郭亮 張軍偉 黃璐

摘要：作為地下水學科的入門課程，水文地質(zhì)學的理論教學與實踐教學各行其道、彼此獨立，重理論輕實踐，重課堂輕實習，重卷面成績輕動手能力的現(xiàn)象在高校中普遍存在，割裂了學生對地質(zhì)學知識體系連貫認知的同時亦束縛其思維創(chuàng)造性和實踐創(chuàng)新能力，阻礙新時期地質(zhì)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。本文基于課程屬性與施教現(xiàn)狀的詳細分析，闡述了水文地質(zhì)學教學革新的必要性，提出了包括創(chuàng)建野外地質(zhì)實習和校內(nèi)實驗室操演兩大實踐教學平臺在內(nèi)的一些提升地質(zhì)工程專業(yè)實踐性教學成效的革新舉措。研究也可為其他高校地質(zhì)工程應(yīng)用型人才實踐教學提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：高等教育；水文地質(zhì)學；實踐性教學；教學革新

中圖分類號：G642 文獻識別碼：A 文章編號：1674-9324（2019）23-0126-03

一、引言

巖、土、水是人類認識地球的三大主線，也是各類工程活動賴以依存的物質(zhì)基礎(chǔ)。為了更好地認知水，從研究地下水自然現(xiàn)象、形成過程及其基本規(guī)律出發(fā)，逐步演變?yōu)閷Φ叵滤亩ㄐ?、定量評價，20世紀30年代發(fā)展成為一門系統(tǒng)、完整、獨立的學科即水文地質(zhì)學。旨在探究地下水與周圍環(huán)境及人類活動相互作用下的水質(zhì)、水量變化規(guī)律，尋求合理利用水資源并防治地下水危害的有效方式，在滿足經(jīng)濟建設(shè)和工程發(fā)展需求的前提下運用這些規(guī)律興利除害、造福人類[1]。

作為環(huán)境地質(zhì)工程、水文與水資源工程等專業(yè)學生接觸地下水科學的入門課程，水文地質(zhì)學以認知為基礎(chǔ)，力求闡明地下水的基本概念、基本原理和基本分析方法；以能力培養(yǎng)為中心，使學生深入理解基本概念、融會貫通基本原理、靈活掌握分析方法[2]。以求在工程實踐中遇到復雜水文地質(zhì)問題時能正本清源、舉一反三[3]。

然而，在過去很長一段時期內(nèi)，許多高校的水文地質(zhì)學課程在課堂理論教學與野外實踐教學方面卻彼此獨立，出現(xiàn)了重理論輕實踐，重課內(nèi)輕課外，重卷面成績輕動手能力的現(xiàn)象[4]。人為割裂了學生對地質(zhì)學知識體系的連貫性認知，不僅嚴重束縛個體對象的思維創(chuàng)新與能力提升，而且直接導致高等教育的培養(yǎng)目標普遍背離科研院所和施工單位的實際需求[5]。

另外，水文地質(zhì)學科領(lǐng)域基本概念多、涉及知識面廣、信息量大。以往的培養(yǎng)模式下，教師只顧單向輸出知識，很少考慮學生的接收能力；與此同時，學生往往將自己大量的時間與精力耗費在概念、詞匯、專業(yè)術(shù)語的識記方面，對教師所授知識的吸收成效平平。久而久之，課堂上出現(xiàn)“教師一人唱戲，學生集體失語”的現(xiàn)象不足為奇。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確要求：“遵循人才成長規(guī)律，深化教育教學改革，形成各類人才輩出、拔尖創(chuàng)新人才不斷涌現(xiàn)的局面?！睂χ荚谂囵B(yǎng)創(chuàng)新人才的高等教育而言，革新教學模式，探索便于激發(fā)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的新型教學方法勢在必行[6]。

二、教學革新舉措

針對此類專門研究地下水的學科，水文地質(zhì)學教學革新應(yīng)從以下幾方面著手。

（一）專業(yè)理論與實踐教學并舉

理論是實踐的基礎(chǔ)，實踐是理論學習的目的，兩者相輔相成，缺一不可。俗話說：實踐面前出真知，實踐才是檢驗理論的唯一途徑。學生通過實踐可以學到更多書本上接觸不到的知識，會有思想性、經(jīng)驗性和規(guī)律性的收獲。然而只有當理論與實踐齊頭并舉時才能達到“1+1>2”的超凡效果。為了早日達成新時期地質(zhì)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，水文地質(zhì)學在施教過程中必須摒棄“重理論、輕實踐”的陳舊思想，著力推進專業(yè)理論與實踐教學并舉的教學模式。

