水文与水资源工程专业实践教学研究与探索
2018-04-11刘媛媛王巧焕马文洁陈功新
刘媛媛, 王巧焕, 马文洁, 陈功新
(东华理工大学,江西 南昌 330013)
工科教育在整个中国高等教育中占有非常重要的位置与比例,其最大的特点就是重实践,重应用。一般情况下,大学本科4年的教学体系中理论教学时间、比重远远超过实践实验课程。但是对于工科专业,实践教学是整个专业教学教育重要的组成部分,是学生充分理解及提升专业素养的重要途径与手段,为培养综合型高素质人才奠定基础。通过这一过程不仅使学生加深理论与专业知识,获得感性认识,而且能够培养学生科学思考方式和掌握正确的分析方法,锻炼解决实际问题的能力。因此,实践能力的培养是工科专业教学环节中的关键和重点。
水文与水资源工程属于应用型工科专业,以地质学理论为知识背景,主要研究关于地下水科学与工程。教学计划要求培养既具有扎实的理论知识,又应具备较强的实际工作能力的学生。所以在日常的专业学习过程中非常注重野外的工作方法和技能训练,包括培养学生记录与描述野外丰富的地质、水文地质现象,灵活掌握水文地质、工程地质、环境地质等多方向的野外工作手段与方法。同时,实践教学中注重学生动手能力的培养,各实践教学环节都制定执行标准和考核标准,现代技术和方法的应用贯穿在教学和实践全过程中[1]。这就要求实践教学在进行基本知识、基本工作方法和基本技能训练的同时,要不断探索实践教学体系的优化途径,为培养创新性人才服务[2]。
1 学校水文地质实习课程的介绍与现状
笔者所在的学校,属于老牌的地质院校,现水文与水资源工程(原名水文地质与工程地质)是传统优势专业,几十年所形成的实践教学体系与教学实习基地为本科的实践教学奠定了良好的基础。而且,学校一直非常重视实践教学,水文与水资源工程专业的实践教学贯穿整个大学4年本科的专业学习过程。主要包括:认识与了解专业的大一地质认识实习、夯实地质基础的大二江山地质实习、结合专业的大三生产实习与为适应工作的地质单位毕业实习。其中,大二的江山地质和大三的生产实习时间较长,最少要求在4—8周,这些实践环节对学生专业技能的掌握起着至关重要的作用,往往决定学生毕业后的适应能力与职业发展。
2 存在问题
不像理论教学模式的简单与成熟,野外地质实习的教学过程与方法受很多不可控因素的影响,其实施需要耗费更多人力、物力和财力。实习过程的任一阶段出现问题都会影响整体的实习效果,从而影响学生对所学的专业知识的掌握与应用。
笔者根据近几年的教学经验总结出水文与水资源工程专业实践教学过程存在的主要问题,主要体现在4个方面:实习的师资较年轻、实习内容未及时更新、学生参与动手偏少与考核制度的不完善。
2.1 实习配备教师较年轻,野外经验欠缺
实践教学课是书本所学理论知识的具体与真实展示,能够让学生更充分地理解与体会课堂所学习的基础理论和相关知识点,同时帮助学生提前认识与参与专业相关的一些具体的工作与科学研究,有助于加深与提升学生的综合专业技能。这就要求实习老师具备丰富的野外实践或工作经验。但由于各种客观条件的限制,目前我国大部分工科院校中参与实践课程的教师呈现年轻化,有的甚至是刚毕业的博士或者硕士研究生直接单独负责指导野外的实践课程。这主要是因为实践教学一般需要集中较长时间到远离学校的野外现场教学,软硬件条件比较差,同时又需要兼顾学生的整个后勤生活与学习,而年轻教师有较充沛的时间、体力与精力,因此参与较多。但他们野外经验和工作经历不够,可能使得实习实践的现场教学过程偏理论,缺实践,达不到实践课程应有的效果。
2.2 实习地点与内容较为陈旧,未得到及时更新
