地方院校水土保持工程學(xué)教學(xué)改革與思考
——以榆林學(xué)院為例

張 正，李 強(qiáng)，曾春梅，于衛(wèi)潔，卜耀軍

（榆林學(xué)院 陜西省陜北礦區(qū)生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 榆林 719000）

在應(yīng)用轉(zhuǎn)型的大背景下，教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出，轉(zhuǎn)型高校要把辦學(xué)思路轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展上來(lái)，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上來(lái)，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來(lái)。可見(jiàn)，作為普通本科院校，人才培養(yǎng)需要借助社會(huì)資源實(shí)現(xiàn)校企深度融合，突出人才培養(yǎng)的“地方性、應(yīng)用性和行業(yè)性”。

榆林學(xué)院是全國(guó)首批應(yīng)用轉(zhuǎn)型的試點(diǎn)院校。該院校所在地陜西省榆林市是我國(guó)土壤侵蝕最嚴(yán)重的地區(qū)之一，尤其水力侵蝕與風(fēng)力侵蝕在時(shí)空上疊加，相互作用，相互影響，成為黃河粗沙多沙來(lái)源區(qū)與黃土高原強(qiáng)烈侵蝕中心，應(yīng)用型的水土保持與荒漠化防治專業(yè)人才缺口大。水土保持工程學(xué)是水土保持與荒漠化防治專業(yè)的三大主干專業(yè)課程之一，課程凸顯水土保持“三大措施”中的“工程措施”，具有重要的專業(yè)地位。作為一門(mén)應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，如何讓學(xué)生真正掌握該課程基本知識(shí)并進(jìn)一步運(yùn)用所學(xué)知識(shí)治理當(dāng)?shù)厮亮魇ВP(guān)系著本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知能力和未來(lái)的職業(yè)規(guī)劃。目前，以講解法為主的理論教學(xué)與參觀實(shí)習(xí)基地為輔的實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的模式是水土保持工程學(xué)實(shí)踐性課程學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)途徑，雖效果顯著，但仍然存在實(shí)踐課時(shí)緊張、案例材料缺乏、具有實(shí)踐能力的一線工程師加入教學(xué)不足及考核形式單一等問(wèn)題，使得教學(xué)效果不盡如人意。因此，水土保持工程學(xué)課程的教學(xué)改革與完善十分必要。

綜上，為了進(jìn)一步提升應(yīng)用型課程的教學(xué)效果，筆者以水土保持與荒漠化防治專業(yè)的水土保持工程學(xué)為研究對(duì)象，通過(guò)資料查閱、教學(xué)實(shí)踐探索，并結(jié)合地方院校實(shí)際，力求通過(guò)教學(xué)內(nèi)容體系和方法的改革，探索出適合地方普通本科院校培養(yǎng)“地方性、應(yīng)用性和行業(yè)性”高素質(zhì)人才提供參考。

一、重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容體系

認(rèn)識(shí)是一個(gè)由表及里、由淺入深和循序漸進(jìn)的過(guò)程，認(rèn)識(shí)用于指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐反作用于認(rèn)識(shí)，根據(jù)這一規(guī)律，筆者通過(guò)資料查閱、教學(xué)實(shí)踐探索，并結(jié)合地方院校實(shí)際，初步提出將水土保持工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容分為4 個(gè)逐步提高的層次。

（一）模塊化與專題化理論教學(xué)

水土保持工程學(xué)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握流域綜合治理措施體系中水土保持工程措施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工的理論與基礎(chǔ)技能。在教學(xué)活動(dòng)中，既要體現(xiàn)行業(yè)進(jìn)展，又要密切聯(lián)系區(qū)域?qū)嶋H。通常來(lái)講，水土保持工程包括梯田、山坡固定工程，坡面集水蓄水工程，攔砂工程，淤地壩、山洪及泥石流防治工程，護(hù)岸與治河工程，小型水庫(kù)、山地灌溉工程等。結(jié)合人才培養(yǎng)地方性與行業(yè)性特征，本文將水土保持工程劃分為坡面治理工程、邊坡防護(hù)工程、溝道治理工程和泥石流防治工程四種類型，如圖1 所示。在教學(xué)活動(dòng)中借鑒模塊化知識(shí)理念，將每個(gè)水土保持工程類型視為一個(gè)知識(shí)模塊，可以獨(dú)立存在，不同知識(shí)模塊之間也可以交叉融合，形成模塊化知識(shí)體系。在知識(shí)模塊之間的共有部分，設(shè)置了水土保持工程布設(shè)的原則及研究前沿分析、工程設(shè)計(jì)前期流域的調(diào)查內(nèi)容與方法、工程治理措施的規(guī)劃及相關(guān)技術(shù)、典型水土保持工程適用性的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估、水土保持工程投資估算及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等教學(xué)內(nèi)容。這種課程體系需要教師對(duì)課程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)際情況提出若干問(wèn)題，這些問(wèn)題既要有理論性，又要有擴(kuò)展性。