實踐教學通常包括野外實習和實驗室操演。因便于調(diào)動主觀能動性，激發(fā)積極探索熱情，實踐教學的過程亦是針對性訓練學生水文地質(zhì)思維，提升科研水平與服務(wù)社會能力的過程，有助實現(xiàn)學生動手能力和解決實際問題能力等綜合素養(yǎng)的全面提升。①野外實習方面。作為地質(zhì)學的一條分支，水文地質(zhì)學的學習要求學生具有一定的地學知識儲備，如巖石學、礦物學及構(gòu)造地質(zhì)學等基礎(chǔ)知識。野外實習恰恰為其提供一條便捷的查漏補缺途徑，通過直觀感受地質(zhì)現(xiàn)象，激發(fā)個體主動探索的熱情，有助學生對抽象概念的深刻理解。如讓學生參與野外原位試驗（抽水試驗、壓水試驗、滲水試驗）的設(shè)備安裝、數(shù)據(jù)采集、分析處理等環(huán)節(jié)，加深學生對水文地質(zhì)參數(shù)（貯水系數(shù)、導水系數(shù)、滲透系數(shù)等）的理解與認知。進一步而言，學生經(jīng)歷實踐鍛煉會不自覺地將野外洞察的現(xiàn)象與發(fā)現(xiàn)的問題跟書本知識比對、修正，自然深化其對理論知識的認知水平。②實驗室操演方面。充分發(fā)掘?qū)嶒炇掖祟惓Ｒ?guī)教學平臺的實物演練功效，為學生創(chuàng)造實際操練機會，進而提升其動手能力與實操水平。比如，利用常規(guī)水文地質(zhì)參數(shù)室內(nèi)測試儀，演示孔隙或裂隙介質(zhì)導水系數(shù)、儲水系數(shù)、持水度、給水度等參數(shù)的室內(nèi)測定方法及流程，教授學生水文地質(zhì)參數(shù)的測量技巧與注意事項，讓學生在實操中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進而舉一反三、深化提升。

（二）拓寬知識面，增強實用性

師者：傳道、授業(yè)、解惑。自古以來，教師的職責都不局限在傳授書本知識，更重要的則在于引導學生開闊眼界范圍、拓寬知識領(lǐng)域，洞察前沿科學的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。眾所周知，科研是教學的“源頭活水”，是感知學科前沿動態(tài)、提升師者業(yè)務(wù)水平的重要途徑?？蒲袆討B(tài)的時時關(guān)注促使教師將本領(lǐng)域前沿學術(shù)成果不斷充實到自己的課堂教學中，及時填補原有課程體系與最新研究成果間的“知識斷層”，從而吸引學生關(guān)注的熱情、激發(fā)探索的動力。通常，科研水平高的教師往往對教學內(nèi)容思考得更加清晰透徹，對關(guān)鍵知識點把握得更為準確深刻，更易在教學中做到深入淺出、從容自若。

施教時教師將課堂教學內(nèi)容與自己的科研成果結(jié)合，明確所授方法理論的適用對象、擴展尺度及其延伸范圍。此舉不僅有助于拓寬學生的知識面，更益于全面構(gòu)建實用性知識體系。另外還可以在課堂中適時穿插講述一些自己的科研經(jīng)歷（特別是遭遇的科研難題及解決辦法），給學生提供一種站在“老師的視角”思考并解決問題的全新體驗，拓寬學生知識面、鍛煉思考能力的同時培養(yǎng)其嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和刻苦的學習精神。比如，教師可依托自己正在承擔的科研課題，將研究成果或?qū)嵤┙?jīng)驗以第一人稱的口吻給學生講述，給學生提供難得的開闊眼界的機會。

針對水文地質(zhì)學這類與人們生產(chǎn)和生活緊密相關(guān)的課程，教學過程中更應(yīng)從發(fā)展生產(chǎn)與提高生活的實際需求出發(fā)，構(gòu)建實用性教學體系。比如，長期以來受人類活動影響，地下水的賦存、補給、徑流和化學成分均有一定差異。教學過程中帶領(lǐng)學生開展野外水文踏勘，結(jié)合現(xiàn)場踏勘編制而成的潛水等水位線圖、承壓水等水壓線圖、總礦化度試驗分析地下水動態(tài)變化規(guī)律及誘發(fā)化學組分變化的原因，為合理開采地下水及防治地下水污染此類實用性課題提供科學指導。另外，通過巖溶及巖溶水發(fā)育規(guī)律的系統(tǒng)探究分析地下水給實際工程建設(shè)或礦山開采造成的不利影響，進一步有針對性地制定高效實用的防治措施。