地质现象的观察一般都在远离城市、地质现象丰富的野外,且以此为基础建立实习基地,在专业设置时期已经建设完成。日常情况基地荒置或为他用,只有在实习期内临时安排人员进行管理。数十年以来,实践教学受经费、实践研究不够等各种条件的限制,部分地质现象与内容都是基地建立初期确定的,教学内容和野外路线呈现陈旧化,有的甚至不易观察,大部分未能得到及时补充与更新。同时,由于实习基地的硬件设施建设与管理涉及后勤等较多部门,很难在短时间内得到进一步的改善与提高。
2.3 野外实习互动少,学生参与动手少
实践教学重在动手与思考。可是,通过笔者几年的教学发现,野外的实践教学中普遍还是会以传授讲解为主,学生负责听讲、观察与记录,教师与学生、学生与学生之间缺乏交流与讨论,最终只是让学生走马观花看了一遍实习内容而已,并不是学生亲自去观察与总结,达不到实践的预期效果。除此,由于野外实习时间安排较为集中,教学内容繁多而综合性强,有时一天的野外实习内容可能对应理论教学好几章的知识点,这对学生的综合专业水平要求较高,部分学生未能及时消化与吸收相应的内容。有时,实习老师会通过压缩互动时间,以讲解的方式来完成教学任务,失去了野外实践的意义,达不到应有的目的。
2.4 实习考核制度不完善,学生实习效果差异较大
与理论课程的考核方式不同,通常实践课程的成绩最终是由实习报告、野外记录与出勤情况综合决定的。根据多年学生实习成绩调查结果发现,实践课程的成绩一般不会呈概率分布,而较多呈现分数集中的情况,这与考核方式有关。野外实践一般会以几名学生形成的小组形式进行实习,大家相互沟通与协作,最终完成一份实习报告。这就导致同一个小组学生的成绩相差不会太多。但是,这样的考核方式存在一些问题,虽然同一小组学生有一样的出勤,但是每个学生对实习内容的掌握程度不同,对实习报告的最终贡献也相差较多。通常,成绩较好的学生会主动承担较多的任务,成绩偏差且学习上较为被动的学生可能并没有参与或者实施报告核心内容的整理任务,导致学习效果差异较大。这就要求有完善的考核制度来对学生实习的效果进行细致要求与规定。
3 优化途径和方法
针对实习过程中的上述问题,对水文与水资源工程专业实习进行相应的改革与优化,具体措施包括以下几个方面。
(1)制订明确合理的教学目标、教学内容以及手段,完善实践教学体系。典型且有代表性的实习点是直接影响学生专业认识和实习效率的重要因素[3],这就要求实践教学实施之前要有明确的教学目标,完善的教学体系为支撑。学校的综合地质实习地点选在浙江江山,这里多样的地质现象为实习提供齐全的资料和内容。同时,实践课程的教学内容与目标经过多年的反复考察、调研与讨论,主要是为了让学生掌握区域地质调查工作的基本方法和程序,学习野外地质观察和收集资料的基本技能,训练学生对野外地质现象的综合思辨能力,促进理论知识和野外实际的充分结合。除此,培养学生吃苦耐劳和团队合作意识。
目前学校水文与水资源工程专业已经形成循序渐进的实践教学体系,后续的综合技能训练和专业生产实习以此为基础而展开。根据水文地质和工程地质专业理论课程和专业特色制定明确的教学目标和内容,充分利用学校及相关单位资源共享的优势,培养学生分别从水资源调查与评价、合理开发利用与管理角度;从岩土体工程地质分区、工程地质勘察角度等方面进行实践与实习。让学生了解水资源调查、工程地质勘察、成井工艺、水文地质编录的方法,扩大学生对水资源开发、基础工程、水利工程和地质灾害调查的技术视野。
(2)教与学结合,激发学生兴趣,加强互动讨论,将所学的专业知识转化应用到实践中。相比较课堂教学,野外教学更能激发学生的思考与兴趣。但对实习指导教师要求较高,实习课教师要充分利用现场教学时间,带动学生独立思考与讨论,锻炼学生发现问题解决问题的能力,同时提升专业水平与素质。地质类课程的野外实践有非常丰富的现象供学生观察,教师不要急于告知,尽量让学生亲自去发现,有利于知识的理解与记忆。实习过程中,指导教师应先带领学生回顾相应的理论知识,在此基础上对相应的现象进行描述与展开,最后学生以小组形式独立观测、描述、记录与讨论。在野外教学中要特别注意知识的系统与联系,对于一种地质现象可以引申出许多知识点。例如在观察地面沉降与地裂缝时,可以围绕地面沉降成因介绍第四系松散沉积物的分布与赋存特征、降落漏斗的形成、地面沉降的危害、防治以及可能引发的其它环境地质问题,使学生能把所学到的知识融会贯通[4]。
