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摘 要：文章针对目前《水文学》课程实践教学中存在的内容结构单一、实验室建设薄弱、实验师资队伍力量较弱、室内实验与野外实习融合性较差等现实问题,提出以创新型人才的培养为最终目标,从改革《水文学》课程实验教学模式入手,以实验课程设置、实验方法和手段、考核方式等内容为改革核心,寻求一条促进学生实践创新能力提高的《水文学》课程实践教学新模式.
关 键 词：《水文学》实验教学教学改革
1.引言
当前,高等教育在经济发展及国民素质提高等方面均发挥十分重要的作用.然而,目前我国的高等教育与国际先进水平相比还有差距,特别在学生实践能力和创新能力上,这直接影响了创新型国家建设的步伐.为了进一步深化本科教育教学改革,提高本科教育教学质量,大力提升创新人才培养水平,教育部、财政部在“十二五”期间启动实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”.该工程明确指出要重点解决“高校专业结构不尽合理、办学特色不够鲜明、教师队伍建设与培养培训薄弱、大学生实践能力和创新能力不强等问题”.[1-2]如何培养新型创新人才,提升大学生的实践能力与创新能力已是全国及广大高等教育工作者急需解决与探讨的问题之一.
随着学科交叉发展及就业趋势的变化,对地理科学专业学生的培养模式和培养质量提出了更高的要求,要求学生除了具有扎实的理论基础外,更需要具有开拓创新、解决实际问题的综合能力.实践教学是高校培养学生动手实践能力的重要环节[3].对“水文学”课程而言,实践教学对培养学生动手能力、科研能力及学科综合素质是理论教学无法替代的.针对上述存在的现实问题,《水文学》课程实验教学改革已经迫在眉睫.本研究以创新型人才的培养为最终目标,从改革《水文学》课程实验教学模式入手,以实验课程设置、实验方法和手段、考核方式等内容为改革核心,寻求一条促进学生实践创新能力提高的《水文学》课程实践教学新模式.
2.“水文学”课程实验教学现状
广西师范大学从2008年开始招收地理科学专业本科生,目前是广西地理科学本科人才培养的重要基地之一.在广西师范大学地理科学专业课程中,《水文学》是重要的专业基础课程之一,但水文学课程的实践教学面临实验课程设置的内容结构单一、实验室建设薄弱、与水文学野外实习融合性较差等问题,亟待开展以培养创新人才为目标,培养学生创新能力为重点的《水文学》课程实践教学改革.
2.1实验课程设置的内容结构单一.
目前,实验教学中以水文实验原理的单元操作为主,其他实验很少,像河流泥沙测验与计算、降水和蒸发观测、非饱和土壤入渗特性等的实验由于条件有限而未开展,导致整个课程的实验结构过于单一.而且多数实验属于只要求按章程操作就能完成的验证基本理论的验证性实验,以锻炼学生操作技能的基础实验和培养学生开拓创新能力的开放性实验较少,全面锻炼学生解决实际问题能力的研究性和综合性实验几乎没有,因而不能很好地全方位培养学生创新能力和解决问题的综合实践能力.
2.2实验室建设薄弱.
2.2.1水文实验仪器设备不足,且仪器设备跟环境工程、环境科学专业实验共用,仪器使用频率高,实验精确度难以保证；有时课时冲突,很难保证两个专业同时教学需要；有些仪器设备已经过时,难以符合现代教育的要求.
2.2.2缺乏适合的实验场所和实习场地.由于没有建立合适的、固定的水文实验场所,直接影响了水文学实验教学及实习的开展,减少了学生动手操作的机会.有时不能走出校园、迈向江河水库先进的水文测验现场,学习水文的先进技术,以致学生感觉水文实验简陋、技术简单,影响了学生的学习态度和积极性.
2.2.3实验室现存的水文年鉴较少.实验室内供水文实习、实验查询的水文年鉴和水文手册残缺不全.目前参加水文实习、实验、课外水文研究的同学,往往查找最近的、熟悉的河流的水文和水质状况,原有的年鉴资料根本无法满足学生的教学需求.我国很多流域在20世纪90年始计算机整编、储存、调用水文资料的现代技术和国家分布式水文数据库已初步建立.
2.2.4水文实验教材落后.现有的水文实验教材与实验资料大多是参照环境工程、环境科学的水文实验教材,里面常规的实验内容和方法,远不能适应实际的需要,现代先进的测流、测深和水文自动测报系统等新理论、新技术、新方法都没有得到应有的体现.
2.3实验师资队伍力量较弱.
实验室教学人员较少.实验教师的工作是保证实验教学和实验设备的简单维护,没有时间、精力和热情对实验教学的研究、改革和创新进行深入的研究,制约了《水文学》课程实验教学的发展.
2.4室内实验与野外实习融合性较差.
目前,水文学室内实验与野外实习单独进行,水文学的野外实习仅停留在见习的阶段与层面,没有能够将实验教学与野外实习有机结合,更好地使学生将所学知识用在实践中.
3.“水文学”课程实践教学改革
3.1构筑创新实验平台,将科研项目与实验教学相结合.
以强化实验教学为重点,整合学校、科研院所、企业等各类实验教学资源,建立校内实验教学示范基地,发挥示范引领作用；将水文学基本技能学习与教师的科研项目相结合,使学生在实践应用环节得到更多训练的机会.在原有实验方案基础上,增设一系列创新型实验项目（如水文分析与模拟,蒸散发计算,地下水动态分析等）.实验项目的设置可与教师的具体科研项目相结合,学生可自由选择,但是要求每个学生必须修满2个创新性实验学分才可以毕业,激发学生参与创新、自主创新的兴趣,发挥实验教学在培养学生创新能力方面的重要作用.
3.2将野外实习与校内实验紧密结合.
在借鉴与对比国内已有的野外实习模式的优缺点的基础上,提出发挥学生主动性、自主创新性,并与科研课题相结合的《水文学》课程野外实习教学新模式.学生可以根据兴趣和室内实验项目,自愿选择不同的野外实习路线,实习路线的确定与教师的科研项目相结合,使野外实习成为室内实验的有效延展,使学生摆脱以往实习走马观花,不能“真刀”地演练的局面.
3.3建立网上虚拟实验室和虚拟野外实习基地.
《水文学》课程的有些实验项目由于受到场地和环境条件的限制,无法在室外进行与开展.因此,有必要借助虚拟现实技术,通过建立虚拟网上实验室和野外实习训练,打破场地和天气等条件对水文学野外实习的限制与约束,使学生足不出户就能近距离拥抱祖国的壮丽山川,见识水文学的魅力,探索水文学的真知.