孫永帥，張 薇

（1.中國農(nóng)業(yè)大學 水利與土木工程學院，北京 100083；2.中國礦業(yè)大學（北京）地球科學與測繪工程學院，北京 100083）

將思政元素融合于水文地質(zhì)課程中，目的是為了增強對于學生的工程倫理教育，培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命責任感[1]。習近平總書記在2016 年的全國高校思想政治工作會議指出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人”[2]，2019 年習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會上提出，要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一[3]。思政元素融入到各專業(yè)課程教育中成為當下教育討論的熱點內(nèi)容。

思政元素融入水文地質(zhì)專業(yè)教育中，通過在對學生進行思想教育的過程中，使學生認識到水文地質(zhì)專業(yè)的重要性，水文地質(zhì)專業(yè)的思政教育改革以課堂教育為主要切入點，依托于實踐課程教育，課堂教育與實踐教育相結(jié)合，“潤無聲”式融入思政元素，完成“立德樹人”的教育目標[4]?！端牡刭|(zhì)學基礎(chǔ)》是一本針對初學者的入門教材，它深入淺出地講解了水文地質(zhì)學的核心概念、基本原理和分析技術(shù)，使讀者能夠更好地掌握知識。本文基于此分別對水文地質(zhì)課程的課堂教育和實踐教育所蘊含的思政元素進行深度挖掘，并且選取典型的教學案例從實際上分析思政元素融入后的教學效果。以期為《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》的初學者起到引導作用，對于水文地質(zhì)方向的教育有一定的借鑒意義。

一 水文地質(zhì)學基礎(chǔ)課程內(nèi)容研究

水文地質(zhì)學基礎(chǔ)是水文與水資源工程、地下水研究方向、環(huán)境工程及地質(zhì)工程等研究方向的基礎(chǔ)性課程?！端牡刭|(zhì)學基礎(chǔ)》一書將研究重點放在了地下水，旨在探索地下水在不同環(huán)境中的變化規(guī)律，研究地下水于巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈，以及人類活動等的關(guān)系，從而實現(xiàn)有效利用，避免可能帶來的潛在風險。水文地質(zhì)學研究的重點是探討地下水的種類及其形成、運行狀況、平衡性，并且根據(jù)我國的地質(zhì)環(huán)境，深入研究各地的地質(zhì)構(gòu)造、地下水的埋藏情況、分布模式及滲漏情況，最終提出有效的地下水資源評價方案[5]。文章以書中的主要內(nèi)容為例分析水文地質(zhì)方向的課堂教育中所蘊含的思政元素?！端牡刭|(zhì)學基礎(chǔ)》一書主要包含十六個章節(jié)的內(nèi)容，主要研究對象是地下水。學者對于水文地質(zhì)學的長時間研究，課程已經(jīng)發(fā)展形成理論教學、實踐教學及課程設(shè)計于一體的課程教學體系[6]。將十六個章節(jié)的內(nèi)容進行重新劃分類別，可以分為前言介紹篇、基礎(chǔ)理論篇、實踐應用篇及課外拓展篇[7-8]。

二 水文地質(zhì)課堂教育思政元素挖掘

針對于上述提出的四個篇章進行思政元素的深入挖掘（表1）。

表1 課程體系及思政元素分析

第一部分為前言介紹部分，包括書中的第一章緒論部分和第二章地球中水的分布與循環(huán)。這一篇章主要是針對于水文地質(zhì)學的研究對象——地下水進行闡述，提出當代水文地質(zhì)學的特點并進一步提出中國的水文地質(zhì)特點。本書指出，水文地質(zhì)學的研究范圍已經(jīng)大大超越了原先飽和帶水的范疇，而是飽和帶水和不飽和帶水。這體現(xiàn)出在水文地質(zhì)學的不斷發(fā)展過程中其相關(guān)理論也是在不斷地完善與發(fā)展的，正如哲學中的理論一般，事物是不斷發(fā)展的且總體趨勢是在不斷前進的。除此之外，介紹利用“地下水源熱泵”新技術(shù)作為空調(diào)能源。運用科學解決問題的思維方式，使能源利用達到可持續(xù)發(fā)展的目標。并且該技術(shù)有利于改善空氣質(zhì)量，緩解溫室氣體排放的壓力。引起學生運用自己所學的科學知識解決問題，保護環(huán)境。書中還提到地下水是不可忽視的地災因子，并且舉例：地面沉降、地裂縫、巖溶塌陷、淺蝕管涌、礦坑與隧道突水、海水入侵含水層及石窟文物破壞等，這都是地下水利用不當所產(chǎn)生的問題，在課程中引用這些例子引導學生學以致用，正確利用地下水，并且培養(yǎng)學生人與自然和諧共生的理念[9]。除此之外，學習水文地質(zhì)學基礎(chǔ)就不能不提起水文地質(zhì)學先驅(qū)——王大純先生。給學生講述王大純先生優(yōu)秀事跡，學習王大純先生的治學嚴謹、求真務實、勇于開拓的精神[10-11]。