（三）巧用多媒體，捕獲學生心

大多數(shù)學生都有一種心理傾向：喜歡某位老師就會愛屋及烏地喜歡他所講授的課程；哪門課程的課堂氣氛活躍，便偏向于喜歡哪門課?？梢?，為了吸引學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習熱情，教師要善于將心理學中的“負強化理論”運用到自己的課堂教學當中。比如，授課時盡可能借助或發(fā)掘形式多樣、活靈活現(xiàn)的教學素材或輔助工具，其中功能強大、圖文并茂的多媒體課件便是現(xiàn)代課堂教學的一件“利器”。

眾所周知，課堂板書（黑板加粉筆）此類傳統(tǒng)教學手段對概念的闡釋或理論的講解通常是不具體的，學生往往無法獲取直觀感受。多媒體的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)單一的教學手段，將抽象晦澀的書面知識直觀形象化。形象的素材比抽象的概念更易被大腦接受和識記，有助于激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動其積極主動性。

多媒體教學能將形象的圖片或生動的動畫插入預授知識點。此手段不僅豐富了課堂教學內(nèi)容，亦能在視覺和聽覺上給受眾以沖擊，使其得到雙重滿足。對于受條件所限無法廣泛開展實踐教學的院校而言，利用多媒體手段彌補實踐教學欠缺顯得尤為重要。比如，以巖體裂隙產(chǎn)生、擴張、連通的實景圖片為素材制作的多媒體課件能給學生強烈的視覺沖擊，便于從根源上闡述基巖裂隙水的流通與運移擴散特征。另外，在涉及河流地質(zhì)作用的知識環(huán)節(jié)，為了讓學生對河流演化進程中的侵蝕、搬運、沉積作用產(chǎn)生更加深刻的理解與認知，適宜借助多媒體加載不同時期河流的典型形貌特征圖片或動畫，直觀展示現(xiàn)代河流從幼年期孕育到壯年期發(fā)展以至老年期成型的動態(tài)演變進程。

然而放映速度快、畫面轉(zhuǎn)瞬即逝的屬性決定了多媒體課件并非教師的“萬能鑰匙”。如果幻燈片放映速度超過學生“消化”速度，整堂課為抄錄筆記而“疲于奔命”的學生根本無暇思考所授知識點，授課成效將大打折扣。因此，多媒體應(yīng)與教師的板書、講解有機結(jié)合，比如，重要知識點以板書的形式突出強調(diào)，以便學生理解記憶；多媒體播放過程中適時穿插典型工程案例的剖析講解，使學生切實體會到水文地質(zhì)學是一門與工程實際緊密結(jié)合的實用性課程，有助提升其主動學習的興趣。

三、結(jié)語

新時期的高等教育不應(yīng)局限于培養(yǎng)學生對基本概念和理論知識的理解與識記，更應(yīng)注重學生思維方式和實踐能力層面的提升。

水文地質(zhì)學作為地下水學科的入門課程，是水文水資源工程等專業(yè)課程體系中不可或缺的基礎(chǔ)課程，也是深入學習水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)課的必備基礎(chǔ)。為了早日達成新時期地質(zhì)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標，教師授課時應(yīng)注重專業(yè)理論與實踐教學并舉；拓寬知識面、增加實用性知識的講解比重，實現(xiàn)課堂知識與工程實踐的有機結(jié)合，著力提升學生解決實際工程問題的能力；進一步，將圖文并茂的多媒體課件與生動形象的教學語言相結(jié)合，增強課堂的愉悅和諧度，讓教學變成一項有趣的活動，易于被學生欣然接受；另外，遇到個別生澀難懂的知識概念時，帶領(lǐng)學生至現(xiàn)場以實物講解，形成“學生樂意學，老師愿意教”的良性教學風氣，自然達成事半功倍的教學成效。

參考文獻：

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[6]周志芳.創(chuàng)新實踐是水文地質(zhì)學發(fā)展的必由之路[J].中國地質(zhì)教育，2015，（1）：6-9.