案例教学法在“地下水文学”课程思政中的创新应用

2022-12-19谌宏伟危润初

教育教学论坛 2022年46期

谌宏伟，危润初，盛丰

（长沙理工大学水利与环境工程学院，湖南长沙 410114）

地下水文学是描述地下水的形成、赋存、运动和演化规律的科学，是水文与水资源工程和地下水方向的核心课程[1]。地下水资源具有自然、科学、社会和文化属性[2]，这些属性特征使“地下水文学”课程思政素材的挖掘具有极大潜力。然而，“地下水文学”的自然科学特征决定了其主要隐含了传递科学思维、创新思维，以及正确的世界观、人生观与价值观的固有思想政治内涵，而要实现课程在培养学生爱国情怀、民族自信和文化自信等方面的思想政治功能，就必须多从地下水的社会和文化属性中挖掘思想政治素材，并将其有机融入课程教学中。案例教学法不仅可以辅助教师借以深入剖析课程重难点，帮助学生加深对知识的理解，提升其思考问题、解决问题的能力[3]，在案例选择得当时，还能巧妙而自然地融入思政元素，潜移默化地实现课程思政目标。基于课程思政的案例教学法在“地下水文学”中的实践表现出良好的应用前景，取得了理想的课程思政效果。

一、“地下水文学”课程思政目标

自上海市率先将学科德育引入高校，并形成上海经验以来，全国性的课程思政探索逐渐兴起[4]。长沙理工大学“地下水文学”课程教学团队开展了基于课程思政的新一轮大纲修订，重点突出了课程思政建设和课程思政教学的要求，确定课程总目标为：使学生建立完整的地下水文学概念体系，掌握地下水形成、赋存、运动、演化的基本规律、原理和理论，熟悉地下水开发利用与管理及地下水污染与防治的研究与工作的常用方法与手段，具备解决地下水相关问题的基本技能，充分认识地下水在社会、经济、生态环境健康发展与水文化形成和演化中的地位和作用，主动了解中国古人和现代中国在地下水开发利用、地下水环境保护和地质灾害防治等方面取得的伟大成就，培养学生树立正确的世界观、人生观和价值观，激发其爱国情怀、民族自信和文化自信。课程思政目标概括为：（1）能力培养，培养学生科学思维和创新能力；（2）价值塑造，培养学生正确的世界观、人生观和价值观；（3）爱国主义教育，激发学生爱国主义情怀、民族自信和文化自信。

二、“地下水文学”课程思政素材

围绕课程思政要实现的三大目标，将课程思政素材凝练为：（1）描述地下水的形成、赋存、分布、运动和循环演化的相关知识点中固有的自然规律性，可以培养学生形成辩证思维、科学思维、创新思维及正确的世界观、人生观和价值观。（2）介绍地下水在水文化、中华文明的形成和发展中的地位和作用，以及中国古人和现代中国在地下水开发利用、地下水环境保护和地质灾害防治等方面取得的伟大成就和发展理念，激发学生爱国主义情怀、民族自信和文化自信。

三、案例教学法与课程思政

（一）案例选择原则

案例教学法可将难于理解的理论知识点和烦琐的规范条框以比较优化的方式进行展示[5]，相对于传统教学方法具有明显的优势。要实现知识剖析与课程思政的双重目标，案例的选择和组织尤为关键，其选择至少应该包括以下三方面原则。

1.广泛性原则：案例覆盖全课程，既有古代也有现代，既有国内也有国外，既有研究性、工程性，也有社会性、政策性的相关案例，有利于学生开阔视野，提高学习积极性。

2.针对性原则：案例的选择应该侧重于课程知识的重点和难点，才能确实起到解决问题的作用，并收到良好的教学效果。

3.逻辑性原则：思政元素在案例中的融入应讲求逻辑性，要从理论逻辑和实践逻辑相统一的角度出发[4]，才能起到强化课程思政目标的作用。

（二）案例与思政的关系

通过深入分析课程特点、知识体系和课程思政目标的关系，基于案例选择原则，将“地下水文学”课程案例进行分类，并将其与课程思政目标结合起来。根据课程内容，“地下水文学”课程案例可分为研究型、工程型、社会型和政策型案例。每类案例实现的课程目标各有重点，研究型和工程型案例主要实现能力培养和价值塑造的思想政治功能，社会型和政策型案例主要实现价值塑造和爱国主义教育的思想政治目标。案例与实现课程思政目标的关系如图1所示。

图1 案例与课程思政目标的关系

四、案例教学法的课程思政教育实践

（一）案例与课程内容的融合

“地下水文学”教学内容可分为地下水基础知识、地下水运动及地下水资源与环境等三大部分。三部分内容和性质各有差异，因此，在案例选择和课程思政目标的实现上应讲究针对性。表1为“地下水文学”课程内容与案例类型及课程思政目标的对应关系。

表1 “地下水文学”课程内容与案例类型及课程思政目标的对应关系

1.地下水基础知识：包括地下水及其赋存、地下水的物理性质和化学成分、地下水的补径排、地下水的动态与均衡等，其目的是使学生建立对地下水系统的基本认识，形成完整的地下水概念体系。融入的案例主要为研究型案例，重点实现能力培养和价值塑造的课程思政目标。

