一流學科建設背景下《巖溶學》教學改革探析

李清光

（貴州大學 資源與環境工程學院，貴州貴陽 550025）

隨著人口的持續增長和社會經濟的快速發展，人類不斷利用自然資源，引發生態環境問題[1]。巖溶環境具有“脆弱性”和“敏感性”特點，且與人類社會、經濟發展息息相關，其中，以貴州為中心的西南喀斯特地區存在生態環境問題。

生態文明建設是關系國家持續發展的根本大計。隨著我國西南地區脫貧攻堅和和鄉村振興工作向縱深發展，有效合理地開發利用巖溶區各種資源，保護巖溶區環境，實現生態文明建設與鄉村振興有效銜接，亟需大量掌握扎實巖溶知識的相關人才[2-3]。

1 《巖溶學》課程開設現狀

1.1 開課范圍

現階段，《巖溶學》相關課程的開設比較有限，與我國巖溶區分布規模和面臨的巖溶地質環境問題相比，顯得不夠協調。中學地理課程或多或少都會涉及巖溶機理和巖溶地貌等方面的基礎知識，并對一些簡單的巖溶現象做出解釋。在本科階段，僅有部分院校在環境類、水文與地下水、地質類和自然地理等專業開設專門的《巖溶學》選修課。更多的是在地質地貌學、生態水文學、工程地質學、環境地質學等課程中穿插巖溶相關的知識，但并不系統。

隨著巖溶學學科的發展，巖溶學在巖溶沉積記錄與全球變化、巖溶水文水資源、巖溶作用與碳水鈣循環、巖溶碳匯過程及效應、巖溶生態恢復等多個領域都取得了較為系統的研究成果。與此同時，相關高校及科研院所在上述領域的研究生培養也逐漸受到重視。巖溶學概論、巖溶環境學、巖溶生態水文等課程逐漸納入相關專業的研究生培養課程體系。

1.2 課程內容

巖溶學的發展離不開多學科交叉。學科交叉點通常就是巖溶學發展體現出的新的生長點、新的科學前沿，最有可能開辟新的研究領域，使巖溶學發生飛躍性變化。因此，巖溶學的研究內容涉及面較廣。以袁道先院士等編著的2015版《現代巖溶學》為例，全書共4篇，13章。全書首先在簡要介紹巖溶發育、巖溶形態、巖溶動力系統等巖溶基本知識的基礎上，梳理了世界主要巖溶的形態組合特征，闡述了其形成機理，點明了現代巖溶學研究的科學目標以及在全球變化中的重要意義；同時揭示巖溶地區豐富礦產和水土資源的形成機理，以及資源與較低環境容量之間的矛盾，并提出相應的防治對策。郭純青主編的2007版《中國巖溶生態水文學》以巖溶多重介質環境為對象，將巖溶地區水文學、巖溶學、生態學等綜合集成，重點介紹了巖溶地區的水文氣候與生態、景觀水文與生態、濕地河流與生態、森林水文與生態等方面的研究成果。此外，還有《巖溶學概論》《巖溶環境學》《中國巖溶學》《中國巖溶動力系統》《巖溶水文地質環境演化與工程效應研究》《巖溶工程地質學》和《巖溶地區生態環境破壞分析與治理》等眾多巖溶學專著。專著編寫體系不同、側重點各有差異，充分體現出巖溶學是一個多學科交叉的研究體系。因此，授課范圍應該根據巖溶學學科發展規律，對巖溶學各個領域的研究內容進行合理篩選，做到內容層次分明、重點突出；同時，還應考慮學生的專業背景，授課內容要具有一定的針對性。

2 優化課程內容，拓寬學生視野

2.1 授課內容應體現生態文明內涵

我國巖溶區主要分布在地處長江和珠江源頭的西南地區，是全球最大的巖溶集中連片區，同時也是國家生態屏障的重要組成部分。西南巖溶區域具有生態功能區和生態脆弱區的先天屬性[4]。長期以來，西南巖溶區面臨著生態系統功能衰退、生物多樣性不斷減少、水土不斷流失、石漠化不斷加劇和自然災害頻發等多方面環境地質問題[3]。因此，《巖溶學》課程內容應充分結合生態文明發展內涵，在巖溶區生態環境、巖石碳匯和石漠化治理等授課內容的講解過程中，引導學生進一步探討巖溶區生態保護與恢復的關鍵科學問題、增加巖溶碳匯的技術措施，以及實現可持續發展的相關對策，最終讓學生認識到巖溶區生態文明建設的必要性和緊迫性。