(3)以老带新,新老结合,增加年轻教师实习教学经验,加强实践教学队伍的建设。一般理论教学课堂是一对多,而实践教学师资配备需要多对多。因为实习教师数量与质量直接决定学生的实习效果。实习教师年龄越大,经验越丰富,能为学生提供的知识量就会越全面,学生对于专业知识的理解就会越透彻。但是,由于教学计划安排与教师工作时间分配的协调问题,不可能全部的专业教师都为实践课程服务,使得实习指导教师人数往往偏少,基本上每个班级(约30人)仅能保证有2~3名专业主讲教师,限制了学生与老师的现场互动。
针对野外实习带队教师中年轻老师比例过高的情况,建议以老带新,每年除了安排经验丰富的老教师给年轻老师传授野外实习课程的内容与经验外,还要安排老教师跟队负责,新老结合,总结经验,逐渐将野外实习的教学任务过渡给年轻老师,这样才能保证实践教学质量,同时丰富青年教师的教学经验、提升其工作能力,为后续实践教学研究与改革奠定良好的基础。
(4)更新实践教学内容,改进教学方法,不断完善实习基地建设。随着社会的发展,野外实习已有的教学条件和内容已不能满足专业现有的水平,这就要求青年教师在教学过程中不断学习,融合专业最新最前沿的科研内容和研究成果,不断更新补充知识,将最新研究成果展示给学生,为其进一步深造和后续发展奠定基础。除此,在保持传统的教育方法上,充分利用专业单位企业资源共享的优势,将教学计划、专业实习等多方面相结合,加强与改革实践教学环节,建立适应专业发展的新实习基地和进行原有基地的改革。同时,积极完善相应的实验教学中心,选择合适场地建设地下水长期观测试验场,使学生从入学开始,就对地下水的相关知识有初步的了解[5],并能在以后的教学过程中贯穿使用。实验室除了满足教学需要,同时还可以承担大学生创新与创业能力的培养,为创新性和专门性人才提供多样的专业平台。
(5)建立积极有效的考核制度,准确考核学生的实习效果。目前常见的考核制度主要包括出勤率、野外记录情况以及实习报告等成绩的综合汇总。除此,还可以通过小组实习任务汇报总结,专业基础知识应用考查等手段具体考核,准确衡量学生的实习效果。指导老师可以根据实习内容选定不同专题,学生自行挑选,并以小组为单位开展独立的学习与实践。最终以汇报的形式展示实践成果,并将实习内容转变成报告。
对于实习总成绩,出勤记录、野外记录、专题汇报与小组实习报告的汇编分别占一定的分数,进而较为全面地对学生进行考核,并对每年的整体实习情况给予客观的评价与总结。实习过程中,指导教师还要经常以野外随机与室内检查相结合的形式,督促与了解学生的学习情况,及时发现问题,并进行相应的安排与调整,保障实习工作的顺利和有效实施。
4 结语
目前,水文与水资源工程专业实践教学体系已经建立完成,并且有较为成熟的实习基地与管理保障。为使其稳步发展,针对实习教学过程中存在的问题,不仅要求进行基本知识、基本工作方法和技能训练的改革,还要不断探索实践教学体系的优化途径,培养适应新时期新环境下的应用型和专业型人才[6]。
通过几年的摸索和改进,水文与水资源工程教学实践体系已经初步形成,学生的实践和工作能力也有稳定提高,专业实践教学也取得了一些成果。但这是一项长期且艰巨的任务,需要全体专业教师与学校不同部门的努力与合作、交流与沟通,水文与水资源工程的实践教学部分才能取得最佳的效果。