2.地下水运动：包括地下水运动基础理论、地下水流向完整井和河渠的运动、野外试验与动态观测，其目的是使学生理解地下水渗流基本规律，掌握相关计算与实验方法，初步具备运用地下水相关理论与方法解决实际问题的能力。该部分案例主要为工程型案例，重点实现能力培养和价值塑造的课程思政目标。

3.地下水资源与环境：包括地下水资源评价、地下水水质评价、地下水资源管理及地下水污染，其目的是培养学生对地下水与生态环境和人类社会之间的关系的认知，熟悉水资源评价与管理的基本工作方法和内容。案例主要为社会型和政策型案例，重点实现价值塑造和激发学生爱国主义情怀的课程思政目标（见表1）。

（二）案例筛选

充分分析“地下水文学”课程重难点，深入研究知识点与思想政治的关系，共精选出10大案例。其中，研究型案例3个，工程型案例2个，社会型案例3个，政策型案例2个。案例基本覆盖全课程，并充分体现了案例要实现的课程思政目标。

1.研究型案例。分别为西藏某地矿泉形成机制、趵突泉泉域水均衡分析和某污染场地地下水数值模拟[6，7]。覆盖了地下水赋存，地下水化学，地下水补给、径流和排泄，地下水动态和均衡，地下水运动的基本知识、理论和原理，侧重于从自然演化的内在规律引导学生科学思维、创新思维并形成正确的世界观、人生观和价值观。

2.工程型案例。包括某采选工业场地水文地质勘察、某地下输油管道海湾登陆处地质灾害治理工程勘察设计。覆盖了水文地质钻探、水文地质试验、地下水环境监测等内容。侧重于引导学生科学精神、责任意识的建立。

3.社会型案例。包括河套平原地下水饮水型砷和碘的地球化学特征与地方病、湖南湘西降雨型滑坡灾害与灾民安置、中国古人开发利用地下水的成就及水文化的形成[8]。从地下水与地方病、地下水与地质灾害、水文明等方面阐述地下水与社会的关系，并引申出我国政府在地方病防治与地质灾害防治所做的努力和取得的成效，以及中国古人开发利用地下水形成的水文明，激发学生的爱国情怀、民族自信和文化自信。

4.政策型案例。包括建设项目地下水环境影响评价、地下水水源地与农村安全供水。对应于地下水水质评价、地下水污染、地下水资源管理等知识点，引申出地下水环境保护、农村安全用水、乡村振兴等国家政策层面对实现人民安居乐业、提升幸福感的战略安排。

（三）案例分析

以两个典型案例说明案例与知识点的有效融合，以及案例教学法在实现课程目标和课程思政目标中的作用。

1.河套平原地下水饮水型砷和碘的地球化学特征与地方病[8]。该研究成果从河套平原水文地质条件、地下水环境条件和地方病分布特征等方面分析了地下水水质条件与地方病的相关关系，并探讨了地方病的控制因素。将该案例引入到《地下水化学成分》一章中，既有助于学生对知识点的理解，又能很好地融入思政元素，实现案例教学的预期目标。

知识点：地下水化学特征及其成因、地下水与人体健康。

要求：掌握地下水的化学成分、特点及其表示方法，理解地下水化学成分的形成作用，了解地下水化学成分与地方病的关系及我国防治地方病的努力和取得的成就。

课程思政目标：从地下水化学成分的形成作用中思考自然演化机制，培养科学精神和正确的世界观；从我国防治地方病的努力中思考中国共产党“人民至上、生命至上”的使命担当。

2.两种边界条件的趵突泉泉域水均衡分析[7]。该成果采用两种方法对趵突泉泉域两种典型边界条件开展了地下水均衡对比分析，并从断裂带性质、地下水水位变化特征分析了两种边界条件的合理性。主要在地下水动态和均衡分析内容比较枯燥、理解晦涩的问题中引入该案例，并同步实现课程思政目标。

知识点：地下水动态、地下水均衡。

要求：掌握地下水动态含义、类型、特征及其影响因素，了解地下水动态研究方法；掌握地下水均衡、均衡区和均衡期的含义及地下水均衡分析与计算。

课程思政目标：从地下水动态类型、特点和影响因素及均衡要素中理解自然科学问题，培养科学和创新精神；从气候变化对地下水动态的影响中引申出我国应对气候变化的大国担当，激发学生爱国情怀。

（四）课程思政效果

案例教学法在“地下水文学”中的应用，不仅提高了教学质量，促进了学生对知识的理解，培养了学生思考问题和解决问题的能力，而且取得了理想的思想政治育人效果。采用案例教学法后，学生到课率、课堂表现、平时作业、平时测验及期末考试等表现均有明显的改善，综合成绩整体提高了约3.5%。从统计的学生感悟集来看，基于课程思政的案例教学法明显对提高学生科学思维和创新思维能力，培养学生正确世界观、人生观和价值观，激发学生爱国情怀等方面具有重要作用。