第二部分是基礎(chǔ)理論篇，涵蓋了書中的第三章到第八章，以及第十章的內(nèi)容。書中在解釋含水層與隔水層定義時，特別之處在“相當數(shù)量”這一用詞，并且解釋道，在大型的供水水源中，供水能力強的巖層才是含水層，但是在小型供水水源中，有些透水性較差的巖層也可以看作是含水層。在這種例子面前可以引導學生學會“一分為二”辯證地看待問題，所有的事情并不是只有一種答案，并且還要學會“因地制宜”“因事制答”。書中描述包氣帶水時提到，研究包氣帶水是多個學科都在做的事情，研究水文地質(zhì)，不僅僅是解決水的問題，而是可以解決多個學科的問題，以此引導學生用自己所學的水文地質(zhì)的基礎(chǔ)知識解決實際應用問題，激發(fā)學生對專業(yè)的熱情，以及職業(yè)責任感和自豪感[12]。通過學習地下水中的化學成分更好地了解地下水污染的過程，才可以提出更好的水質(zhì)改善的解決方法。引導學生形成遵循合理用水、科學治水的理念。在課堂上講述準格爾盆地西部艾比湖的湖水由地下水補給再通過濃縮作用形成鹵水。在這個過程中不僅僅可以向?qū)W生講述地下水的濃縮作用，還可以展示祖國的大好河山，讓學生感受大自然的鬼斧神工，激發(fā)學生對大自然的敬畏之心及對大自然的熱愛之情[13]。

第三部分將第十一章孔隙水、第十二章裂隙水及第十三章巖溶水劃分為實踐應用篇。由于裂隙介質(zhì)相當復雜，影響裂隙運動的因素有很多，為了對多種介質(zhì)及多種影響因素的影響力大小進行評判，可以通過建立數(shù)學模型的方法，建立一個簡化的概念模型。通過學科融合的方式解決問題，引導學生多維度地思考問題，讓學生的思維更加發(fā)散，對于自己所學的知識更可以學以致用[14]。在介紹巖溶水時提到我國多位著名地質(zhì)學家，并且列舉了從19 世紀70 年代至今的研究結(jié)論，通過這種方式讓學生知道我國科研人員的努力，體現(xiàn)出他們身上的探索精神，堅韌不拔的精神，更加反映出大國的工匠精神[15]。書中提出我國的南、北方的巖溶含水介質(zhì)、孔隙大小及均勻性都有明顯的差異，老師在講解這里的時候就可以引出：我國地大物博，南北方距離足夠大才會產(chǎn)生如此現(xiàn)象，激發(fā)學生的愛國之情及民族自豪感。正因如此，在解決我國的地下水環(huán)境問題時，不能照搬課本知識，應該實地考察，因地制宜[16]。

第四部分課外拓展篇包括第九章及第十四章到第十六章的內(nèi)容。第九章主要是對地下水流系統(tǒng)進行擴展。最后三章分別是針對于地下水與水資源的關(guān)系、與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系以及水文地質(zhì)未來的發(fā)展方向和研究的方法。通過對相關(guān)知識的擴展可以讓學生知道自己所學的知識有很大的發(fā)展空間，激發(fā)學生對自己所學專業(yè)的熱愛之情[17]。學習相關(guān)的水資源管理和水與生態(tài)環(huán)境的知識，讓學生了解地下水文化，明確地下水的重要地位，貫徹落實可持續(xù)發(fā)展理念，保證生態(tài)環(huán)境處于良性循環(huán)中。讓學生明確節(jié)約用水及環(huán)保的重要性[18]。

