許繼影，戴洪寶，馬 杰

(宿州學(xué)院.1.資源與土木工程學(xué)院,2. 環(huán)境與測(cè)繪工程學(xué)院，安徽 宿州 234000)

應(yīng)用型本科《水文地質(zhì)學(xué)》教學(xué)改革探索與實(shí)踐

許繼影1，戴洪寶2，馬 杰1

(宿州學(xué)院.1.資源與土木工程學(xué)院,2. 環(huán)境與測(cè)繪工程學(xué)院，安徽 宿州 234000)

結(jié)合應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)，在分析目前水文地質(zhì)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題基礎(chǔ)上，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)和考核方式四個(gè)方面探索了新的教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、科研能力及綜合分析能力。結(jié)果表明:新的教學(xué)模式下，學(xué)生各方面能力得到鍛煉，大大提高了教學(xué)效果。

應(yīng)用型本科；教學(xué)改革；水文地質(zhì)學(xué)

0 前言

水文地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是研究地下水的入門課程，主要講述地下水基本概念、基本原理及分析方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和科研能力[1-2]。應(yīng)用型院校重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通常稱為“實(shí)踐派”[3]。如何培養(yǎng)學(xué)生利用基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理解決實(shí)際工程問(wèn)題，更好的服務(wù)社會(huì)，成為課程改革的核心。本文結(jié)合水文地質(zhì)學(xué)課程特點(diǎn)，談?wù)剮c(diǎn)體會(huì)。

1 教學(xué)中主要存在問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺少工程案例

水文地質(zhì)學(xué)教材中主要講述了地下水的基本概念和原理，而相關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)所占的篇幅較少。例如關(guān)于地下水定量計(jì)算的公式，僅提到達(dá)西定律，目前較為精確計(jì)算水量的方法均未提及[4]。這主要受限于教材的篇幅和更新頻率較慢，教材中不可能植入大量的實(shí)例，而教材內(nèi)容通常比較固定，教學(xué)也不會(huì)頻繁的更換教材。

1.2 教學(xué)方法傳統(tǒng)，學(xué)生缺乏積極性

在教學(xué)過(guò)程中，通常采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，這對(duì)于抽象問(wèn)題的理解是非常困難的。例如對(duì)巖石空隙、含隔水層劃分、地下水的補(bǔ)給與排泄等問(wèn)題理解，單純用板書難以講解清楚，而學(xué)生則是保持傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，單純對(duì)概念的記憶來(lái)應(yīng)付考試，課堂氣氛沉悶，缺乏學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果不佳[5]。

1.3 實(shí)踐教學(xué)不成熟

目前，該課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)類型多為驗(yàn)證性，而設(shè)計(jì)型與綜合型的實(shí)驗(yàn)較少，很難鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維與解決問(wèn)題的能力，無(wú)法滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)。

1.4 考核方式落后

一直以來(lái)，該課程沿襲傳統(tǒng)“平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”的考核模式，平時(shí)成績(jī)區(qū)分度不大，期末考試主要考核記憶性的客觀題型，區(qū)分度在0.2左右，試卷質(zhì)量較差，很難考查學(xué)生的獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2 教學(xué)改革的途徑

2.1 豐富教學(xué)內(nèi)容

水文地質(zhì)學(xué)是研究賦存于地下巖石空隙中地下水的科學(xué)，其概念和理論具有一定抽象性，因此在實(shí)際教學(xué)中，若將與其相仿的工程實(shí)例、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題引入課堂中，不僅增強(qiáng)學(xué)生的積極性，同時(shí)可以加深學(xué)生對(duì)概念、理論的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程思維和解決工程問(wèn)題的能力。例如在學(xué)習(xí)巖溶水時(shí)，先引入兩淮煤田煤層底板巖溶水突水事故的實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)事故發(fā)生的禍根，深入淺出的提出概念，并結(jié)合巖溶水的突水過(guò)程分析巖溶系統(tǒng)演變的過(guò)程，通過(guò)分析實(shí)例，使學(xué)生加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。如在講授“地下水化學(xué)成分”時(shí)，以我?；痦?xiàng)目為平臺(tái)，利用淮北煤田十余個(gè)煤礦太灰水水質(zhì)化驗(yàn)指標(biāo)TDS值，繪制區(qū)域等值線圖，分析地下水沿著TDS值較小的區(qū)域流向TDS值較大的區(qū)域，依此判斷地下水的流向，如果在教學(xué)中僅泛泛的講述TDS的概念和研究地下水化學(xué)成分可以用于判斷地下水流向的作用，學(xué)生僅是記憶名詞，也不容易理解。結(jié)合該科研課題講授之后，不僅提升了學(xué)生們的專業(yè)興趣，而且盡早的讓他們接受科研思維的訓(xùn)練。

針對(duì)教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)開辟“第二課堂”即以“微課”形式開展，利用微課軟件制作教學(xué)視頻，并利用網(wǎng)絡(luò)上傳至共享空間，視頻資源容量較小，方便學(xué)生下載至手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中觀看學(xué)習(xí)[6-7]。例如，在水文地質(zhì)學(xué)中涉及易混淆的概念，給水度、容水度、持水度之間的區(qū)別和聯(lián)系；滲透流速和實(shí)際流速的大小關(guān)系；強(qiáng)、弱結(jié)合水與重力水的微觀分層等。

