蘭州大學地理學基地《水文學與水資源》教學改革探討

【摘要】課程教學改革是辦好中國特色社會主義教育理念的重要內容。《水文學與水資源》是蘭州大學地理學國家理科基礎科學人才培養基地的一門專業基礎必修課。借鑒國內外優秀的教學經驗以及結合自身近十年的教學經驗，從優秀教材的選用或編撰、科研經驗與學術前沿的傳授與討論、科研訓練水平與質量的提高、課程專業實習的強化四方面探索了課程教學改革的可行性與必要性。同時也指出提高教師自身的教學水平、學校更新與補充必要的教學設備、課后師生間的有效互動、調節與活躍課堂氣氛、提高雙語教學的效率等方面也是重要的教學改革內容與保障。

【關鍵詞】教學改革 水文學與水資源 地理學基地 蘭州大學

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）12-0011-02

一、前言

蘭州大學地理學基地作為國家理科基礎科學人才培養基地，立足地理學一級學科辦學，培養德智體全面發展、有志于資源環境基礎研究、并受到嚴格科學訓練的高層次創新人才。因此，地理學基地課程設計較之于一般的學科專業有較高的要求，除需要系統地掌握數學、物理、化學、生物學等相關學科的基本知識、方法和技能之外，還要突出科學思維和科學實驗的基本訓練，培養學生的獨立研究能力。《水文學與水資源》課程為地理學基地的專業基礎必修課，學分為3.5，課程講授形式為多媒體雙語教學，并在野外綜合實習和聯合實習中安排有關水文學與水資源的內容，以達到課堂講授與野外實習相結合的目的。課程講授的內容主要為水的性質與分布、水循環、陸地表面水的組成與運動、海洋的結構與運動、地下水的結構與運動、人類活動對水環境的影響、水資源利用的途徑與方式、水資源學的基本理論、水資源評價與保護、水權與水市場、水資源規劃與管理等。課程的內容安排上根據自身的科研特長以及國際學科前沿適當進行補充，并結合課余時間進行適當的基地科研項目、創新創業項目的訓練，提高學生理論聯系實踐的能力與水平。近十多來，這種教學方式取得了較好的成效。但隨著互聯網、信息科學等的快速發展，同時由于本科生教學區遠離市區致使師生交流的不便，基于傳統面授的教學方式已日益突顯出其不足。因此，借助蘭州大學“雙一流”學科建設的契機，開展《水文學與水資源》課程改革具有重要的現實意義和探索價值。

二、教學改革探討

國內外優秀的教學方法與經驗很多[1-4]，但由于各地、各學校的情況千差萬別，其它學校有些成功的經驗不一定能直接搬過來，教學改革宜因地制宜。借鑒國內外優秀的教學經驗，結合自身近十年來的教學經驗，從以下幾方面探討《水文學與水資源》課程改革的可行性與必要性：

1.優秀教材的選用或編撰

教材對于規范教師對課程內容的講授、引導學生對知識點的掌握等方面具有重要作用。近年來我們選用于地理學基地的教材為黃錫荃主編、李惠明和金伯欣編著的《水文學》（1986年第1版，2005年11月第15次印刷），教材偏舊，很多知識點需要補充與完善。另外，目前在水利工程領域反響很好的《水文學原理》教材（芮孝芳著，中國水利水電出版社2004年出版）存在難度偏大，公式推導偏多，難于直接應用于地理學專業。國外較有影響的教材如《Physical Hydrology》（第三版，S. Lawrence Dingman著，2015年Waveland出版社出版）、《Introduction to Physical Hydrology》（Martin R. Hendriks著，2010年劍橋大學出版社出版）也不能直接選用。目前適用于地理學專業的《水文學與水資源》教材比較罕見，因此，編撰合適的教材勢在必行。好的教材不僅僅局限于學科知識，還應能啟發學生的思維，提高他們的發散思維能力。隨著互聯網、手機APP、二維碼等的普及，教材的編撰可以考慮增加二維碼掃描功能，把諸如人水關系、水循環機理、“五水”轉化機制、洪水預報、水資源優化配置、水資源管理與規劃等內容制作成動態圖或動態過程放于網上空間，學生通過手機掃描二維碼即可實時查閱到有關的知識點，增加感性認識。