三 水文地質(zhì)實踐教育思政元素挖掘

實踐是理論學習的最終目的，實踐教學不僅可以讓學生鞏固自己所學的理論知識，還可以在進行試驗過程中提高學生解決問題的能力。但是不能單純地重視理論教學也不能單純地重視實踐教學，應當合理分配課時，切實轉(zhuǎn)變教育模式，創(chuàng)新教育方法，培養(yǎng)適應新時代的全民人才[19]。在本文中的實踐教學是包括實驗教學和實習教學兩個方面。

翁紅波[20-21]認為，實驗應該按照其所追求的教學目標進行劃分，包括基本實驗、復雜綜合性研究實驗和指導性控制實驗。給實驗分等定級，劃分實驗難度，可以更好地在教學實踐過程中因材施教。在水文地質(zhì)學基礎(chǔ)課程中基礎(chǔ)類實驗主要是：孔隙度、持水度和給水度的測定、達西滲流實驗、潛水和承壓水的模擬實驗、包氣帶毛細力測定實驗、孔隙水測定實驗和水質(zhì)分析測定實驗等，旨在幫助學生更好地理解相關(guān)水文地質(zhì)知識。通過這類基礎(chǔ)實驗課程，學生不僅可以深入了解基本的理論知識，還可以熟練掌握一些實踐技能，從而更好地將所學知識應用于實際情況，從而提升自身的綜合素質(zhì)。為更進一步增強學生的求知欲望，拓寬學生的知識面，提高學生的綜合素質(zhì)，可以讓學生自主進行設(shè)計綜合類對比試驗。野外實習是學生進行自主學習的機會，老師通過布置實習前的準備工作，主要是包括查閱相關(guān)的文獻資料、準備實習器材等，發(fā)揮學生的主觀能動性及自主學習的能力，更是讓學生通過自己的探索獲取知識[22]。帶領(lǐng)學生參觀水庫，在參觀過程中介紹我國的水利工程設(shè)施，講述文化遺產(chǎn)。例如，三峽永久船閘全長6.4 km，不僅僅是三峽水利樞紐的三大建筑物之一，而且它的規(guī)模、級數(shù)和水頭都處于世界領(lǐng)先地位，它的建設(shè)過程也極具挑戰(zhàn)性，可以說是極具創(chuàng)新性的。這樣的建筑是2 000 多名武警水電官兵搬掉了18 座山頭，在山體中深度開挖而成[23-24]。在學習過程中學生體會到不怕苦、不怕累的工作態(tài)度，樹立強烈的責任感和擔當意識。參觀船閘時，學生們不僅被宏偉的建筑物、“天下第一門”的內(nèi)容所折服，還感受到了中華民族的智慧，比如愚公移山的精神，激發(fā)了他們的自信心，使他們擁有了更強的道德、理念、制度和文化的認知，并且給他們帶來了極其深刻的思想體驗[25-26]。除了深入研究水庫的攔河壩、輸水建筑和溢洪道的特性，以及它們的防洪能力、可利用能力和死庫容，還需要綜合考慮壩身、庫容、庫形和流速等多方面的因素，以確定該水庫是湖泊型還是河川型；此外，還需要進行水文觀測，以收集入庫水的流速、流量、水位及其他水情數(shù)據(jù)（如沙子含量）。并且參觀水庫附近的氣象服務站，可以通過電腦觀測到實施的降水量，并測得年降水量。后期可以進行布置繪圖作業(yè)任務，測得一定區(qū)域的水位變化情況，繪制流網(wǎng)，并在圖中標明相關(guān)信息[27-29]。在這個過程中可以培養(yǎng)學生的勇于創(chuàng)新、求真務實、精益求精的工作精神。除此之外，寒暑假期間的社會實踐活動，例如“三下鄉(xiāng)”等活動。組織過程中可以引導學生以訪談的形式對水利企業(yè)或者壩區(qū)居民進行采訪調(diào)研，并且可以安排學生在水利工程片區(qū)集中進行實踐學習[30]。在實踐活動過程中學生既可以有學習技能的提高，也可以豐富社會實踐的經(jīng)歷，既響應習近平總書記的號召“服務基層”又可以增強學生的社會責任感。

四 水文地質(zhì)生產(chǎn)實習教育思政元素挖掘

在水文地質(zhì)生產(chǎn)實習過程中，思政元素是非常重要的，這些元素可以幫助學生更好地理解和應對實際工作中的各種挑戰(zhàn)和問題。同時，通過分析發(fā)生的水文地質(zhì)事故，可以更好地挖掘思政元素，從而提高學生的安全責任意識、思想道德素質(zhì)和社會責任感。

