吳吉春+王棟+王遠(yuǎn)坤
(南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院水科學(xué)系,江蘇 南京 210023)
摘要:本文介紹了南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院水文與水資源工程專業(yè)建設(shè)改革歷程與成效,主要包括培養(yǎng)方案建設(shè),課程教材建設(shè),實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建設(shè)和教研團(tuán)隊(duì)建設(shè)。目前已初步建成強(qiáng)地學(xué)背景的南京大學(xué)水文與水資源工程國家特色專業(yè)建設(shè)模式。對(duì)未來水文專業(yè)的發(fā)展與建設(shè)進(jìn)行了思考與探討,可為我國水文與水資源工程專業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:地學(xué),水文與水資源工程,國家特色專業(yè),建設(shè)模式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)24-0113-03
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。水資源的開發(fā)、利用和配置對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。人多水少、水資源時(shí)空分布不均是我國的基本國情和水情。水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等問題十分突出,已成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。2012年1月,國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》,2015年4月,又出臺(tái)了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)。教育部陳寶生部長在2016年10月高等學(xué)校工作座談會(huì)中指出,要?jiǎng)?chuàng)建世界一流大學(xué)、一流學(xué)科,提升我國高等教育綜合實(shí)力和國際競爭力,實(shí)現(xiàn)教育報(bào)國、教育強(qiáng)國。在雙一流建設(shè)進(jìn)程中,高校要做到四個(gè)“回歸”——回歸常識(shí)、回歸本分、回歸初心、回歸夢想。作為培養(yǎng)水文與水資源工程專業(yè)人才的高等院校,有必要按照社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,培養(yǎng)和輸送優(yōu)質(zhì)水利人才,為我國水資源環(huán)境可持續(xù)開發(fā)利用提供技術(shù)支撐。
近年來,全國大約有50所院校開設(shè)水文與水資源工程專業(yè),主要分布在部分綜合性高校,如南京大學(xué);傳統(tǒng)水利院校,如河海大學(xué);農(nóng)業(yè)院校,如山東農(nóng)業(yè)大學(xué);地礦院校,如中國地質(zhì)大學(xué)等。由于歷史沿革問題,開設(shè)水文與水資源工程專業(yè)的院校都各自具有特色。傳統(tǒng)水利院校以河海大學(xué)為例,劉光文先生開創(chuàng)了我國第一個(gè)水文系,主要以陸地水文為主,其水文專業(yè)的課程設(shè)置和人才培養(yǎng)模式也以陸地水文學(xué)為主。農(nóng)業(yè)院校的水文專業(yè)人才培養(yǎng)模式上則具有濃厚的農(nóng)學(xué)背景。
南京大學(xué)水文專業(yè)由水文地質(zhì)和陸地水文專業(yè)整合而來,既有傳統(tǒng)陸地水文又有鮮明的地學(xué)背景和特色。近10多年來,經(jīng)過不斷發(fā)展和完善,初步建成了具有南大特色的水文與水資源工程專業(yè)培養(yǎng)模式。本文主要介紹我校水文專業(yè)近年來的改革實(shí)踐,以期為本專業(yè)乃至其他相關(guān)專業(yè)發(fā)展提供借鑒與參考。
一、南京大學(xué)水文專業(yè)發(fā)展歷程
1952年全國3所高校首批設(shè)立“水文地質(zhì)工程地質(zhì)”專業(yè),南京大學(xué)便是其中之一。1958年又在全國綜合性高校中率先設(shè)立“陸地水文學(xué)”專業(yè)。這兩個(gè)專業(yè)均設(shè)有博士點(diǎn),前者曾是國家重點(diǎn)學(xué)科。1999年,根據(jù)教育部頒布的新專業(yè)目錄,南京大學(xué)將地下水、地表水力量整合為新的水文與水資源工程專業(yè),為南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院的專業(yè)之一。
南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院是我國歷史最久的地質(zhì)學(xué)教育機(jī)構(gòu)之一,在八十余年的歷史中培養(yǎng)了大批優(yōu)秀地學(xué)人才,設(shè)有理科“地質(zhì)學(xué)”和工科“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”兩個(gè)博士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科點(diǎn),礦物學(xué)巖石學(xué)礦床學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、古生物學(xué)與地層學(xué)等8個(gè)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn),9個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn),以及“地質(zhì)學(xué)”一級(jí)國家重點(diǎn)學(xué)科“。