強地學基礎上水文與水資源工程國家特色專業建設模式改革探索與實踐

吳吉春+王棟+王遠坤

（南京大學地球科學與工程學院水科學系，江蘇 南京 210023）

摘要：本文介紹了南京大學地球科學與工程學院水文與水資源工程專業建設改革歷程與成效，主要包括培養方案建設，課程教材建設，實驗實踐建設和教研團隊建設。目前已初步建成強地學背景的南京大學水文與水資源工程國家特色專業建設模式。對未來水文專業的發展與建設進行了思考與探討，可為我國水文與水資源工程專業健康持續發展提供參考與借鑒。

關鍵詞：地學，水文與水資源工程，國家特色專業，建設模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）24-0113-03

水是生命之源、生產之要、生態之基。水資源的開發、利用和配置對經濟社會發展至關重要。人多水少、水資源時空分布不均是我國的基本國情和水情。水資源短缺、水污染嚴重、水生態惡化等問題十分突出，已成為制約經濟社會可持續發展的主要瓶頸。2012年1月，國務院發布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，2015年4月，又出臺了《水污染防治行動計劃》（“水十條”）。教育部陳寶生部長在2016年10月高等學校工作座談會中指出，要創建世界一流大學、一流學科，提升我國高等教育綜合實力和國際競爭力，實現教育報國、教育強國。在雙一流建設進程中，高校要做到四個“回歸”——回歸常識、回歸本分、回歸初心、回歸夢想。作為培養水文與水資源工程專業人才的高等院校，有必要按照社會經濟發展需求，培養和輸送優質水利人才，為我國水資源環境可持續開發利用提供技術支撐。

近年來，全國大約有50所院校開設水文與水資源工程專業，主要分布在部分綜合性高校，如南京大學；傳統水利院校，如河海大學；農業院校，如山東農業大學；地礦院校，如中國地質大學等。由于歷史沿革問題，開設水文與水資源工程專業的院校都各自具有特色。傳統水利院校以河海大學為例，劉光文先生開創了我國第一個水文系，主要以陸地水文為主，其水文專業的課程設置和人才培養模式也以陸地水文學為主。農業院校的水文專業人才培養模式上則具有濃厚的農學背景。

南京大學水文專業由水文地質和陸地水文專業整合而來，既有傳統陸地水文又有鮮明的地學背景和特色。近10多年來，經過不斷發展和完善，初步建成了具有南大特色的水文與水資源工程專業培養模式。本文主要介紹我校水文專業近年來的改革實踐，以期為本專業乃至其他相關專業發展提供借鑒與參考。

一、南京大學水文專業發展歷程

1952年全國3所高校首批設立“水文地質工程地質”專業，南京大學便是其中之一。1958年又在全國綜合性高校中率先設立“陸地水文學”專業。這兩個專業均設有博士點，前者曾是國家重點學科。1999年，根據教育部頒布的新專業目錄，南京大學將地下水、地表水力量整合為新的水文與水資源工程專業，為南京大學地球科學與工程學院的專業之一。

南京大學地球科學與工程學院是我國歷史最久的地質學教育機構之一，在八十余年的歷史中培養了大批優秀地學人才，設有理科“地質學”和工科“地質資源與地質工程”兩個博士學位授權一級學科點，礦物學巖石學礦床學、構造地質學、地球化學、古生物學與地層學等8個二級學科博士點，9個二級學科碩士點，以及“地質學”一級國家重點學科“。故南京大學水文與水資源工程專業具有鮮明的地學特色。南京大學水文與水資源工程專業2005年獲批江蘇省本科特色專業，2007年獲批教育部二類本科特色專業，2012年獲批江蘇省高等學校本科重點專業。所屬水文學及水資源二級學科2006年獲批江蘇省重點學科、2007年獲批國家重點（培育）學科，所屬水利工程一級學科2008年獲批江蘇省一級學科重點學科。2010年通過了教育部水文與水資源工程專業工程教育認證。

這一專業團隊目前是教育部水文水資源教學指導委員會副主任單位、中國水利學會地下水科學與工程專業委員會副主任單位、中國自然資源學會水資源專業委員會副主任單位、中國水利教育協會高等教育分會第四屆常務理事單位、水文專業教育研究會副主任單位。

二、南京大學水文與水資源工程國家特色專業建設探索

南京大學水文與水資源工程專業積極響應國家建設世界一流大學和一流學科的要求，制定適應新形勢下學科發展需要的人才培養方案，豐富課程和教材內容，充分開展實驗實踐，提升團隊教研水平，形成了水文專業建設的南京大學模式（圖1）。