圖1 水土保持工程學(xué)模塊化知識(shí)體系構(gòu)建示意圖

專題化教學(xué)是根據(jù)教學(xué)大綱的要求和學(xué)生的實(shí)際需求實(shí)施的一種教學(xué)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)方式，其教學(xué)目標(biāo)更加明確且具有針對(duì)性，內(nèi)容更為系統(tǒng)。水土保持工程措施中，某些工程措施（例如，坡面治理工程中的梯田工程，邊坡防護(hù)工程中的擋土墻工程，溝道治理工程中的溝頭防護(hù)工程、谷坊工程和淤地壩工程等）需要學(xué)生重點(diǎn)掌握。因此，在模塊化教學(xué)的基礎(chǔ)上，針對(duì)每一模塊中的重點(diǎn)工程措施進(jìn)行專題化教學(xué)。以梯田工程為例，首先，在展示梯田景觀圖片的同時(shí)，加入課程思政內(nèi)容，以“梯田文化”為切入點(diǎn)講述古代、現(xiàn)代勞動(dòng)人民改坡造地、保持水土的智慧和吃苦耐勞的精神，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、宣傳并傳承我國(guó)勞動(dòng)人民艱苦奮斗的精神，并進(jìn)一步引出梯田的概念、作用、分類及適用條件；其次，重點(diǎn)講解梯田斷面要素的關(guān)系及設(shè)計(jì)流程；最后，由老師指導(dǎo)學(xué)生自主完成一套梯田設(shè)計(jì)方案，以加深對(duì)課程知識(shí)的理解與記憶。

（二）案例化驗(yàn)證計(jì)算

水土保持工程學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程是認(rèn)識(shí)并運(yùn)用工程措施去防治水土流失的過(guò)程，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用土壤侵蝕理論知識(shí)和工程技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。現(xiàn)行的水土保持工程學(xué)課程主要是按部就班地進(jìn)行理論知識(shí)的講解，教學(xué)現(xiàn)狀為：（1）課程組織特點(diǎn)。盡管模塊化和專題化教學(xué)已將水土保持工程學(xué)按照知識(shí)點(diǎn)分門(mén)別類地逐一講授，雖然與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比教學(xué)效果得到顯著改善，但教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于理論教學(xué)，課堂略顯枯燥；授課過(guò)程中教師較少進(jìn)行案例講解，使得理論與實(shí)際應(yīng)用稍有脫節(jié)；（2）學(xué)生特點(diǎn)。水土保持工程學(xué)是一門(mén)專業(yè)綜合性較強(qiáng)的課程，其先修課程有植物學(xué)、工程力學(xué)、水文學(xué)、水力學(xué)、土力學(xué)、土壤學(xué)和土壤侵蝕原理等，參與課程學(xué)生的知識(shí)背景和基礎(chǔ)各不相同，面對(duì)多而雜的工程計(jì)算過(guò)程，部分學(xué)生感覺(jué)到課程太難而跟不上學(xué)習(xí)進(jìn)度，學(xué)習(xí)效果一般。基于以上存在的問(wèn)題，筆者選擇案例化驗(yàn)證計(jì)算的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