2.科研經驗與學術前沿的傳授與討論

科研與教學是兩個相互促進、相互提升的過程。好的科研經歷與活動對于提升課程的講授水平起到重要的作用；反之，通過對課程的講授，也會加深對科研成果的認識，在學生中傳播自己的科研成果，達到較好的宣傳效果。這方面，可以首先結合自身學科專長，介紹自己的科研經驗與成果，讓學生感性地體會到開展科學項目研究的步驟與思維，讓學生接觸到如何處理、解決在實施項目過程中遇到的理論與實際問題，如何總結自己的科研成果和撰寫學術論文等等。其次，給學生介紹國內外相關的學術前沿與科學難題，開闊學生的視野，引導他們如何思考、如何查閱文獻、如何解決問題。由于課堂時間有限，可以以思考題的形式讓學生課外去思考，或者以作業的形式讓學生去完成，既達到鞏固相關知識點的要求，又開拓了學生的視野，培養了他們的發散思維，一舉多得。再次，對于一些具有爭議的科學問題，比如對于“天河工程”、藏水入疆、渤海水入疆、沙漠綠化等熱點問題，通過所學到的知識，從水循環、能量轉化、生態保護等方面進行討論，引導學生關注現實的水問題和國家大事，培養寬廣的胸懷與國家視野，積極響應教育部提出的“構建具有中國特色的社會主義教育科學體系”的教育發展理念[5-7]和貫徹執行“十九”大精神。

3.科研訓練水平與質量的提高

嚴格的科學訓練是蘭州大學地理學基地本科生的一項基本技能，也是有別于其它非基地班學生的重要標志。因此，鼓勵學生參加科研訓練、激勵他們的科研熱情、提升他們的科研水平就顯得尤為重要。借鑒國外比如哈佛大學[8-9]本科生參與科研項目的成功經驗，基于國家自然科學委申請到的國家基礎科學人才培養基金本科生科研訓練及能力提高項目，制定若干科研專題，有些專題與《水文學與水資源》課程密切相關，通過課堂講授的機會積極動員學生參與申請科研項目，就課程上提到的科學難題進行立項，或者可以結合自己的研究興趣制定相關的題目。另外，還鼓勵學生積極申報學校的創新創業項目、莙政學者項目等，以增加他們科研訓練的機會，爭取本科四年每人都能主持上一次項目的機會。有時候我也通過向學生介紹自己的科研項目情況，并根據需要吸納個別有興趣的同學進課題組參與一些初步的工作，比如數據處理、模型計算、圖表分析等，以培養學生對水文學與水資源學科方向的興趣。

4.課程專業實習的強化

蘭州大學地理學基地作為國家布置在西部的唯一一個地理學國家理科基礎科學研究與教學人才培養基地，也是全國七個地理學基地之一，具有明顯的區位優勢。近些年來先后舉辦、開展卓有成效的多層次、多學科、多視角的專業實習、專題實習、聯合實習等，受到師生的一致好評與高度評價，在國內外以及港臺地區有較高的聲譽。但由于《水文學與水資源》教學大綱沒有安排單獨的課程實習，因此有關水文學與水資源內容的實習分散到地質地貌專業實習以及“蘭州大學-香港中文大學”地理學聯合實習活動中。但由于這種實習形式難以體現《水文學與水資源》課程的連續性與系統性，學生難以深入了解、掌握課程的體系、要點。因此，為加強學生理論聯系實踐的能力、開闊視野、系統掌握有關水文學與水資源學科體系，有必要增加《水文學與水資源》課程的實習。由于短時期內無法滿足這種單開實習的要求，因此，可以采取節假日或周末的時間來進行小規模的校園周邊小流域徑流測量或蘭州水文站參觀實習；也可以課后作業的形式，讓學生自行到校園周邊小流域進行水文要素（如水位、流速、流量、土壤濕度等）的測量計算。

以上結合《水文學與水資源》的課程特色和蘭州大學地理學國家理科基地的要求探討了四方面的教學改革想法，是重要的、可行的，有些也是緊迫的（如教材的編撰和實習的規劃）。除此之外，對于諸如提高教師自身的教學水平、學校更新與補充必要的教學設備（如擴音器、電腦系統與軟件等）、課后師生間的有效互動、調節與活躍課堂氣氛、提高雙語教學的效率等方面也是重要的教學改革內容與保障。

三、結論

《水文學與水資源》課程為蘭州大學地理學基地的專業必修課，結合近十年的教學經驗，開展課程改革是必要的、也是重要的。重點從教材的選用與編撰、科研經驗與學術前沿的傳授與討論、科研訓練水平與質量的提高、課程專業實習的強化四方面探討了《水文學與水資源》課程改革的可行性與緊迫性，同時也提到諸如提高教師自身的教學水平、學校更新與補充必要的教學設備、課后師生間的有效互動、調節與活躍課堂氣氛、提高雙語教學的效率等方面的改革內容，對于提升蘭州大學地理學基地學科水平、響應國家的教育教學改革具有重要意義。

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基金項目：國家基礎科學人才培養基金資助項目（J1310036）

作者簡介：李勛貴（1978-），男，博士（后），副教授，主要從事水文水資源的教學與研究工作。