水文学和水资源工程专业教学改革关键问题研究①
2011-08-15王文川陈海涛邱林徐冬梅
王文川,陈海涛,邱林,徐冬梅
(1.华北水利水电学院水利学院河南郑州450011;2.华北水利水电学院学报编辑部河南郑州450011;3.华北水利水电学院环境与市政工程学院,河南郑州,450011)
水文学和水资源工程专业教学改革关键问题研究①
王文川1,陈海涛2,邱林3,徐冬梅1
(1.华北水利水电学院水利学院河南郑州450011;2.华北水利水电学院学报编辑部河南郑州450011;3.华北水利水电学院环境与市政工程学院,河南郑州,450011)
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)对提高高等教育人才培养质量的要求,针对我国水资源现状及存在的问题,深入分析了水文学和水资源学科发展趋势及需求的关键问题,提出了水文学及水资源工程专业教学改革的基本思路和方法。
水文学及水资源工程,专业,教学改革,培养
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)指出,高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务,需要牢固确立人才培养在高校工作中的中心地位,着力培养信念执著、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才。应把提高质量作为高等教育改革发展的核心任务[1]。
我校水文学和水资源工程专业于1997获得硕士授予权,2000年开始招收本科生,每年招生保持在65人左右,2002年被评为校重点学科,2003年被评为省重点学科。目前已经形成以水资源系统管理、水旱灾害预测与防治研究为核心和特色,以水生态环境保护与修复和应用水文学研究为增长点,在国内有一定影响的学科。在新形势下,根据提高高等教育质量和培养创新人才的需要,应大力改进水文学和水资源工程专业教学,以适应国家对人才培养的要求和社会对人才的需要。
一、我国水资源现状及存在的问题
(一)我国水资源现状
根据水利部估算,全国多年平均降水量约648mm,降水总量6.2万亿m3。2008年通过水循环形成可更新的地表水和地下水的水资源总量合计约2.7434万亿m3。因此,我国水资源的总量不算少,但按2008年的统计,人均水资源量2 071m3,仅为世界人均水资源占有量的31%;亩均水资源量为1 442m3/亩,仅为世界平均亩均2353m3/亩的61%[3](P12-30)。
在供水能力方面,我国的供水能力从1949年的1 000多亿m3增加到2008年的5 800多亿m3。其中地表水供水量约4 700多亿m3,地下水开采量1 069亿m3。
近年来,我国用水增长迅速。1949年估计约1 031亿m3;2000年达到5 498亿m3;2008年增加到5 800多亿m3。其中农业用水占68%,工业用水占21%,生活用水占11%。
(二)存在的问题
目前,水资源开发利用主要面临的问题有:水资源短缺、水旱灾害严重、水生态环境恶化等。淡水资源短缺已成为全球性危机,而中国水资源匮乏问题更为严重,主要表现为以下三个方面:淡水资源总量不足,人均占有少;淡水资源区域分布极不均衡;城市缺水问题日益突出。
我国是世界上水旱灾害比较严重的国家之一,据统计,1979~2008年间,我国每年洪涝受灾面积1.25×103万公顷,同时,我国平均每年农作物因旱受灾面积2.56×103万公顷[2]。
随着水污染排放量的不断增大,水生态环境恶化也日益突出。在2008年全国监测评价的3 219个水功能区中,全年水功能区达标率为42.9%,其中一级水功能区(不包括开发利用区)达标率为53.2%,二级水功能区达标率36.7%[2]。
二、水文学及水资源工程专业研究方向分析