案例嵌入式教學(xué)不僅形象生動(dòng)，而且說(shuō)服力強(qiáng)，是目前教學(xué)活動(dòng)中常用的方法之一。筆者以陜北最為典型的水土保持工程——淤地壩為例，緊密結(jié)合榆林市“綏德子洲‘7·26’特大洪災(zāi)事件”（暴雨類型為百年一遇的特大暴雨），采用案例化驗(yàn)證計(jì)算方法，針對(duì)當(dāng)?shù)氐湫偷臐危Y(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查植被、土壤及毀壞程度的數(shù)據(jù)，以及筑壩的原始設(shè)計(jì)資料，查詢壩控流域地形圖、壩控區(qū)域的集水面積、設(shè)計(jì)防御與校核暴雨標(biāo)準(zhǔn)及淤地壩的設(shè)計(jì)尺寸，學(xué)習(xí)與分析淤地壩實(shí)例的設(shè)計(jì)流程、規(guī)范及潰壩被沖毀原因；在以上工作完成的基礎(chǔ)上，繪制“7·26”暴雨事件的來(lái)水過(guò)程線，確定洪峰流量和洪水總量，進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算等過(guò)程，重新設(shè)計(jì)壩體、溢洪道和放水建筑物，以便于開(kāi)展?jié)魏笃谛迯?fù)工作或者修筑安全系數(shù)更高的新壩。筆者觀察發(fā)現(xiàn)，在案例嵌入式教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠更專注地投入到課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生的知識(shí)、技能和創(chuàng)新得到了較好的提升。

（三）仿真化工程設(shè)計(jì)

仿真化教學(xué)是一種直觀、形象而有效的教學(xué)手段，而仿真化的實(shí)物教具是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的客觀需求。以水土保持工程學(xué)中的小型水庫(kù)工程為例，小型水庫(kù)樞紐工程一般由擋水壩、溢洪道和放水建筑物3 部分組成，擋水壩壩頂往往修筑道路以便人車(chē)通行；在有實(shí)物教具的情況下，學(xué)生可以很容易地理解小型水庫(kù)樞紐工程每一部分結(jié)構(gòu)具體布設(shè)的位置及大致的立體形態(tài)，而不至于有的學(xué)生在進(jìn)行小型水利工程實(shí)地考察的時(shí)候“站在擋水壩上找擋水壩”。實(shí)物教具是水土保持工程學(xué)課程的重要教學(xué)手段，然而，并不是所有的工程措施有合適的教具可以展示。在以小流域?yàn)閱卧乃亮魇ЬC合治理過(guò)程中，水土保持工程措施在坡面、邊坡和溝道布設(shè)的具體位置均要符合工程措施選址要求。因此，讓學(xué)生能夠更容易理解“如何因地制宜地進(jìn)行工程措施布設(shè)”，是本課程教改的重要目標(biāo)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，改變以往“講臺(tái)上講，屏幕上演”的方法，把學(xué)生帶到黃河水利委員會(huì)綏德水土保持監(jiān)督局（距學(xué)校90 公里）、晉陜蒙接壤地區(qū)水土保持監(jiān)督局（20 公里）水土保持工作現(xiàn)場(chǎng)或施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。讓學(xué)生仔細(xì)觀察各種工程措施的構(gòu)造、功能和工作原理，與書(shū)本上抽象的示意圖進(jìn)行對(duì)比，加深學(xué)生的理解。隨后，采用Excel 隨機(jī)函數(shù)生成的方法，將學(xué)生分成梯田、魚(yú)鱗坑、水平階、擋土墻、削坡開(kāi)級(jí)、谷坊和淤地壩等7 個(gè)工程小組，設(shè)置組長(zhǎng)和副組長(zhǎng)各1 名。每個(gè)小組通過(guò)實(shí)習(xí)基地電子地形圖，進(jìn)行野外工程措施的規(guī)劃，完成水土保持仿真化工程設(shè)計(jì)，考慮到施工的可行性，其比例尺介于1∶50 至1∶200之間，如圖2 所示。

圖2 水土保持仿真化工程設(shè)計(jì)示意圖

（四）實(shí)體化（微）工程施工

水土保持工程施工是水土保持工程學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容之一，也是水土保持與荒漠化防治專業(yè)畢業(yè)生從事水土保持方案編制與水土保持工程監(jiān)理等工作的重要范疇。為了進(jìn)一步鞏固水土保持工程學(xué)理論知識(shí)以及熟悉水土保持工程施工流程和規(guī)范，每小組模擬成立施工組織機(jī)構(gòu)，將自主設(shè)計(jì)好的工程圖紙帶到野外，在典型小流域自主選擇和復(fù)查工程項(xiàng)目選址情況，記錄水土保持工程選址及后期運(yùn)行可能的影響因素。然后，自主組織，親自動(dòng)手施工，小組成員合作完成實(shí)體化的（微）工程施工過(guò)程，如圖3 所示。

