劃設計、預測預報、管理、技術分析及教學和基礎理論研究工作。氣象專業畢業生可以到氣象、航空、航天、海洋、環境、水利等業務部門或高等院校與科研單位從事教學、科研及相關的業務和管理工作。水文氣象專業可以從這些方面入手，努力拓展畢業生的就業方向和去處。這些調查的機構可以包括在電力企業、水利局、氣象局、機場、水文水資源勘測局、水利電力設計院、城建部門、環保部門、各大流域機構、金融機構及中外咨詢公司等從事生產經營、規劃設計、技術經濟分析、管理和咨詢工作；也可以在高等學校、科研院所從事教學和科研等工作。

3.結語

水文氣象專業的建立，抓住了當前水文學和氣象學發展相結合的關鍵問題。建立一個科學完整的水文氣象專業是一項復雜的系統工程。本文從水文氣象專業的課程設置、實踐教學、管理制度及就業方向等方面探討了專業建設的難點。學習水文氣象學知識，對于解決我國頻發的干旱和洪澇災害具有重大作用。注重水文氣象學綜合教學，已成為當前復合型人才培養的重點。總的來說水文氣象專業的建設應該體現出交叉學科的新穎性和實用性，并且以解決當前實際的水文氣象問題為突出亮點。在今后的教學過程中，我們還要根據實際情況進一步探索和完善，從而更好地培養創新型與綜合型人才。

［1］張小娜.水文氣象專業設置初探［J］.教育教學論壇，2013，37：134-136.

［2］尹義星.普通水文氣象學課程探究式教學模式探討［J］.安徽農業科學，2013，41（27）：11230-11231.

［3］邵月紅，胡穎文，張小娜，鄧鵬.水文氣象學實踐教學體系的構建與管理［J］.文教資料，2013，14：162-164.

［4］方榮杰.理工院校水文與水資源工程專業水文氣象學實驗課程教學改革淺析［J］.中國校外教育，2013，9：311.

［5］周林，劉科峰，陳奕德.案例式教學在《海洋水文氣象保障》教學中的應用［J］.考試周刊，2015，22：175-177.

［6］巴力·司馬義.淺談案例教學法在《應用氣象學方法》實踐教學中的應用［J］.學子教育新理念，2013，9：91.

南京信息工程大學教學改革項目（12JY063）