周小文对清华大学、天津大学、大连理工大学、华北水利水电学院等15所高校和科研院所在水利学科方面研究方向的调查分析[3],概括出15个独立的研究方向,即水资源评价、规划、管理与可持续利用;现代化水文、水资源信息采集与处理技术;水文水环境评价、规划与保护;水资源开发利用及技术经济;水土灾害防治;地下水资源模型、评价与管理;现代水文学理论及应用;数字流域与数字水文;地下水数值模拟与污染物扩散控制;工程与环境水文地质;雨洪水及废水资源化;水力学及其应用;矿井水文地质与水害防治;水库调度自动化及决策支持系统;城市水文与防洪。其中前5个方向出现几率分别为23.9%、14.7%、12.8%、10.1%和6.4%,占总数的67.9%。因此,水资源评价、规划、管理与可持续利用是最重要的研究方向;现代化水文、水资源信息采集与处理技术是水文水资源的重要研究内容;水文水环境评价、规划与保护是目前关注的热点。这三大方向主要是针对水资源、水环境的评价、监测、管理和可持续利用的理论和技术以及方针政策进行研究。水资源的开发利用及技术经济,是从水电产业、市场和水利经济可持续发展的角度进行研究。水土灾害防治是研究水灾、旱灾、流域侵蚀等灾害的防治理论与技术,应是当前和今后一个重要的发展方向。
三、水文学和水资源学科的发展趋势
水文学和水资源学科包括水文学和水资源学两个方面,是研究水的性质和循环运动规律、水与环境相互关系以及水资源可持续利用的学科[4]。
进入21世纪,社会和经济的发展对水文学和水资源学的需求主要表现在为防灾减灾、水资源可持续利用、生态环境保护与评价和水利与社会经济可持续协调发展等方面提供理论基础。因此,水文学及水资源学科发展趋势与研究需求可归结为以下几个主要方面;其一,当今的水文学已不再局限于为工程规划设计和运行服务的工程水文学,而是已逐渐发展成为研究范围更为广泛的水文科学。其二,加强遥感和雷达等遥测技术的应用研究,加强水文信息采集、传输和预报、调度、决策现代化研究,加强特大洪水形成规律研究,为防洪减灾提供水文信息和知识支撑。其三,加强水资源形成、演化机理研究和全球气候变化条件下对水资源的影响研究,加强水资源评价与规划、水资源开发利用与保护的方法与技术研究,为水资源可持续利用提供理论和技术层面的支撑。其四,加强生态系统变化对水文水资源演变的影响研究,为维持流域河流系统健康生命服务。其五,加强城市水文学研究,为解决我国快速城市化进程中的水问题提供支撑。其六,加强人类活动对水文条件的影响研究,加强新的水文分析计算途径与方法研究,为流域规划与工程设计提供更好的支撑。
四、水文学和水资源工程专业教学改革对策
(一)主动适应水利经济建设与发展的需要
教育部提出了21世纪我国水利教育改革与发展目标,要建立与国家教育、经济体制相协调,适应水利行业现代化发展需要,层次、结构合理,质量、效益较佳的现代水利教育体系,培养具有行业特色的现代化水利人才。因此,随着我国社会经济的高速发展和现代治水观念的转变,水文学和水资源工程专业教育应主动适应水利经济当前建设和未来发展的需要,对专业人才培养的目标、层次、规模、模式、特色以及服务面向等方面进行正确定位,培养面向现代水利建设所需要的高质量创新型人才。
(二)加强教学体系建设
一方面,社会经济的快速发展和国际交流的不断扩大,对人才的质量和数量的要求日益提高;而另一方面,高等学校的水利人才培养相对滞后,主要是师资力量、教材建设、实验设施、实习场地等方面在短时间内无法满足扩招后的要求,造成学生培养质量呈下滑的趋势。解决这些问题,必须加强教学体系建设。在师资队伍建设方面,给青年教师创造更多的实际工程锻炼机会,走理论与实践相结合的道路,不断提高授课水平;加大教材建设的力度,紧密结合水文学和水资源学科发展趋势以及国内外科技发展成果,编写适应水文学和水资源学发展的好教材;增加对实验室和实习基地建设的投入力度,为大学生实践活动构建高水平工作平台,满足学生动手操作的要求。
(三)积极利用中央财政支持
为了深化高等学校教学改革,全面提高教学质量,2010年国家教育部和财政部在原“中央与地方共建高等学校专项基金”的基础上,设立了“支持地方高校发展专项基金”,支持地方高校的重点发展和特色办学,进一步改善办学条件,提高人才培养能力和科学研究水平,增强为国家和地方经济建设、社会进步以及行业发展的服务能力。这是我校水利教育教学改革的一个重要契机。
(四)加强实践教学体系的建设
实践教学是高等教育的重要教学环节,是深化教学改革和提高高等教育质量的突破口,在高等教育人才培养中占有十分重要的地位。水文学和水资源工程专业属于应用性工科专业,培养学生既要具有扎实的理论知识,又应具备较强的实际工作能力。实践教学作为专业教学体系的重要组成部分,是培养综合性高质量人才的重要途径,通过这一过程不仅可以使学生获得感性认识,掌握基本方法、基本技术,而且能够培养学生学会科学思考,掌握正确的分析方法,锻炼创造性解决实际问题的能力。
(五)加强学科交叉融合的培养