豐富的教學(xué)內(nèi)容，離不開教師充分的課前準(zhǔn)備。這要求教師在教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備時(shí)，要以教材基本知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，積極探索與其對(duì)應(yīng)的實(shí)例及科研成果，精心提煉，準(zhǔn)備充分，形成一套與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容。而近年來(lái)，我院教師與周邊煤礦企業(yè)合作，承擔(dān)了許多與地下水相關(guān)的科研課題，擁有豐富的資料和先進(jìn)的研究成果，為教學(xué)提供有利基礎(chǔ)。

2.2 改革教學(xué)方法

應(yīng)用型本科教學(xué)形式應(yīng)直觀、形象、多樣，以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，多媒體以其信息量大、內(nèi)容更新快、表達(dá)直觀等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的走進(jìn)課堂。水文地質(zhì)學(xué)中有許多復(fù)雜的模型及理論，如利用地中蒸滲儀求降水入滲系數(shù)、地下多級(jí)次水流系統(tǒng)的演變、毛細(xì)負(fù)壓等問(wèn)題，若僅通過(guò)板書來(lái)講解，學(xué)生很難獲得直觀的認(rèn)識(shí)。采用多媒體的教學(xué)模式，將一些難懂的理論，可以制作成Flash動(dòng)畫演示其過(guò)程，而把大量的定義、公式、圖表編入幻燈片中，可大大節(jié)約教師板書的時(shí)間，以此增加相關(guān)的工程實(shí)例，明顯提高教學(xué)效率。然而多媒體的使用也存在一定弊端，信息量過(guò)大時(shí)，學(xué)生往往跟不上放映的節(jié)奏，無(wú)法把握重點(diǎn)和難點(diǎn)，不利于知識(shí)點(diǎn)的掌握。因此，在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)采用“多媒體+板書”相結(jié)合的模式，充分發(fā)揮老師的課堂主導(dǎo)作用，合理掌握多媒體的播放速度，引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)明扼要的記筆記，強(qiáng)化重難點(diǎn)，提高授課質(zhì)量[8]。

為培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力，在課堂上可以開展“討論式”教學(xué)法，引導(dǎo)學(xué)生在已有的知識(shí)的基礎(chǔ)上，提出水文地質(zhì)的相關(guān)問(wèn)題，如宿舍水龍頭里的水質(zhì)是否滿足飲用標(biāo)準(zhǔn)、地下水的流動(dòng)速度有多大、過(guò)量使用地下水有哪些危害等，并利用課下時(shí)間查閱文獻(xiàn)，探究問(wèn)題，分析問(wèn)題，最終解決問(wèn)題，以此激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)學(xué)生的水文地質(zhì)思維。

在課堂之外，積極引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目”、“宿州區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新中心青年人才培養(yǎng)(專項(xiàng))開放課題”、“大學(xué)生科研立項(xiàng)”等，核心是基于水文地質(zhì)實(shí)際問(wèn)題研究和滿足社會(huì)需求結(jié)合，例如以宿州市飲用水質(zhì)量調(diào)查為題，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生成立研究小組，自主完成創(chuàng)新性方法的設(shè)計(jì)，布置采樣點(diǎn)并取樣，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定飲用水成分，對(duì)數(shù)據(jù)處理與分析，最終完成報(bào)告撰寫等工作。

2.3 建立野外實(shí)踐基地

野外實(shí)踐可以更好的鞏固課堂所學(xué)理論，使學(xué)生獲得感性知識(shí)，開闊視野，培養(yǎng)和提高其觀察能力、動(dòng)手操作能力、識(shí)圖能力、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力等。通過(guò)與企業(yè)單位溝通聯(lián)系，初步在宿州市周邊建立3個(gè)野外實(shí)踐基地?；匾唬禾J嶺煤礦塌陷塘；基地二：水文勘探隊(duì)抽水孔(現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn))；基地三：灰?guī)r出露區(qū)水文地質(zhì)條件調(diào)查。實(shí)習(xí)基地教學(xué)的主要目的包括：了解煤礦區(qū)塌陷塘的形成過(guò)程、泉的形成機(jī)理、地表水與地下水的聯(lián)系；了解抽水試驗(yàn)的過(guò)程、含隔水層的劃分、取水樣并測(cè)試其化學(xué)成分；觀察灰?guī)r露頭裂隙發(fā)育情況，以及對(duì)地下水的控制作用。

在野外實(shí)踐教學(xué)中，要求學(xué)生仔細(xì)觀察，勤思考，多動(dòng)手，結(jié)合水文地質(zhì)問(wèn)題作為知識(shí)點(diǎn)提問(wèn)，學(xué)生們分組討論，培養(yǎng)學(xué)生們獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。例如水樣測(cè)試塌陷塘水污染情況，分析污染原因，如何控制污染源，鍛煉學(xué)生們應(yīng)用專業(yè)知識(shí)服務(wù)社會(huì)的能力，這也滿足了應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求。

