尹義星

【摘 要】研究性學(xué)習(xí)是我國(guó)高等學(xué)校在經(jīng)過(guò)多次教學(xué)改革的基礎(chǔ)上形成的一個(gè)理念。普通水文氣象學(xué)課程是大氣科學(xué)專業(yè)（水文氣象方向）的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，本文針對(duì)普通水文氣象學(xué)課程的研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行探討。首先，探討了研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵，其次，剖析了在大學(xué)開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐的困難，再次，重點(diǎn)闡述在普通水文氣象學(xué)課程中進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的方法和途徑，最后，分析在該課程中順利開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的保障措施。

【關(guān)鍵詞】普通水文氣象學(xué);研究性學(xué)習(xí);實(shí)踐模式

中圖分類號(hào)： G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）34-0073-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.030

1 研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

研究性學(xué)習(xí)是我國(guó)在改革開(kāi)放以后高等學(xué)校在經(jīng)過(guò)多次教學(xué)改革的基礎(chǔ)上形成的一個(gè)理念。根據(jù)前面四次（1978年-至今）教學(xué)改革的歷程可以看出，研究性學(xué)習(xí)的理念一直貫穿在其中，在開(kāi)始階段研究性學(xué)習(xí)的思想剛剛萌芽，繼而在這方面的教學(xué)要求逐漸明確，到今天研究性學(xué)習(xí)已經(jīng)發(fā)展成為高校教學(xué)改革中的一個(gè)必然趨勢(shì)，而且在不久的未來(lái)，研究性學(xué)習(xí)必將成為我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)改革的主旋律之一。

大學(xué)研究性學(xué)習(xí)是指在高校教師的指導(dǎo)下，大學(xué)生以一個(gè)具有探索性的問(wèn)題或課題作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，確定研究的主題、設(shè)計(jì)研究策略與方法，進(jìn)一步進(jìn)行資料的收集與整理、分析和研究等從而提高認(rèn)識(shí)、得出結(jié)論的學(xué)習(xí)過(guò)程或?qū)W習(xí)方式。大學(xué)研究性學(xué)習(xí)的根本目標(biāo)在于培養(yǎng)大學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并促進(jìn)老師和學(xué)生之間、學(xué)生和學(xué)生之間的相互探討與交流，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、探究精神、實(shí)踐能力、科學(xué)道德和社會(huì)責(zé)任感，讓學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法，并逐步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式。現(xiàn)代大學(xué)制度提倡教學(xué)和研究并重，推進(jìn)研究型教學(xué)的改革有助于教師將科研與教學(xué)相融合，促進(jìn)其科研創(chuàng)新，并達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。

2 實(shí)踐中存在的困難

在高等學(xué)校實(shí)施研究性學(xué)習(xí)，其重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段和教學(xué)方式的創(chuàng)新。這就要求在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)與理論學(xué)習(xí)相結(jié)合的專業(yè)技能方面的實(shí)踐、探索和實(shí)習(xí)，自主獲取專業(yè)知識(shí)并形成專業(yè)技術(shù)方面的能力、品質(zhì)和態(tài)度。當(dāng)前大學(xué)教學(xué)模式所存在的問(wèn)題，主要在于它缺乏研究和探索的氛圍，缺乏對(duì)知識(shí)的聯(lián)系和運(yùn)用方面的足夠的實(shí)踐和訓(xùn)練，缺乏可供教師操作的創(chuàng)新和實(shí)踐教學(xué)的條件，缺乏學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的實(shí)踐平臺(tái)。另一方面，研究性、實(shí)踐性已經(jīng)成為現(xiàn)代高校本科教學(xué)的重要特點(diǎn)，這方面亟需加強(qiáng)。

“普通水文氣象學(xué)”課程是大氣科學(xué)專業(yè)（水文氣象方向）的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生在水文學(xué)和氣象學(xué)交叉融合方面的綜合知識(shí)和能力，具有重要的意義。針對(duì)該課程的教學(xué)，應(yīng)該根據(jù)自身特色，積極探索適合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究性學(xué)習(xí)模式。

3 普通水文氣象學(xué)的研究性學(xué)習(xí)

3.1 課程特點(diǎn)