圖3 水土保持工程實(shí)體化微工程示意圖

水土保持工程措施的種類很多，就工程體量而言，可以小到不足1 m的魚(yú)鱗坑，也可以大到控制整個(gè)小流域的淤地壩壩系。鑒于此，魚(yú)鱗坑、水平階和谷坊等體量小、用工量較小的工程措施，將直接根據(jù)學(xué)生前期設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行實(shí)體化工程的施工；對(duì)于梯田、擋土墻、削坡開(kāi)級(jí)和淤地壩等體量較大、用工量大及施工過(guò)程復(fù)雜的工程措施，則采用等比例縮小的形式進(jìn)行微工程的施工修筑。隨后，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、操作和思考，與教師一起討論學(xué)生各組之間的工程實(shí)體，依據(jù)水土保持工程設(shè)計(jì)圖紙及專業(yè)知識(shí)，學(xué)生自主互評(píng)和校檢工程施工規(guī)范度和完備度，并打分，直接納入實(shí)踐教學(xué)成績(jī)。

二、完善課程考核體系

（一）學(xué)生互動(dòng)式評(píng)價(jià)體系

考核是檢查學(xué)生能力和教學(xué)效果的一個(gè)重要方式，全面合理的考核評(píng)價(jià)體系不僅是學(xué)生真實(shí)成績(jī)和教學(xué)效果的反映，也是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的一個(gè)有效手段。本文水土保持工程學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系改變了以往僅根據(jù)實(shí)踐報(bào)告對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核、評(píng)價(jià)的方式，補(bǔ)充了學(xué)生相互間的評(píng)價(jià)體系，并納入總成績(jī)的重要組成部分。例如，就水土保持野外工程評(píng)價(jià)方面，在教師的指導(dǎo)下，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合水土保持工程設(shè)計(jì)圖，多角度、多層面和多渠道審查不同組之間的工程規(guī)范度及完備度，讓學(xué)生成為知識(shí)和技術(shù)的探求者、問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)者和評(píng)判者，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，幫助學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，去獲取新知識(shí)，形成創(chuàng)新能力。

（二）行業(yè)專家應(yīng)用性考核標(biāo)準(zhǔn)

為了進(jìn)一步提升水土保持工程學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量和水平，形成更為完善的應(yīng)用性課程考核標(biāo)準(zhǔn)，筆者通過(guò)邀請(qǐng)黃河水利委員會(huì)綏德水土保持監(jiān)督局有豐富水土保持工程經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參與實(shí)踐教學(xué)，在野外實(shí)習(xí)基地開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，讓學(xué)生參與典型水土保持工程現(xiàn)場(chǎng)施工活動(dòng)，增加學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解。同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)工程人員的介紹，學(xué)生不僅了解了工程施工的全過(guò)程，也了解到工程嚴(yán)格的施工秩序，進(jìn)一步提高了學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)安全性的認(rèn)識(shí)。在本課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，我們也對(duì)考核方式進(jìn)行了改革，增設(shè)了行業(yè)專家應(yīng)用性考核標(biāo)準(zhǔn)，增加了實(shí)踐能力考核占總成績(jī)權(quán)重，目的是鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，調(diào)動(dòng)學(xué)生應(yīng)用水土保持工程學(xué)原理解決問(wèn)題的能力和探索未知領(lǐng)域的興趣。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水土保持工程學(xué)是一門(mén)集理論和實(shí)踐于一體的綜合性課程。針對(duì)地方普通本科院校，在課時(shí)和教學(xué)資源條件有限的情況下，要使學(xué)生在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)掌握基本的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，提出將水土保持工程學(xué)教學(xué)內(nèi)容分為4 個(gè)逐步提高的層次，并提出了學(xué)生互動(dòng)式課程評(píng)價(jià)體系與行業(yè)專家應(yīng)用式考核標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際教學(xué)中為提高水土保持應(yīng)用型課程教學(xué)效果及培養(yǎng)“地方性、應(yīng)用性和行業(yè)性”高素質(zhì)人才提供參考。