故南京大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)具有鮮明的地學(xué)特色。南京大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)2005年獲批江蘇省本科特色專業(yè),2007年獲批教育部二類本科特色專業(yè),2012年獲批江蘇省高等學(xué)校本科重點(diǎn)專業(yè)。所屬水文學(xué)及水資源二級(jí)學(xué)科2006年獲批江蘇省重點(diǎn)學(xué)科、2007年獲批國家重點(diǎn)(培育)學(xué)科,所屬水利工程一級(jí)學(xué)科2008年獲批江蘇省一級(jí)學(xué)科重點(diǎn)學(xué)科。2010年通過了教育部水文與水資源工程專業(yè)工程教育認(rèn)證。
這一專業(yè)團(tuán)隊(duì)目前是教育部水文水資源教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任單位、中國水利學(xué)會(huì)地下水科學(xué)與工程專業(yè)委員會(huì)副主任單位、中國自然資源學(xué)會(huì)水資源專業(yè)委員會(huì)副主任單位、中國水利教育協(xié)會(huì)高等教育分會(huì)第四屆常務(wù)理事單位、水文專業(yè)教育研究會(huì)副主任單位。
二、南京大學(xué)水文與水資源工程國家特色專業(yè)建設(shè)探索
南京大學(xué)水文與水資源工程專業(yè)積極響應(yīng)國家建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科的要求,制定適應(yīng)新形勢下學(xué)科發(fā)展需要的人才培養(yǎng)方案,豐富課程和教材內(nèi)容,充分開展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐,提升團(tuán)隊(duì)教研水平,形成了水文專業(yè)建設(shè)的南京大學(xué)模式(圖1)。
1.培養(yǎng)方案建設(shè)。20世紀(jì),我國水文專業(yè)人才培養(yǎng)主要以工程水文內(nèi)容為主。進(jìn)入21世紀(jì)后,人類活動(dòng)不斷加劇,水資源開發(fā)利用程度顯著加大。水資源短缺、水環(huán)境、水生態(tài)、水災(zāi)害問題日益突出,對(duì)水文專業(yè)人才能力有了更高的要求。而原有的教學(xué)計(jì)劃和培養(yǎng)方案則主要以傳統(tǒng)的“測、報(bào)、算”為主,已不能適應(yīng)新形勢下下水文工作的實(shí)際需求。
在此背景下,我們緊密結(jié)合新形勢下水文發(fā)展需要,一方面組織教研室成員對(duì)水文學(xué)科的建設(shè)進(jìn)行充分研討,另一方面在國內(nèi)開設(shè)水文專業(yè)的院校內(nèi)展開廣泛調(diào)研,同時(shí)開展畢業(yè)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查,邀請(qǐng)生產(chǎn)單位和用人單位到校座談,認(rèn)真聽取其對(duì)水文專業(yè)畢業(yè)生能力與素質(zhì)的新需求。充分利用南京大學(xué)大地學(xué)學(xué)科優(yōu)勢,制定了具有南大特色的人才培養(yǎng)方案,在原課程體系基礎(chǔ)上,優(yōu)化了地學(xué)知識(shí)課程,如普通地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、水文地球物理方法、地下水資源勘查與評(píng)價(jià)和水文地球化學(xué)等。同時(shí)增加了水環(huán)境方面內(nèi)容,如水環(huán)境保護(hù)、水環(huán)境監(jiān)測和水環(huán)境化學(xué)等課程,并在多門專業(yè)必修課程中適度增加生態(tài)學(xué),特別是水生態(tài)方向的授課內(nèi)容。尤其特別加強(qiáng)了實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,突出實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
新的方案劃既能發(fā)揚(yáng)我系傳統(tǒng)的教學(xué)特色,強(qiáng)化學(xué)科專業(yè)理論、知識(shí)和基本能力的教育訓(xùn)練,同時(shí)注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì),尤其注重拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng),滿足21世紀(jì)大水文發(fā)展需要。
2.課程教材建設(shè)。我校水文專業(yè)歷來重視教材的及時(shí)更新和編撰。新編教材在內(nèi)容上有較多的擴(kuò)充、加深和更新,同時(shí)注意其科學(xué)性和嚴(yán)密性。在教材使用方面,本專業(yè)的目標(biāo)是使用最新、最好的教材,年輕教師盡量使用原版教材,逐步實(shí)行雙語教學(xué),所有課程實(shí)行多媒體授課。
經(jīng)過多年的發(fā)展與建設(shè),在水文與水資源工程專業(yè)各位教師的共同努力下,主編和參編了9部教材,其中6部為高等學(xué)校水利學(xué)科專業(yè)規(guī)范核心課程教材,分別是《地下水動(dòng)力學(xué)》《水環(huán)境化學(xué)》《水文水利計(jì)算》《水文統(tǒng)計(jì)學(xué)》《工程水文及水利計(jì)算》和《工程水文學(xué)》),2部為普通高等教育國家級(jí)規(guī)劃教材。其中,《地下水動(dòng)力學(xué)》先后于2008年和2009年被評(píng)為江蘇省精品課程和國家精品課程,《工程水文及水利計(jì)算》《工程水文學(xué)》獲批2011年度江蘇省高等學(xué)校精品教材。所編寫教材被國內(nèi)多家兄弟單位院校采用,特別是《地下水動(dòng)力學(xué)》和《水環(huán)境化學(xué)》更是受到水文、地工、環(huán)境和市政等專業(yè)學(xué)生的歡迎和好評(píng)。