为了提高人才培养质量,世界许多知名大学进行了大量的探索,它们采用的跨学科的培养方式越来越受到重视,并取得了良好的效果。水文学和水资源科学是研究自然界水的性质和循环运动规律、水与环境相互关系的科学,具备多学科交叉渗透融合特性,其综合研究是国民经济中的重要内容,关系到政治、经济、生态与环境等诸多方面。
五、结语
随着社会经济的快速发展和水资源短缺矛盾的日益突出,水文学和水资源工程专业的人才培养目标、模式和需求发生了显著变化。针对水文学和水资源开发利用中的重大科学和关键技术问题,通过对专业教学的改革实现高层次人才培养,不断跟踪水利科技发展前沿,优化专业规范建设和调整专业课程设置,适应现代水利发展需要,是当前水文学和水资源工程专业发展的重要命题。为此,笔者提出的水文学和水资源工程专业教学改革的基本思路和方法,对提高水文学和水资源工程专业人才培养质量具有一定的现实意义。
[1]袁贵仁.把提高质量作为高等教育改革发展的核心任务[J].中国高等教育,2010,(11).
[2]水利部办公厅,水利部发展研究中心.水利改革发展30年回顾与展望[M].北京:中国水利水电出版社,2010.
[3]周小文.水利工程专业研究方向调查分析[EB/OL].http://www.cahee.org.cn.
[4]贾仰文,王浩,彭辉.水文学及水资源学科发展动态[J].中国水利水电科学研究院学报,2009,(2).
Research on Key Problems of Teaching Reform of Hydrology and Water Resources Engineering Major
WANG Wen-chuan1,CHEN Hai-tao2,QIU Lin3,XU Dong-mei1
(1.Colleye of Water Resources,North China Institute of Water Conservancy and Electric Power,Zhengzhou 450011,Chian;2.The Editing Department of the Journal,North China institute of Water Conservancy and Electric Power,Zhengzhou 450011,China;3.Faculty of Environmental&Municipal Engineering,North China institute of Water Conservancy and Electric Power,Zhengzhou 450011,China)
According to improving high educational talent training quality requirements of national mid long term education reform and development planning outline(2010-2020),aiming at water resources current situation,existing problems in China and based on deep analysis on key problems of Hydrology and Water Resources Engineering discipline specialty research direction,development trend and demands,this paper presents basic thinking and methods of teaching reform of Hydrology and Water Resources Engineering Major.
Hydrology and Water Resources Engineering;Major;Teaching reform;Cultivation
G642
A
1008—4444(2011)02—0166—03
2011-02-28
2009年度河南省高等教育教学改革研究项目(2009183);华北水利水电学院教改项目《水文学及水资源专业本科教育课程体系与教学内容改革研究与实践》
王文川(1976—),男,河南鹿邑人,华北水利水电学院水利学院副教授,博士,主要从事水文水资源研究。
①华北水利水电学院教育教学优秀论文二等奖
(责任编辑:宋孝忠)