2.2 授課內容應反映學科發展前沿

在流域尺度巖溶碳匯效應研究過程中，首先要根據巖溶流域碳循環過程，充分考慮地質要素、氣候要素和水文要素，尤其關注生物化學過程的影響[5-6]。因此，在授課過程中，應該啟發學生思考多尺度、多界面、多過程的碳循環機制。在全球變化的巖溶記錄方面，長期以來人們對洞穴石筍等沉積記錄已經開展了大量工作，這方面的研究也容易引起學生的興趣。但洞穴滴水對大氣降水響應時間、洞穴環境變化對洞穴沉積物的影響、洞穴上覆植被、土壤變化對洞穴滴水及洞穴沉積物的影響等研究還有待加強。因此，有必要向學生強調這些工作對洞穴石筍在水文、生態方面的研究意義，進而通過對貼近前沿的科學問題探討，引導學生進入巖溶學科的研究領域。

2.3 授課內容應體現貴州省區域特色

古近紀以來，貴州省長期處于濕熱的熱帶、亞熱帶氣候環境。隨著大幅度自東向西的構造傾斜上升，并伴以局部斷塊上升和斷陷盆地的相對下降，地形切割強烈，巖溶發育復雜，區域分異明顯，地貌類型多樣，水動力條件區域變化顯著。因此，貴州巖溶發育與廣西、云南、四川和湖南相比，表現出獨特的區域特性。

鑒于此，在《巖溶學》教學過程中，應該從區域地質背景出發，著重突出貴州省巖溶發育的獨特之處。以雙河洞為例，作為全球最長白云巖洞穴，溶洞主體發育于寒武系婁山關群和奧陶系桐梓組地層中[7]。雙河洞地質公園內巖溶地貌種類齊全，是罕見的地質奇觀。另一方面，貴州省作為典型的巖溶山區，山勢陡峭、起伏大，加之森林植被少、覆蓋率低，土壤瘠薄，生態脆弱，應該在課堂中讓學生了解貴州的這些地質特點。

3 巖溶學人才培養的幾點思考

我校進入全面推進“部省合建”和“雙一流”大學建設、實現學校內涵式發展的關鍵時期。因此，巖溶學人才的培養應立足西南地區地域優勢，密切結合國家和地方經濟需求，著眼于地質學科發展前沿，重點培養服務貴州及西南巖溶區生態文明建設的高質量人才。基于此，《巖溶學》教學必須與時俱進，順應時代需求，將生態文明和“雙一流”建設的內涵貫穿始終[2-4]。

3.1 革新教學方法，培養自學能力

簡潔而又生動地講授《巖溶學》的課程內容，教學方式方法尤為關鍵。一方面，授課教師應根據《巖溶學》的內容，合理組織授課邏輯，巧妙構建授課知識體系。同時，還應結合演繹推理、啟發式教學等教學方法，提升學生學習《巖溶學》的興趣。另一方面，還應結合生態文明和“雙一流”建設的內涵，幫助學生明確巖溶不同章節的內容要點。通過鼓勵和引導學生關注“雙碳”工程和巖溶碳匯等熱點話題，拓展課堂學習內容，培養學生的自學能力。

3.2 組建教學團隊，提高教學質量

教學團隊的組建可以打破單一授課教師知識面的局限性，更好地服務《巖溶學》課堂教學。鑒于巖溶學交叉學科的特性，具有不同知識背景的教師組成教學團隊，可以使教師發揮各自所長，提升授課質量。在組建教學團隊的過程中，應該充分考慮梯隊結構和學科背景。盡可能將不同團隊成員的研究成果融入授課內容，讓課堂授課更加貼近學術前沿知識。此外，團隊的凝聚力和團隊文化建設也是保障教學質量的重要環節。

3.3 搭建科教平臺，重視科研實踐

巖溶學人才是巖溶學學科發展的重要推動力，也是西南巖溶區生態文明建設和經濟社會發展的重要人才保障。除了課題教學環節，人才的培養還離不開科教平臺的建設和科研實踐[7-9]。我校建有貴州喀斯特環境生態系統教育部野外科學觀測研究站，旨在加強野外科學觀測研究能力建設和科學數據積累，著力支持巖溶學等相關學科建設和高層次人才培養，推動我校“雙一流”建設。該平臺先后建設了雙河洞國家地質公園和織金洞世界地質公園等多個野外觀測點。這些野外臺站在區域巖溶景觀、巖溶水資源、巖溶生態系統等方面具有代表性。因此，巖溶學人才的培養應通過加強相關科研實踐環節，培養學生解決巖溶相關科學問題的能力。

4 結語

巖溶學人才培養對促進生態文明建設與鄉村振興具有重要意義。巖溶學人才的培養應立足西南地區地域優勢，密切結合國家和地方經濟需求，重點培養服務貴州及西南巖溶區生態文明建設的高質量人才。現階段，《巖溶學》課程授課內容應體現生態文明內涵、反映學科發展前沿，并呈現貴州省巖溶區域特色。《巖溶學》教學必須與時俱進，通過革新教學方法，培養學生自學能力；通過組建教學團隊，提高教學質量；通過搭建科教平臺，重視科研實踐。