3.實(shí)驗(yàn)實(shí)踐建設(shè)。實(shí)踐教學(xué)對(duì)本科教學(xué)質(zhì)量的提高與人才能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,具有課堂教學(xué)無法替代的作用。專業(yè)課程都要求相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)作為支撐,并且要求學(xué)生每年暑假集中時(shí)間進(jìn)行野外實(shí)踐實(shí)習(xí),逐步提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生,建立由若干人員組成的研究型實(shí)驗(yàn)小組,與國內(nèi)同行生產(chǎn)單位及相關(guān)企業(yè)聯(lián)合,進(jìn)行探索性的實(shí)驗(yàn)/試驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和對(duì)協(xié)作精神。
根據(jù)我校水文與水資源工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)具有明顯的地學(xué)特色,既涵蓋了水文專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)又突出地學(xué)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)。利用所在地科院的獨(dú)特優(yōu)勢條件,為水文專業(yè)開設(shè)了地質(zhì)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)和區(qū)測填圖實(shí)習(xí),這是其他傳統(tǒng)水利院校水文專業(yè)學(xué)生難以獲得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。同時(shí)進(jìn)行了地下水及水環(huán)境認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),水文專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。經(jīng)過長期積累,本專業(yè)在南京江浦、蘇州、無錫、常州、以及安徽屯溪等地建立了固定教學(xué)實(shí)習(xí)點(diǎn),如南京的中山植物園野外綜合試驗(yàn)場。同時(shí)與江蘇、上海、安徽、浙江三省一市有關(guān)行業(yè)部門建立了良好的長期合作關(guān)系,如黃山市水文局、江都水利樞紐等,在長江三角洲地區(qū)形成了穩(wěn)定的產(chǎn)、學(xué)、教、研緊密結(jié)合的協(xié)同育人實(shí)踐基地,為本科生實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了長期而穩(wěn)定的實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地。
4.教研團(tuán)隊(duì)建設(shè)。水文專業(yè)現(xiàn)有一支規(guī)模適中、結(jié)構(gòu)合理(年齡、職稱、研究方向)、高學(xué)位、高水平的專業(yè)團(tuán)隊(duì),由中科院院士、長江學(xué)者特聘教授、國家自然科學(xué)基金杰出青年基金獲得者、新世紀(jì)百千萬人才工程和教育部跨世紀(jì)人才組成。近幾年通過引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀博士,學(xué)術(shù)隊(duì)伍更加年輕化,隊(duì)伍結(jié)構(gòu)更趨合理。
在本科生教學(xué)中,水文與水資源工程專業(yè)團(tuán)隊(duì)具有優(yōu)質(zhì)的授課水平,所有教授、副教授均參與本科生一線教學(xué)工作,將專業(yè)課程知識(shí)與學(xué)科前沿進(jìn)展有機(jī)地融入到授課內(nèi)容中,近年來多次獲得全國水利類青年教師講課競賽特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。
為進(jìn)一步推進(jìn)水文專業(yè)建設(shè)國際化,積極安排教師出國進(jìn)修交流,與國外著名科研院所建立了長期交流和合作關(guān)系,如美國亞利桑那大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)、伯克利國家實(shí)驗(yàn)室、加州大學(xué)洛杉磯分校、弗羅里達(dá)州立大學(xué)、日本熊本大學(xué)、日本水文科學(xué)學(xué)會(huì)、加拿大多倫多大學(xué)等。目前水文專業(yè)團(tuán)隊(duì)絕大部分教師均具有出國訪學(xué)或留學(xué)經(jīng)歷,這進(jìn)一步推動(dòng)了水文專業(yè)教學(xué)和人才培養(yǎng)的國際化。通過與國外著名院校的合作,邀請(qǐng)了多位知名學(xué)者為水文專業(yè)開始短期課程或講座,拓寬了水文專業(yè)學(xué)生的國際化視野。
5.水文專業(yè)建設(shè)南京大學(xué)模式。我國高校由于歷史原因,都只側(cè)重地表水或地下水中的一部分,兼?zhèn)鋬烧叩暮苌伲ìF(xiàn)有3個(gè)水文與水資源工程國家重點(diǎn)學(xué)科全偏重地表水),而本學(xué)科既有很強(qiáng)的地下水力量,又有相當(dāng)?shù)牡乇硭α?。與同類學(xué)科相比,本學(xué)科地下水方面優(yōu)勢突出,在國際上具有較大影響,國內(nèi)一直居領(lǐng)先地位。我校水文專業(yè)學(xué)生同時(shí)具備了地表水、地下水和水環(huán)境方面水文專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),具有獨(dú)特的優(yōu)勢,可培養(yǎng)從本科到博士后的各類專業(yè)人才。
