水文與水資源專業專創融合課程構建

趙景宇 李建樓 劉文沛

摘要：水文與水資源學科在人才培養過程中應注重專創融合課程的開設和構建，教師根據自身的學科優勢，講解水文發展面臨的形勢和社會需求，用學科發展的最前沿，通過精巧的課程內容設置，多樣化的授課方式，運用“回顧理論—評價現實—引導創新創業實踐—后期指導”的模式，將創新創業內容融入專業教育之中，促進學生創新思維與能力的培養、就業思維的轉變，進而提高人才培養質量，構建“專創融合”課程體系。

關鍵字：課程構建，水文與水資源，專創融合;

中圖法分類號：N41

前言

水文與水資源是研究地球上各種水體的形成、循環和時空分布，水體的生物、化學和物理特性，水體與其環境的相互影響（包括與人和生物的關系）等方面的科學;也是為水旱災害防治、水資源開發利用、水生態安全和水環境保護提供科學依據的學科。水文工作是經濟建設和社會發展的重要基礎工作，包括水文站網規劃建設、水文監測、水文情報與預報、水文水資源分析計算、水文服務、水文科學研究、水文教育與宣傳、國際合作與交流、水文治理等。2019年3月十三屆全國人民代表大會的政府工作報告明確提出加強和創新社會治理，要求“做好地震、氣象、水文、地質、測繪等工作”、“健全國家應急體系，提高防災減災救災能力”、“加強國家安全能力建設”等內容。隨著經濟社會的快速發展和氣候變化的影響，水文學的發展從側重研究地球上各種水體的形成、循環和時空分布等自然規律轉變為側重研究水體與經濟社會、生態環境的關系，水文是支撐解決水旱災害、水資源短缺、水生態損害、水環境污染四大水問題的基礎和關鍵。

2015 年，《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發〔2015〕36 號）中指出，高等教育教學過程中，高校應加強創新創業教育改革，將創新創業內容融入專業教育之中，進而提高人才培養質量。水文與水資源學科在人才培養過程中應注重專創融合課程的開設和構建，學生完成專業知識的學習，掌握水文水資源、水環境和水利工程方面的基礎理論和基本技能，對水文統計與計算、水資源開發利用，水環境治理與保護等及相關領域的有一定基礎，教師根據自身的學科優勢，把握學科發展前沿，講解專業發展面臨的形勢和社會需求，將創新創業內容融入專業教育之中。

一、以“水文監測”課程為例，專創融合課程內容設置如下：

教學內容簡介：通過介紹水文監測的現狀、發展方向，指出水文監測面臨的形勢和社會需求，學科發展的最前沿;制定簡單學生開放式課題，鼓勵學生多加嘗試參與。

第一、回顧水文監測的內容包括：對江河、湖泊、渠道、水庫的水位、流量、水質、水溫、泥沙、冰情、水下地形和地下水資源，以及降水量、蒸發量、墑情等實施觀測，并進行分析和計算;

第二、介紹當前我國水文監測總體情況，監測技術手段總體落后，自動化水平低，人員依賴程度高，大量水文站仍采用駐站管理（雨量、水位、墑情等要素基本實現自動監測，水質實現部分監測，流量、蒸發、泥沙自動監測率低）;水文傳感器部分如雷達波流速儀、氣泡式壓力水位計、聲學多普勒剖面流速儀、聲學時差法流速流量計、光學法測沙儀和水質傳感器等傳感器還主要依賴進口。水文監測的發展方向 —— 1. 天空地一體化監測體系;2. 全天候雨量監測技術與裝備;3. 雷達測雨技術技術;4. 聲學多普勒流速剖面儀;5. 側掃雷達流量測量系統;6. 大尺度粒子圖像河流測速系統;7. 非接觸式雷達流速儀與圖像粒子測速儀在無人機平臺上的應用;8. 剖面雷達斷面實時測量;9. 水文要素監測技術研究及設備研制與應用等

第三、通過制定簡單學生開放式課題，鼓勵學生多加嘗試，新技術新儀器研發和新標準制定，并設置簡單學生開放式課題，讓學生分組完成，例如：課題一“改進降水監測設備，解決雨雪無法兼顧、計量誤差受雨強影響等監測難題”;課題二“比測聲學多普勒流速剖面儀（ADCP）， 經過比測實踐，嘗試開展了ADCP的自主研發活動”。

第四、提供材料、設備和資金，指導學生創新創業實踐活動，無論成功與否給與指導、幫助和支持。

二、以“礦井水害防治”內容為例，專創融合教學內容設置如下：

教學內容簡介：了解我國礦井水害特點，掌握礦井水害發生的原因及礦井透水的預兆及應采取的措施;掌握礦井水災的防治措施。先介紹礦井水災的防治措施的專業知識，提出問題讓學生現場解決，開拓新的思路與方向，讓專業課堂“活”起來，實現方法創新與專業實踐兩者有機融合。

