《水文地質學》實驗教學環節保障體系的構建探討

王益偉

摘要：實驗教學是水文地質學教學體系中的重要組成部分。實驗教學質量保障體系的構建為提高教學質量提供了長效機制。為此，本文從實驗教學平臺構建、實驗教學過程控制、實驗教學模式的建立及教學管理等方面，構建了實驗教學質量保障體系。水文地質實驗教學質量保障體系的構建，有利于提高水文地質實驗教學的教學質量，從而達到培養學生專業思維能力、動手能力和創新能力的目的。

關鍵詞：水文地質學;實驗教學;教學質量;保障體系

中圖分類號：G642 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）36-0275-02

水文地質學是地下水科學與工程、水文與水資源工程專業的一門重要的基礎課程，以地下水為研究對象，揭示地下水與巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈及人類活動相互作用下數量和質量的時空變化規律，并研究如何利用這些規律除害興利，為廣大人民服務。從水文地質學的學科特征來看，該門課程具有較強的工程實踐性。因此，對學生這門課程的能力培養，既離不開課堂的理論教學，也離不開必要的實驗環節。為保障實驗教學質量，需要建立相應的實驗教學保障機制。為此，本文從實驗教學平臺構建、實驗教學過程控制、實驗教學模式建立及實驗教學管理等方面，探討了實驗教學質量保障體系的構建問題。

一、實驗教學平臺構建

實驗教學平臺是實驗教學質量保證體系的基礎。一個完善的水文地質實驗室應包括：室內實驗室及野外實驗場兩部分。室內實驗室提供學生認識概念化、理想化的水文地質模型以及掌握小尺度水文地質參數的測定方法的平臺。野外實驗場則增強學生對專業的感性認識，提高野外尺度范圍的水文地質特征的認識及參數測定，提高實際動手能力。

1.室內實驗室。室內實驗室由三部分組成：水文地質學基礎實驗、綜合設計實驗室及應用創新型實驗室。基礎實驗室用來培養學生掌握基礎實驗知識和實驗方法技能。綜合設計實驗室，則是將幾個簡單實驗有機組合，設計出一個為解決特定目的的綜合實驗。應用創新型實驗室，以培養學生興趣為目的的開放型實驗室，學生根據興趣自行設計實驗方案，在教師的指導下完成實驗。

2.野外實驗場。野外實驗室承擔室內實驗無法完成的基礎實驗，如抽水試驗、示蹤試驗，還可承擔一些科研任務，如地下水原位修復等。

（1）建立抽水試驗場。抽水試驗是水文地質工作中獲得水文地質參數的直接試驗手段，也是一個基礎手段，且通過該試驗獲得的水文地質參數精度較高。因此，該試驗在工程地質勘察、基坑降水、地下水資源開發利用、垃圾填埋場建設等實際工作中應用廣泛。但抽水試驗有場地的要求，因此在室內無法完成。通過對試驗的實際操作，可培養學生的實踐動手能力，提高學生將對實際野外中的水文氣象、水文地質條件的認知，掌握水文地質概念模型的構建及水文地質參數的反演方法。

（2）建立地下水動態監測場。通過地下水動態監測場的建立，可使學生直觀認識到地下水的流動形態，在觀測地下水水位變化的過程中掌握地下水水位、水溫測量的基本技能;全面了解地下水補給、徑流、排泄過程，結合場地地下水觀測結果，進行資源量計算，在此過程中掌握氣象水文因素的測量方法、觀測地表水與地下水相互轉化;開展水質監測，使學生掌握采取水樣方法，能夠分析地下水水質、確定地下水化學類型、地下水質量類型等;同時可以以動態監測場為基礎開展一些開放性的實驗，如示蹤實驗、地下水污染原位修復等實驗。

二、實驗教學過程控制

優化實驗教學過程是提高實驗教學質量的關鍵所在。依照教學大綱，可將整個實驗教學過程分為三個階段：基礎教學階段、獨立實踐教學階段、成果編制總結階段。

基礎教學階段：發放實驗操作手冊及實驗報告相關表格，學生閱讀實驗操作手冊;教師講授基本的實驗原理，并演示實驗操作;學生熟悉基本實驗測量儀器的用法，教師檢查實驗用品的準備情況及實驗儀器使用的熟練程度。