1.培養方案建設。20世紀，我國水文專業人才培養主要以工程水文內容為主。進入21世紀后，人類活動不斷加劇，水資源開發利用程度顯著加大。水資源短缺、水環境、水生態、水災害問題日益突出，對水文專業人才能力有了更高的要求。而原有的教學計劃和培養方案則主要以傳統的“測、報、算”為主，已不能適應新形勢下下水文工作的實際需求。

在此背景下，我們緊密結合新形勢下水文發展需要，一方面組織教研室成員對水文學科的建設進行充分研討，另一方面在國內開設水文專業的院校內展開廣泛調研，同時開展畢業生質量跟蹤調查，邀請生產單位和用人單位到校座談，認真聽取其對水文專業畢業生能力與素質的新需求。充分利用南京大學大地學學科優勢，制定了具有南大特色的人才培養方案，在原課程體系基礎上，優化了地學知識課程，如普通地質學、水文地質學基礎、水文地球物理方法、地下水資源勘查與評價和水文地球化學等。同時增加了水環境方面內容，如水環境保護、水環境監測和水環境化學等課程，并在多門專業必修課程中適度增加生態學，特別是水生態方向的授課內容。尤其特別加強了實習實踐環節的內容，突出實踐能力與創新能力培養。

新的方案劃既能發揚我系傳統的教學特色，強化學科專業理論、知識和基本能力的教育訓練，同時注重培養創新精神和綜合素質，尤其注重拔尖創新人才培養，滿足21世紀大水文發展需要。

2.課程教材建設。我校水文專業歷來重視教材的及時更新和編撰。新編教材在內容上有較多的擴充、加深和更新，同時注意其科學性和嚴密性。在教材使用方面，本專業的目標是使用最新、最好的教材，年輕教師盡量使用原版教材，逐步實行雙語教學，所有課程實行多媒體授課。

經過多年的發展與建設，在水文與水資源工程專業各位教師的共同努力下，主編和參編了9部教材，其中6部為高等學校水利學科專業規范核心課程教材，分別是《地下水動力學》《水環境化學》《水文水利計算》《水文統計學》《工程水文及水利計算》和《工程水文學》），2部為普通高等教育國家級規劃教材。其中，《地下水動力學》先后于2008年和2009年被評為江蘇省精品課程和國家精品課程，《工程水文及水利計算》《工程水文學》獲批2011年度江蘇省高等學校精品教材。所編寫教材被國內多家兄弟單位院校采用，特別是《地下水動力學》和《水環境化學》更是受到水文、地工、環境和市政等專業學生的歡迎和好評。

3.實驗實踐建設。實踐教學對本科教學質量的提高與人才能力的培養至關重要，具有課堂教學無法替代的作用。專業課程都要求相應的實驗作為支撐，并且要求學生每年暑假集中時間進行野外實踐實習，逐步提高學生對知識的應用能力。對于高年級的學生，建立由若干人員組成的研究型實驗小組，與國內同行生產單位及相關企業聯合，進行探索性的實驗/試驗，以培養學生的創新能力和對協作精神。

根據我校水文與水資源工程專業實踐教學具有明顯的地學特色，既涵蓋了水文專業生產實習又突出地學基礎實習。利用所在地科院的獨特優勢條件，為水文專業開設了地質基礎實習和區測填圖實習，這是其他傳統水利院校水文專業學生難以獲得的實習機會。同時進行了地下水及水環境認識實習，水文專業生產實習、畢業實習等。經過長期積累，本專業在南京江浦、蘇州、無錫、常州、以及安徽屯溪等地建立了固定教學實習點，如南京的中山植物園野外綜合試驗場。同時與江蘇、上海、安徽、浙江三省一市有關行業部門建立了良好的長期合作關系，如黃山市水文局、江都水利樞紐等，在長江三角洲地區形成了穩定的產、學、教、研緊密結合的協同育人實踐基地，為本科生實習和畢業設計提供了長期而穩定的實習、實訓基地。

4.教研團隊建設。水文專業現有一支規模適中、結構合理（年齡、職稱、研究方向）、高學位、高水平的專業團隊，由中科院院士、長江學者特聘教授、國家自然科學基金杰出青年基金獲得者、新世紀百千萬人才工程和教育部跨世紀人才組成。近幾年通過引進國內外優秀博士，學術隊伍更加年輕化，隊伍結構更趨合理。

