《地下水資源管理》課程教學改革探索

羅建男 鮑新華 辛欣

摘 要：結合作者在《地下水資源管理》實際教學中的經驗和體會，提出了《地下水資源管理》教學中存在的內容滯后、學生主動學習愿望低以及授課內容與實際集合不高等問題，并針對這些問題從教學內容和教學方法兩個方面提出了具體的調整與改革措施。

關鍵詞：地下水資源管理 教學 改革 調整

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0125-02

《地下水資源管理》是地下水科學與工程及水文水資源工程的一門重要的專業教育課。它的授課任務是通過該門課程的學習，使學生系統的掌握地下水資源管理相關基礎知識、初步掌握線性規劃、動態規劃等在地下水優化管理等方面的應用，能夠解決實際復雜工程問題。

從課程的特點出發，結合筆者在教學工作中的一些經驗體會，該文針對《地下水資源管理》教學中存在的問題展開研究，提出具體的改革措施，力圖提高該課程的教學效果。

1 《地下水資源管理》教學存在的問題

1.1 內容滯后

該門課程的主要參考書為陳愛光等主編的《地下水資源管理》[1]，該書是1991年出版的原有五大地質類院校統編教材。該書內容難易適中，但是內容較老。在2000年之后，再無地下水資源管理方面的教材出版。近年來，隨著國民經濟的增長，地下水資源開發利用逐漸增長，帶來了一些新的問題；同時，隨著國家乃至國際上對地下水資源管理問題的日益重視，也涌現出很多新理論、新方法、新技術和新規范。但教學上還是以傳統的地下水資源管理理論與問題去講授，而對于地下水資源開發利用中出現的新問題（防止海水入侵管理，人工回灌管理，污染地下水的修復方案優選，地下水污染源的識別等）以及涌現出的新理論和新方法（替代模型法等）介紹很少，造成學生掌握的知識滯后于學科發展[2]。

1.2 學生主動學習的愿望低

在實際教學中發現學生主動學習的愿望低，多數學生是為了應付期末考試而去學習[3]。學生只是去機械性的死記硬背一些基本的原理和方法，大多是灌輸性的學習，而不是針對具體的地下水資源管理問題，去主動尋求解決方法。這就使得學生在考試之后就忘記了所學的內容，并且自主發現問題和解決問題的能力不高。

1.3 授課內容與實際結合不夠高

《地下水資源管理》的授課過程中，大多是結合例題去講授如何建立地下水資源管理模型，如何進行求解，與實際有一定的結合。但是結合度仍然有待進一步提高。由于課堂時間有限，大多例題都是經過簡化之后的小規模問題，運用解析法來進行求解。而實際的地下水資源管理問題經常是大規模的問題，不可能只是剖分成兩三個網格。該課程的授課對象是大四的本科生，面臨著馬上就業和進行實際工作的問題。如何針對一個實際的地下水資源管理問題，讓同學們建模求解，是一個有待改善的問題。

2 《地下水資源管理》教學調整與改革

2.1 教學內容的調整與改革

2.1.1 編寫新教材、講授新方法、新技術、關注國家相關政策法規

針對現有教材內容陳舊、并且已不再版的問題，應結合近年來地下水資源開發利用中存在的問題、以及涌現出的新方法、新技術出版新教材。在授課的過程中，要使學生積極關注地下水資源管理領域相關的國家政策和法律法規、講授地下水資源管理領域的新方法、新技術。

2.1.2 引入科研實例進行教學

將科研中實際的地下水資源管理問題引入教學中，使學生能夠融會貫通的應用預測模型、優化模型以及預測模型與優化模型的耦合集成技術完成實際地下水資源管理模型的構建，并求解，得到具體的管理決策方案，并能夠結合實際情況對決策方案進行評價。通過實際問題的引入，提高學生解決工程實際問題的能力，并且使學生了解地下水資源管理在實際工作中的重要意義。

2.1.3 注重與其他課程的銜接，使大四學生在畢業后能夠融會貫通各門課程

應該注重與本專業其它相關課程的銜接。《地下水資源管理》是在學習了《水文地質學基礎》《地下水動力學》《專門水文地質學》《地下水數值模擬》《環境地質學基礎》等專業課程的基礎上來學習的。因此課程設置上，要充分考慮學生對上述專業課程的理解，同時要考慮為后續將要進行的畢業設計等實踐環節奠定基礎。

2.2 教學方法上的調整與改革

2.2.1 演繹式的教學方法

在教學內容的安排上，先從基礎開始，再深入到應用，逐步演繹推理，使學生充分掌握知識點的來龍去脈。

教學過程中，積極揣摩學生的思路，隨時與學生溝通，解答他們的疑問，課堂上層層推進、環環相扣，調動學生的興趣和思維。例如：從地下水資源開發利用中存在的地下水超采嚴重、地下水污染嚴重以及導致的一系列環境地質問題入手，引導學生了解地下水資源管理的重要意義，再通過地下水資源管理模型的建立步驟，使同學們能夠運用運籌學等理論方法解決地下水資源管理問題。通過類似演繹式的教學方法，使同學們了解地下水資源管理的意義、建模步驟及求解方法，了解整個來龍去脈。

2.2.2 增加實驗教學的多樣性

在實驗教學環節，不僅講授EXCEL規劃求解方法來解決地下水資源管理問題。增加應用MATLAB求解來解決地下水資源管理問題。MATLAB（矩陣實驗室）是一款由美國The MathWorks公司出品的一種用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的商業數學軟件，對于矩陣運算等數學計算求解過程非常便捷。使同學能夠運用多種現代化工具來求解地下水資源管理問題。

2.2.3 增加討論互動，調動學習積極性

在教學過程中，根據教學內容提前設計一些話題，讓學生利用課余時間先進行預習、并查閱相關文獻。然后在課堂上分組進行討論，每組派出代表進行講解匯報，其他同學可以有針對性的進行提問和討論，最后教師進行總結、歸納、點評。通過這種方法充分調動學生學習的積極性。

2.2.4 教學手段多樣化

計算機的迅猛發展給課堂教學帶來了巨大的便利和活力[3-4]。在教學過程中，應充分利用多媒體教學設施，對于一些抽象難懂的理論知識，應用形象具體的動畫、圖片與文本組合來幫助同學們理解；對于一些地下水資源開發利用中引起的環境地質問題，應用動畫和圖片的形式來加深同學們的直觀印象。在地下水資源管理模型的求解過程中，充分發揮計算機的計算能力，使同學們體會到計算機對于地下水資源管理求解問題的巨大幫助。

3 結語

筆者根據《地下水資源管理》實際教學過程中的經驗和體會，提出了《地下水資源管理》課程教學過程中存在的一些問題，并針對這些問題提出了具體的調整與改革方法。通過教學內容以及教學方法的調整改革，提高《地下水資源管理》課程的教學效果，提高學生應用地下水資源管理知識解決實際問題的能力。

參考文獻

[1] 陳愛光，李慈君，曹劍鋒.地下水資源管理[M].北京：地質出版社，1991.

[2] 竇明，左其亭，李桂秋.水資源規劃與管理課程建設與教學研究[J].高等建筑教育，2009，18（6）：91-94.

[3] 門寶輝，張尚弘，張成，等.《水資源評價與管理》課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2014（45）：95-97.

[4] 熊正為，陳朝猛，袁華山.《水資源利用與保護》教學改革及實踐[J].邵陽學院學報：自然科學版，2002，1（2）：127-128.