作為我國水利事業(yè)建設(shè)的后備力量,高校水利類專業(yè)學(xué)生是實(shí)現(xiàn)水利可持續(xù)發(fā)展、構(gòu)建民生水利的人才保障。我校水文專業(yè)畢業(yè)生主要畢業(yè)去向?yàn)閲鴥?nèi)水文、地礦單位,如水利部長江水利委員會(huì)、水利部太湖流域管理局,本校直升深造,以及國外著名高校深造(如美國賓州州立大學(xué))。近年來,我校水文專業(yè)學(xué)生基于專業(yè)知識(shí),積極參與科研項(xiàng)目,開展科學(xué)研究,多項(xiàng)由研究成果撰寫的論文發(fā)表在國內(nèi)核心期刊如《水利學(xué)報(bào)》等發(fā)表;發(fā)揮良好的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,利用所學(xué)知識(shí)積極參加創(chuàng)業(yè)實(shí)踐,不斷追求知識(shí)結(jié)構(gòu)的拓寬、學(xué)術(shù)視野的延伸和社會(huì)技能的拓展,獲得了多項(xiàng)本學(xué)科領(lǐng)域重要獎(jiǎng)項(xiàng),如全國水利優(yōu)秀畢業(yè)生,全國水利院校未來水利之星的學(xué)業(yè)之星、創(chuàng)業(yè)之星和公益之星提名獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號(hào),以及劉光文水文科技教育基金獎(jiǎng)學(xué)金等。這充分體現(xiàn)了我校水文專業(yè)優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)、科研、創(chuàng)新能力,也是國內(nèi)兄弟院校對(duì)我校水文專業(yè)人才培養(yǎng)的認(rèn)可。
在雄厚的歷史積淀基礎(chǔ)上,經(jīng)過多年的艱苦奮斗和凝心聚力,本專業(yè)的整體實(shí)力尤其是創(chuàng)新能力和為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)的能力具有顯著提高。已在全水文模型與不確定性分析模擬、地下水隨機(jī)理論、水環(huán)境與水生態(tài)、流域水文模型、工程水文地質(zhì)等方面取得了一系列標(biāo)志性成果,為國家和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。已逐步打造成為我國一流的具有南大特色的“水文與水資源工程”專業(yè)精英型工科人才培養(yǎng)基地。
三、對(duì)水文專業(yè)建設(shè)的思考
2015年11月,國務(wù)院發(fā)布《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》,對(duì)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)實(shí)行建設(shè)與改革并重,確定了提升科學(xué)研究水平、培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才、著力推進(jìn)成果轉(zhuǎn)化等建設(shè)任務(wù),為我國建成高等教育強(qiáng)國明確了任務(wù)路徑。隨著國家治水觀念與思路的轉(zhuǎn)變,社會(huì)發(fā)展對(duì)水文與水資源工程專業(yè)人才的要求不斷激增,同時(shí)對(duì)水文人應(yīng)具備的能力和素質(zhì)也提出了更高的要求,也給水文與水資源工程專業(yè)教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。
在國家建設(shè)“雙一流”的要求下,一方面,要注重學(xué)科交叉融合,豐富師資力量,建設(shè)一只知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的水文專業(yè)團(tuán)隊(duì)。除傳統(tǒng)的水文“測、報(bào)、算”外,還要適應(yīng)新形勢的要求,從國內(nèi)外著名院校大力引進(jìn)具有地理地質(zhì)、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科背景,如從事3S技術(shù)、水環(huán)境、水生態(tài)領(lǐng)域研究的青年人才,補(bǔ)充到師資隊(duì)伍,組成具有多學(xué)科交叉背景的水文專業(yè)團(tuán)隊(duì),培養(yǎng)復(fù)合型高素質(zhì)水文人才。另一方面,要注重科研反哺教學(xué),將最新科研進(jìn)展與本科課程教學(xué)相結(jié)合,使得學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)了解科研前沿動(dòng)態(tài)。此外,還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目,采取自主選題或參與本專業(yè)教師所負(fù)責(zé)科研項(xiàng)目的研究課題,培養(yǎng)學(xué)生的基本科研素養(yǎng)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
為培養(yǎng)水利專業(yè)人才的高等院校,適應(yīng)新形勢下的要求,勇于創(chuàng)新,免同質(zhì)化教育,建設(shè)具有自身特色的水文專業(yè)品牌,才能在國內(nèi)兄弟院校中保證持久競爭力。
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