例如，2015 年12 月25 日山東省臨沂市平邑縣石膏礦區(qū)大面積的采空區(qū)和巷道坍塌，造成29 人被困。礦難發(fā)生后，礦區(qū)水文地質(zhì)條件發(fā)生劇烈的變化，產(chǎn)生膏上灰?guī)r帶泥質(zhì)灰?guī)r巖溶裂隙水，閉坑礦山老坑水和豎井井壁涌水三種充水水源。平邑石膏礦的坍塌給城市帶來了嚴重的經(jīng)濟和環(huán)境影響。除此之外，經(jīng)過專家和有關(guān)部門的不懈努力，通過地面垂直打孔方式進行救援，最終被困井下的礦工成功獲救，這是國內(nèi)大口徑鉆孔救援成功的首例，也是世界救援成功的第三例，在礦山救援史上具有里程碑的意義[31-32]。學生通過學習并分析平邑石膏礦坍塌的原因及后續(xù)救援過程，可以讓學生分析救援過程中遇到的水文地質(zhì)問題，將自己所學知識應用到實際案例中，激發(fā)學生吃苦耐勞、不畏艱難的愛崗敬業(yè)的精神，增強學生對水文地質(zhì)安全的關(guān)注，增強社會責任感。

2013年3 月11 日在黑龍江龍煤礦業(yè)集團股份有限公司鶴崗分公司振興煤礦發(fā)生重大水害事故，造成18 人死亡，直接經(jīng)濟損失2 281 萬元。由于逆斷層下盤放頂煤開采過程中，水裂隙帶的發(fā)展加劇，從而影響了上部煤層的采空區(qū)和斷層帶，最終導致了一場嚴重的水害事故發(fā)生。此外，由于水文地質(zhì)技術(shù)管理的缺失，以及對于多條不同力學性質(zhì)斷裂構(gòu)造的相互錯動破壞條件下，近距離特厚煤層多煤層放頂重復采動可能引起頂板覆巖抽冒破壞的情況，以及其他一些專業(yè)知識的缺失，也都是導致這次事故的主要原因。除此之外，缺乏有效的水害防護措施，導致了嚴重的水害事故后果。這次事故共造成18 名礦工遇難，造成不可逆的生命財產(chǎn)損失[33-34]。學生可以通過對黑龍江煤礦發(fā)生重大水害事故分析，更好地理解水文地質(zhì)工作的重要性和責任，提高自己的社會責任感和使命感。學生在學習事故問題的過程中，明確基礎(chǔ)知識對于水文地質(zhì)專業(yè)的重要性，讓學生更加認真學習，激發(fā)學生的職業(yè)責任感，在面對工程實踐問題時，堅持科學的良知。

此外，還可以在生產(chǎn)實習中加強對紅色精神的傳承。例如，習近平總書記于2022 年10 月28 日來到紅旗渠進行考察，并提出“紅旗渠就是紀念碑，記載了林縣人不認命、不服輸、敢于戰(zhàn)天斗地的英雄氣概。要用紅旗渠精神教育人民特別是廣大青少年，社會主義是拼出來、干出來、拿命換來的，不僅過去如此，新時代也是如此?！奔t旗渠是1960 年人工修建的灌渠，是一條在三年自然災害期間修建出的灌渠，經(jīng)過十年奮戰(zhàn)，才完成通水工作。1969 年，紅旗渠的建設(shè)為林縣帶來了巨大的變化，使得有效灌溉面積達到54 萬畝（1 畝約等于667 m2），徹底改變了當?shù)厝嗣褚蕾囉谧匀唤涤甑钠D苦生活狀況。借用紅旗渠向?qū)W生講述老一輩的自力更生、艱苦創(chuàng)業(yè)的故事，增強學生的團結(jié)協(xié)作、無私奉獻精神[35-36]。

五 水文地質(zhì)學基礎(chǔ)課程思政化教學案例研究

為便于分析，本文將課堂教學與實踐教學結(jié)合為一節(jié)課給出案例分析過程。文章以實踐教學部分最著名的達西定律實驗為例進行分析。

（一）導入

上課之前，通過給學生布置預習任務，查閱達西及達西定律的相關(guān)信息。調(diào)動學生積極學習的主動性。并且可以給學生播放有關(guān)達西生平的介紹視頻，引起學生的興趣，便于學生在后續(xù)上課階段集中注意力。