在本科生教學中，水文與水資源工程專業團隊具有優質的授課水平，所有教授、副教授均參與本科生一線教學工作，將專業課程知識與學科前沿進展有機地融入到授課內容中，近年來多次獲得全國水利類青年教師講課競賽特等獎和一等獎。

為進一步推進水文專業建設國際化，積極安排教師出國進修交流，與國外著名科研院所建立了長期交流和合作關系，如美國亞利桑那大學、伊利諾伊大學、德州農工大學、伯克利國家實驗室、加州大學洛杉磯分校、弗羅里達州立大學、日本熊本大學、日本水文科學學會、加拿大多倫多大學等。目前水文專業團隊絕大部分教師均具有出國訪學或留學經歷，這進一步推動了水文專業教學和人才培養的國際化。通過與國外著名院校的合作，邀請了多位知名學者為水文專業開始短期課程或講座，拓寬了水文專業學生的國際化視野。

5.水文專業建設南京大學模式。我國高校由于歷史原因，都只側重地表水或地下水中的一部分，兼備兩者的很少（現有3個水文與水資源工程國家重點學科全偏重地表水），而本學科既有很強的地下水力量，又有相當的地表水力量。與同類學科相比，本學科地下水方面優勢突出，在國際上具有較大影響，國內一直居領先地位。我校水文專業學生同時具備了地表水、地下水和水環境方面水文專業基礎知識，具有獨特的優勢，可培養從本科到博士后的各類專業人才。

作為我國水利事業建設的后備力量，高校水利類專業學生是實現水利可持續發展、構建民生水利的人才保障。我校水文專業畢業生主要畢業去向為國內水文、地礦單位，如水利部長江水利委員會、水利部太湖流域管理局，本校直升深造，以及國外著名高校深造（如美國賓州州立大學）。近年來，我校水文專業學生基于專業知識，積極參與科研項目，開展科學研究，多項由研究成果撰寫的論文發表在國內核心期刊如《水利學報》等發表；發揮良好的創新精神和團隊協作能力，利用所學知識積極參加創業實踐，不斷追求知識結構的拓寬、學術視野的延伸和社會技能的拓展，獲得了多項本學科領域重要獎項，如全國水利優秀畢業生，全國水利院校未來水利之星的學業之星、創業之星和公益之星提名獎等榮譽稱號，以及劉光文水文科技教育基金獎學金等。這充分體現了我校水文專業優秀學生的學習、科研、創新能力，也是國內兄弟院校對我校水文專業人才培養的認可。

在雄厚的歷史積淀基礎上，經過多年的艱苦奮斗和凝心聚力，本專業的整體實力尤其是創新能力和為國家經濟社會發展服務的能力具有顯著提高。已在全水文模型與不確定性分析模擬、地下水隨機理論、水環境與水生態、流域水文模型、工程水文地質等方面取得了一系列標志性成果，為國家和地方經濟社會發展做出了重大貢獻。已逐步打造成為我國一流的具有南大特色的“水文與水資源工程”專業精英型工科人才培養基地。

三、對水文專業建設的思考

2015年11月，國務院發布《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，對世界一流大學和一流學科建設實行建設與改革并重，確定了提升科學研究水平、培養拔尖創新人才、著力推進成果轉化等建設任務，為我國建成高等教育強國明確了任務路徑。隨著國家治水觀念與思路的轉變，社會發展對水文與水資源工程專業人才的要求不斷激增，同時對水文人應具備的能力和素質也提出了更高的要求，也給水文與水資源工程專業教學帶來了新的挑戰。

在國家建設“雙一流”的要求下，一方面，要注重學科交叉融合，豐富師資力量，建設一只知識結構合理的水文專業團隊。除傳統的水文“測、報、算”外，還要適應新形勢的要求，從國內外著名院校大力引進具有地理地質、大氣科學、環境科學等學科背景，如從事3S技術、水環境、水生態領域研究的青年人才，補充到師資隊伍，組成具有多學科交叉背景的水文專業團隊，培養復合型高素質水文人才。另一方面，要注重科研反哺教學，將最新科研進展與本科課程教學相結合，使得學生在掌握基礎知識的同時了解科研前沿動態。此外，還應鼓勵學生積極申請大學生創新訓練計劃項目，采取自主選題或參與本專業教師所負責科研項目的研究課題，培養學生的基本科研素養、實踐能力和團隊合作能力。

為培養水利專業人才的高等院校，適應新形勢下的要求，勇于創新，免同質化教育，建設具有自身特色的水文專業品牌，才能在國內兄弟院校中保證持久競爭力。

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