2.4 改革考核方式

全面的考核模式既要有理論知識(shí)的考核，也要有實(shí)踐能力的檢驗(yàn)。在課程結(jié)束后，組織一次綜合能力測(cè)評(píng)，內(nèi)容主要是水文地質(zhì)工程問(wèn)題，讓學(xué)生獨(dú)立回答，包括問(wèn)題的解決思路、方案和建議，以此考核學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用程度和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而在理論知識(shí)考核時(shí)，也要增加主觀題的比重，盡量將更多的與基本原理對(duì)應(yīng)的實(shí)例納入試題中，而不是單單的以名詞解釋、填空題的形式出現(xiàn)，試卷區(qū)分度在0.38-0.42之間，試卷質(zhì)量較好，從而鍛煉學(xué)生的綜合分析能力[9]。

3 總結(jié)

通過(guò)走訪調(diào)查，我校地質(zhì)專業(yè)畢業(yè)生在走上工作崗位后，適應(yīng)能力和獨(dú)立解決問(wèn)題能力較強(qiáng)，短時(shí)期內(nèi)便能勝任工作崗位，獲得了用人單位的好評(píng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014屆地質(zhì)工程專業(yè)考取研究生率為21.02%，其中211和985高校錄取率占到25.48%，而2015屆地質(zhì)工程專業(yè)考取研究生率達(dá)30.43%，其中211和985高校錄取率占到52.38%，說(shuō)明學(xué)生們的科研能力和創(chuàng)新能力得到了名校導(dǎo)師們的認(rèn)可，研究生錄取率也在逐年提高，其中考取水文地質(zhì)方向的學(xué)生占總數(shù)約1/3。目前，2012級(jí)和2013級(jí)地質(zhì)工程專業(yè)中，成功申請(qǐng)“宿州區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新中心青年人才培養(yǎng)(專項(xiàng))開放課題”3項(xiàng)，“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目”5項(xiàng)，“大學(xué)生科研立項(xiàng)”4項(xiàng)，已公開發(fā)表科研論文7篇，取得突出的成果。因此，近幾年對(duì)水文地質(zhì)學(xué)課程多方面的改革，收到了明顯的成效，尤其是學(xué)生的思維能力和科研能力得到了很好的培養(yǎng)和鍛煉。然而課程改革是個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，只有在實(shí)踐中不斷獲取經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)用人才培養(yǎng)為目標(biāo)，優(yōu)化改革方案，提高教學(xué)效率。

[1]隋旺華, 孫亞軍, 劉樹才等. “煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程教學(xué)模式和方法改革實(shí)踐[J].中國(guó)地質(zhì)教育, 2013, 22(1).

[2]畢二平, 劉若鵬, 劉菲等. 項(xiàng)目研討式教學(xué)法在“水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”授課中的應(yīng)用[J].科技信息, 2010, (21).

[3]鄧清海, 張麗萍, 馮建國(guó). “專門水文地質(zhì)學(xué)”教學(xué)中學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)[J].中國(guó)電力教育, 2011, (4):105-106.

[4]毛東雷. 師范類院校地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課堂教學(xué)及野外實(shí)踐研究[J].教育教學(xué)論壇, 2014, (28):209-211.

[5]施小清, 吳劍鋒. “水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)”課程的數(shù)值模擬可視化教學(xué)探討[J].中國(guó)地質(zhì)教育, 2014, 23(4).

[6]胡鐵生, 周曉清. 高校微課建設(shè)的現(xiàn)狀分析與發(fā)展對(duì)策研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2014, 24(2):5-13.

[7]劉紅霞, 趙蔚, 陳雷. 基于“微課”本體特征的教學(xué)行為設(shè)計(jì)與實(shí)踐反思[J].現(xiàn)代教育技術(shù), 2014, 24(2):14-19.

[8]祝杰, 魏海霞. 高校多媒體教學(xué)改革相關(guān)問(wèn)題的探討[J].中國(guó)電力教育, 2014, (12):35-36.

[9]方榮杰, 郭純青, 代俊峰. “水文地質(zhì)勘察”課程案例教學(xué)方法初探[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐, 2012, (11):115-116.

Exploration and Practice of Hydrogeology Teaching Reform in Application Oriented University

XU Ji-ying，DAI Hong-bao，MA Jie

( 1.Faculty of Resources and Civil Engineering；2.Faculty of Environment Science and Survey Engineering,Suzhou University，Suzhou 234000)

Combined with talent-cultivating objective of application oriented university and based on existing problems in hydrogeology teaching, new teaching pattern is probed out, which reform from the teaching content, teaching methods, practice teaching and examination way. The new pattern aim to develop innovation ability, research ability and comprehensive analytic ability. The results show that new teaching pattern can exercise various ability of students and improve teaching effect greatly.

Application Oriented University; Teaching Reform; Hydrogeology

2015-05-18

宿州學(xué)院校級(jí)教研項(xiàng)目(szxyjyxm201301)。

許繼影(1986-)，女，安徽淮北人，碩士，助教，研究方向：水文地質(zhì)與工程地質(zhì)。

G64

A

1004-1869(2015)04-0095-03