第一、介紹礦井水害特點，礦井水害發生的原因及礦井透水的預兆及應采取的措施;

第二、分組進行，針對我國煤礦水害分布區域（六大水害區）⑴華北石炭二疊紀煤田的巖溶—裂隙水水害區;⑵華南晚二疊紀煤田的巖溶水害區;⑶東北侏羅紀煤田的裂隙水水害區;⑷西北侏羅紀煤田的裂隙水水害區;⑸西藏—滇西中生帶煤田的裂隙水水害區;⑹臺灣地區第三紀煤田的裂隙—孔隙水水害區，每組選定一個固定區域內的煤礦礦床水害實例，讓學生制定礦井水災的防治措施;最后給出實際生產過程中的礦井水災的防治措施，供學生對比分析討論。

三、以“水環境保護”課程為例，專創融合課程內容設置如下：

教學內容簡介：解決水環境污染問題水文支撐是指基于江河湖庫和地下水水質監測、水質分析評價、水污染預報預警等，為地表水和地下水水資源保護、飲用水水源地水質安全保障、水污染治理等提供基礎支撐。回顧水質指標超標，主要有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物、pH值等;評價水體污染體系，我國水體現狀及特點;水污染源控制總體思路，加強水污染源防控、監測與預測，同時介紹相關方面的前沿研究。

第一、回顧水質指標超標，主要有礦化度、總硬度、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、鐵、錳、氯化物、硫酸鹽、氟化物、pH值等;評價水體污染體系，我國水體現狀及特點;水污染源控制總體思路;

第二、通過實驗，讓學生參與水污染處理過程，實驗內容設計：（1）畜禽養殖生態控源技術;（2）農田氮磷綜合減排技術;（3）農藥面源污染防治技術;（4）污水生態處理技術;（5）村鎮地表徑流調控技術;（6）岸坡濕地面源攔截技術;（7）洼陷濕地生態凈化技術;（8）水資源監測系統。

第三、通過實驗討論不同水體污染處理方案，優劣，設計更加合理的處理方案。在水環境保護的專業前提下，讓學生參與體驗水體污染處理過程，鼓勵學生創新處理方案，實現技術創新。

四、以“水生態安全”內容為例，專創融合課程內容設置如下：

教學內容簡介：解決水生態損害問題水文支撐是指基于生態流量、水生態指標、水土流失和地下水等監測和分析，支撐水生態保護與修復。依托現有水文站網，對有生態水量管控目標的河流湖泊實施水文監測全覆蓋。

第一、介紹河湖生態流量預測預警;加強干支流和湖泊涉水工程管理;協調好河湖泊等生態需水量的關系;加強水庫群聯合生態調度;加強重要河流和湖庫的水資源管理;加強流域生態流量監控體系建設;加強生態流量基礎研究。

第二、水生態安全響應對策，科學合理制定生態流量完善河流生態水量保障監督考核體系，強化涉水工程河湖生態水量配套設施的建設和管理，加強以生態水量為首要條件的水資源統一調度。

第三、從概念、政策、標準、技術四個層面，討論水生態安全手段，鼓勵學生概念創新、政策創新、標準創新、技術創新。“河湖生態流量預測預警”為核心，在專業教育的基礎上，從概念、政策、標準、技術四個層面，討論水生態安全手段，鼓勵學生概念創新、政策創新、標準創新、技術創新，通過開創新思維與能力的培養，提高人才培養質量，促進專創融合。

五、結論

從而通過“回顧理論—評價現實—引導創新創業實踐—后期指導”的模式將創新創業內容融入專業教育之中。專業教育重在提高學生的專業理論知識與相關技能，創新創業教育注重學生創新創業意識引導、創新創業思維培養、創新創業能力鍛造和主動探索精神激發。所謂“專創融合”，即專業教育是實現創新創業教育的前提，創新創業教育是專業教育的實踐與推進，兩者有機融合、相互滲透能更好地促進學生將專業知識運用到實際工作之中，解決實際問題，從根本上提高人才培養質量，提升學生核心競爭力。

“水文與水資源學科前沿”課程，教師根據自身的學科優勢，講解水文發展面臨的形勢和社會需求，用學科發展的最前沿，讓學生認識到新時代水文工作是按照中央治水思路和水利改革發展總基調要求，是以國家經濟發展和科技進步為依托，以支撐解決四大水問題為主要服務對象，以加快水文現代化建設為突破口，調整優化水文站網，實現水文測報和信息處理服務自動化、信息化和智能化，是滿足新時代經濟社會發展和解決水問題需求的現代化水文工作，從而將創新創業內容融入專業教育之中，這將有益于學生學習興趣的提高、創新思維與能力的培養、就業思維的轉變，進而提高人才培養質量，促進學生創業與就業，構建“專創融合”課程體系。

參考文獻：

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