近年來(lái)，氣象、水利和環(huán)境等業(yè)務(wù)部門對(duì)高質(zhì)量水文氣象人才的需求較大，國(guó)際上出現(xiàn)一些以水文氣象學(xué)為研究對(duì)象的實(shí)驗(yàn)室。歐美高校和科研院所在水文和氣象學(xué)科交叉方面已經(jīng)展開(kāi)深入研究，實(shí)施了多個(gè)能量水分循環(huán)和生態(tài)水文觀測(cè)計(jì)劃，積極推進(jìn)建立研究水文-土壤-植被-大氣連續(xù)體相互作用的模型，探求全球變化背景下水文氣象過(guò)程與生態(tài)系統(tǒng)相互作用機(jī)理，建立理論結(jié)合實(shí)際、服務(wù)于流域水資源管理和水環(huán)境治理的學(xué)科體系。

水文氣象學(xué)是研究陸面和對(duì)流層大氣在水分循環(huán)中水的產(chǎn)生、存在、運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化以及能量相互轉(zhuǎn)換的科學(xué)，著重應(yīng)用氣象學(xué)和水文學(xué)的原理和方法，研究水文循環(huán)和水分平衡、能量平衡中同降水、蒸發(fā)有關(guān)問(wèn)題的一門學(xué)科。該課程的目的在于討論和分析氣象學(xué)在水文問(wèn)題上的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)氣象學(xué)與水文學(xué)相結(jié)合的手段來(lái)解決水文與氣象交叉學(xué)科中的科學(xué)問(wèn)題。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該熟悉常用的一些水文氣象耦合模型，并理解當(dāng)前迫切需要解決的與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，學(xué)生還應(yīng)能夠利用氣象學(xué)的基本理論和方法來(lái)解決一些常見(jiàn)的水文與氣象交叉的科學(xué)問(wèn)題。

3.2 研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐途徑

由于該課程在國(guó)內(nèi)尚屬新課程，因此研究性學(xué)習(xí)方面的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)也較少，需要進(jìn)行充分的研究，積累相關(guān)資料、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐中還可能會(huì)出現(xiàn)很多困難和障礙，這些需要教師在教學(xué)過(guò)程中積極應(yīng)對(duì)，采取合適的策略和途徑，加以解決。

首先，筆者認(rèn)為在該課程的教學(xué)中，可以主要通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)：（1）通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行引申來(lái)開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。例如，教師可以先給學(xué)生解釋什么是蒸發(fā)悖論，它是如何提出的，然后提出問(wèn)題：該理論可以解釋什么現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用還存在什么問(wèn)題或困難？讓學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)進(jìn)行研討。（2）通過(guò)對(duì)某個(gè)方法進(jìn)行探討來(lái)開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。例如，讓學(xué)生針對(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)暴雨和洪水計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討，分析如何針對(duì)不同情況選擇合適的計(jì)算方法。（3）通過(guò)對(duì)某個(gè)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模來(lái)開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。例如，讓學(xué)生收集南京地區(qū)的大氣環(huán)境資料，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行大氣污染狀況的研究，了解PM2.5對(duì)人體健康的影響。

其次，教育部關(guān)于高校的人才培養(yǎng)方案中要增加課程的相應(yīng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，普通水文氣象學(xué)的教學(xué)形式上，除了理論課的講授以外，將加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。通過(guò)課堂上學(xué)生的實(shí)習(xí)和討論，提高學(xué)生的興趣和培養(yǎng)實(shí)際解決問(wèn)題的能力。考核方法上，采用多種形式結(jié)合，避免單一考核方式的簡(jiǎn)單化處理。最終成績(jī)采用平時(shí)成績(jī)、作業(yè)、課堂提問(wèn)和討論、課程論文與筆試等相結(jié)合的方式。要求學(xué)生提交論文或?qū)W習(xí)感想一篇。通過(guò)考核方式的多樣化，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、提高學(xué)習(xí)興趣，從而改進(jìn)教學(xué)效果。

具體來(lái)說(shuō)，強(qiáng)化實(shí)踐課的教學(xué)包括，學(xué)習(xí)R語(yǔ)言的基本語(yǔ)法以及基本數(shù)據(jù)處理方法，結(jié)合實(shí)際的水文氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和檢驗(yàn)，并借助R語(yǔ)言的軟件包進(jìn)行地區(qū)線性矩（包括線性矩和地區(qū)分析兩部分）的實(shí)習(xí)訓(xùn)練。課堂上，學(xué)生攜帶筆記本電腦跟隨老師的講解進(jìn)行操作。同時(shí)，每次實(shí)習(xí)課課后均安排1次學(xué)生作業(yè)，要求學(xué)生提供程序命令和計(jì)算結(jié)果、繪制的圖表等。