獨立實踐教學階段：學生以小組為單位，分組開展實驗。基礎實驗部分，每組每位學生實驗全過程都要求熟練掌握;野外實驗部分，可分小組選題，每課題小組內部成員可分工協作完成。在此教學過程中，培養了學生專業思維能力、獨立動手能力及協作能力。

成果編制總結階段：根據實驗結果，按照實驗報告要求，編寫報告繪制相關圖件。其培養目的為：培養學生掌握專業資料整理和分析的各種常見方法，學會利用基礎資料進行創造性地整編工作并能形成專業實習成果。

三、實驗教學模式的建立

完善已有實驗教學模式。總結多年已有的實驗教學成果，精選實驗教學內容，不斷增加創新性及開放性實驗，設計實驗裝置，完善實驗教學內容，編寫水文地質實驗教學指導教材，建立實驗教學多媒體教案。

采用激勵式的教學模式，增強學生的主體性。鼓勵學生自主完成實驗設計方案、實驗掃尾、實驗數據處理及資料的計算及分析，教師只在具體實驗過程中提供指導及答疑，并在考核結果中對學生實驗表現給出評價，引導學生在完成基礎實驗的基礎上，設計自己感興趣的實驗。

采用多媒體現代教學手段。實驗教學不應只停留在實體模型上，可引入一些基于軟件的數值實驗，如可模擬地下水水流及污染物運移的Visual modeflow、GMS軟件，抽水試驗參數反演的Aquifer test，示蹤實驗的CXTFIT軟件，等等。在實驗操作的講解過程中，也可應用多媒體手段，制作動畫、視頻吸引學生。

四、實驗教學管理

實驗教學管理應包括對教師的管理及對學生的管理。在對教師管理方面：要求教師具備高度的責任心以及耐心的教學態度，樹立科學嚴謹的工作作風;嚴格根據教學大綱及教學目標開展實驗教學，認真備課;加強、規范教學過程，定期或不定期考核學生，督促學生完成實驗;認真批改實驗報告，及時掌握學生的學習狀況，并予以及時糾正。對學生的管理方面：要求學生嚴格遵照實驗教學要求開展實驗;遵守實驗紀律，按要求簽到履行考勤制度;嚴格遵循實驗室安全操作規范，確保自身安全及實驗室安全。

為保障實驗室管理，還需完善實驗教學考核評價制度。建立實驗過程考核與結果評價結合、個人評價與團隊考核相融合的考核評價機制。教師可根據學生的預習情況、實驗過程中學生的操作、實驗數據處理及實驗報告撰寫幾個部分予以評價。對于設計型的實驗，應對學生的實驗設計方案的可行性及可操作性給出評價。實驗考核結果可依據個人在團隊中表現的團隊意識及協作能力，給予評分。

五、結語

水文地質學實驗教學是水文地質學課程教學的一個重要環節。通過從實驗教學平臺構建、實驗教學過程控制、實驗教學模式的建立及教學管理等方面，構建實驗教學質量保障體系，可有效的發揮實驗室的效能和提高實驗教學質量，增強實驗教學環節在完成水文地質學教學過程中的作用。

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Exploration on The Experimental Teaching Quality Guarantee System of Hydrology

WANG Yi-wei

（College of Resource and Environment Engineering，Guizhou university，Guiyang，Guizhou 550025，China）

Abstract：Hydrogeology experimental is an important part in the hydrogeology system. The construction of experimental teaching quality guarantee system provides a long-term mechanism to improve the quality of teaching. So，we constructed the experimental teaching quality guarantee system which include the experimental teaching platform construction，experimental teaching process control，the establishment of experimental teaching model and teaching management. ?The hydrogeological experiment teaching quality guarantee system improve the experimental teaching quality of hydrology，and has gained the aim that the professional abilities of thinking，autonomous working and innovation of the students were trained.

Key word：hydrology;experimental teaching;teaching quality;guarantee system