（二）理論知識講解

進行理論知識講解過程中可以通過合理設(shè)置以下三個場景與學進行互動，適當融入思政元素。

場景一：引入達西人物。展示達西的照片主要是介紹達西生平工作事跡，著重講解達西在科研工作中的探索精神。思政元素分析：學生可以學習達西的勇敢開拓精神及對于學術(shù)的執(zhí)著與熱愛[37]。

場景二：達西定律的出現(xiàn)，標志著法國第戎市供水凈化系統(tǒng)的重大突破，法國水力學家達西在1856 年的研究中，利用均勻砂柱的滲流實驗，得出線性滲透定律，這一定律極大地提升了第戎市的供水質(zhì)量[7]。思政元素分析：讓學生切實體會到自己所學知識的重要性，引導學生運用自己所學的知識解決實際應用問題。讓學生更加知道要好好學習。

場景三：講解達西定律相關(guān)公式。向同學們介紹，達西定律是后續(xù)解決滲流問題，建立數(shù)學模型的基礎(chǔ)[38-39]。思政元素分析：在這個過程中有達西定律、數(shù)學模型及提到解決滲流問題，引導學生多維度多元化地解決問題。要有發(fā)散性思維，將自己所學知識融會貫通。

（三）實驗過程分析

達西實驗旨在收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進行試樣裝樣和飽和處理，并進行實驗和測試。經(jīng)過滲流實驗的檢查，可以獲得準確的滲透系數(shù)，并且可以利用這些數(shù)據(jù)進一步地分析和處理，以便更好地驗證線性滲透定律。學生進行實驗操作過程中，老師需要在場巡視，積極幫助學生解決問題，并且要與學生進行溝通與交流，及時了解學生實驗進程[40]。思政元素分析：在達西實驗中，學生們不僅要參與“實驗操作-實驗驗證”的實踐活動，而且在實施“實驗分析與設(shè)計”之前，也要深入探討，從而有效地提升他們的動手實踐技能、創(chuàng)新意識及專業(yè)思考能力。

六 結(jié)束語

課程是傳播思政元素的有效途徑。通過上述分析，得出以下結(jié)論：①文章首先對于《水文地質(zhì)學基礎(chǔ)》一書中所涵蓋的思政元素進行分析，得出水文地質(zhì)學是可以將水文地質(zhì)得基礎(chǔ)知識與科學發(fā)展觀、可持續(xù)發(fā)展理念進行結(jié)合。②通過課堂理論學習亦或是實踐課程學習可以激起同學們的愛國之情、民族自豪感等人文思想政治素養(yǎng)。③向?qū)W生們介紹生產(chǎn)實習過程中發(fā)生的水文地質(zhì)事故，從中分析思政元素，從而提高學生在工作中的安全責任意識、思想道德素質(zhì)和社會責任感。④文章通過列舉實際案例，模擬學生在生產(chǎn)實習過程中遇到的問題，學生通過分析問題并解決問題，極大地鍛煉了學生運用知識的能力，并激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。通過上述分析，在水文地質(zhì)課程中融入思政元素不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的專業(yè)技能，培養(yǎng)學生的道德素養(yǎng)，還可以傳播中國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化及中國特色社會主義理念。

在分析水文地質(zhì)課程與思政元素結(jié)合的過程中發(fā)現(xiàn)相關(guān)的問題。首先是課堂教育中存在的問題，上課過程中“低頭族”較多。老師可以通過播放課程視頻或者向?qū)W生提問的方式改善這種情況，激發(fā)學生的學習興趣。其次是實踐教育過程中的問題，第一，實踐教育的時間不充分，對于實踐過程的細枝末節(jié)處理不夠好，并且在野外實習過程中需要管理的學生太多，不能很好地進行一對一的指導服務。第二，野外實習過程中，實習器材不夠，有的同學是一直負責測量，有的同學一直負責記錄，整體上工作分工不合理，有的同學只能學會一項技能。老師可以有針對性地分組，并且按時觀察學生的分工情況，并及時提醒學生交換工作，以達到每個學生都會進行有針對性的訓練的目的。在此需要指出的是，在上述分析過程中所提到的思政元素不僅僅可以用于所舉的例子中，大多數(shù)情況向各類思政元素可以共通，沒有確切的使用標準，只要是引導學生成為更好的自己，實現(xiàn)“立德樹人”的教育目標就可以認為思政元素運用正確。