SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘 要：“地下水监测”课程是水文地质专业的重要课程，更是地下水科学与工程专业的核心课程。该课程主要讲授地下水及其相关环境监测方法、监测孔和监测网设计、资料的整编与分析方法等专业知识。由于其较强的综合性和逻辑复杂性，为了让学生深入理解课堂教学内容，增加对地下水监测的直观认识，本课程采用课堂授课、专题讲座、野外实践教学、以及组织学生读书报告等多种教学方法有机结合的多元化教学模式，经过几年的实践，课程效果较好。本课程改革也可为其它高校认知及应用性较强的课程教学提供一定的参考与借鉴。
关键词：地下水监测；多元化教学模式；创新实践；高等教育
本文引用格式： 张秋兰 , 邵景力 . 高校《地下水监测》课程多元化教学模式创新与实践 [J]. 教育现代化 ,2021,8(32):187-190.
Innovation and Practice of diversified Teaching Method in the Course of groundwater Monitoring of Colleges and universities
ZhAnG Qiulan, ShAO Jingli
(China University of Geosciences，Beijing, Beijing)
Abstract: Groundwater monitoring is not only the key course of hydrogeology, but also the core course of groundwater science and engineering. It mainly shows groundwater monitoring methods, design of monitoring wells and network, analysis of monitoring data. Due to its strong comprehensiveness and logical complexity, we made reform and employed diversified teaching methods include typical lecture teaching, special talk, field teaching, and students group homework. After few years practice, we find the diversified teaching mode can improve the effect of the course well. The reform may provide lesions for other similar characteristics courses in colleges and universities.
Keywords: groundwater monitoring; diversified teaching method; innovation and practice; colleges and universities
一 引言
“地下水监测”课程是我校地下水科学与工程本科专业的一门专业课，主要培养学生掌握地下水监测的基本概念，了解国内外地下水监测的历史和现状，地下水及其环境监测的主要方法和使用的主要设备；初步掌握地下水位、水质监测孔的布设方法及监测网设计，并可对地下水监测资料进行整编和分析。为培养学生今后从事水文地质监测相关工作奠定基础。
“地下水监测”为 2010 年学校地下水科学与工程专业培养方案中新增设的课程，尚无合适的教材可选；另外，该课程具有较强的综合性和实践性， 课程内容缺乏逻辑性，单纯的课堂教学显得抽象枯燥，导致学生的兴趣点不突出，使本课程变为教师不好讲、学生不好学的课程。因而，如何通过改进教学方法，引进新的教学模式，成为提高本课程教学效果的关键所在。
教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下， 建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序 [1]。目前高等教育过程中的教学模式主要有传统讲 授 式 教 学 模 式（Lecture-Base Learning，LBL）、案例教学法（Case-base Learning, CBL）、团队教学法（Team-base Learning, TBL） 和问题导向教学法（Problem-base Learning, PBL）等 [1-2]。LBL 教学法， 是以教师为主体，以讲课为中心，采取大班全程灌输式教学，也是目前应用最广泛的一种教学方法， 此种方法大部分课程适用，也被广泛应用到了地学类课程教学中 [3-5]，但不利于培养学生的学习积极性、独立思考的能力和对知识的运用能力。CBL 教学法是根据我国实际情况，在高等医学教学中首次提出的一种教学模式，培养学生综合运用知识解决问题的能力。部分高校“水文地质勘察”课程曾将此法应用到教学中，强调学生主动参与，师生互动解决水文地质勘察案例的问题，取得良好效果 [6]。PBL 是以问题为导向，强调以学生的主动学习为主，此种教学方式适用于高年级、专业课理论章节以及实践环节。与传统授课方式相比，PBL 教学课堂容量较小，教学方式需要学生自己去探索，需要耗费更多的时间 [7]。
本文作者自 2011 年开设该课程以来，经过 8 年的教学实践， 尝试采用 LBL、CBL、TBL 及 PBL 等多种教学模式相结合，以提高教学效果。本文探讨“地下水监测”课程中采用多元化教学模式的实践。
二 课程特色及教学中存在的问题
（一） 课程特点
（1）理论知识抽象。本课程主要讲授地下水监测相关内容，所涉及知识比较抽象。地下水埋藏于地质体中，看不见、摸不着，而又不像数理化那样能进行精确推导、计算并得到确切的结论。需要通过已有的专业基础知识，结合地下水监测所取得的数据了解地下水的时空分布和演化特征，分析和评价地下水相关的生态和地质环境问题。
（2）综合性强。本课程需要一定的数理基础和专业知识。数理基础主要有“高等数学”“概率论与数理统计”等；专业基础知识要求先修“地下水科学概论”“地下水动力学”“地下水化学”“水文学原理”“地下水勘查”等。故本课程设置在本科四年级的第一学期，培养学生养成综合分析和解决问题的能力，并将所学知识更好地应用于实践，为后面地下水科学专论等专业课程和本科毕业实习及毕业论文的撰写奠定基础。
（3）实践性强。本课程实践性强，要使学生真正掌握地下水监测的方法、设备，学会地下水监测孔、监测网的设计，以及运维地下水监测数据的整编和分析。以及切实应用到今后从事的水文地质工作中， 有必要在课堂之中通过实例讲解，此外专门开设野外实践活动，使学生通过自身的观摩考察更好地理解课堂知识。
（二） 课程教学存在的问题
（1）无适用教材。地下水监测课程涉及基础内容多，随着监测水平不断变化，老教材无法适应新形势下的教学。目前国内尚无“地下水监测”方面合适的教材，课程教学内容以任课教师自编讲义为基本教材，以国内外相关专著为参考素材进行授课 [8-13]。
（2）实践教学环节薄弱或者缺失。地下水监测课程与监测工程关系密切，如何在有限的学时内讲授地下水监测必须的基础知识，并且让学生更好地在实践中认知是一个比较大的挑战。
（3）案例教学中对教师实际工程能力的要求较高。教师从实践活动和科学研究中的案例，以课堂教学的方式展现给学生。需要教师有丰富的工程实践经历。
（4）学生无主动参与的驱动力。单纯的课堂教学造成学生对课程内容缺乏兴趣和好奇心，没有主动学习和参与的积极性。制定一套使学生积极参与的考核绩效方式很有必要。
三 多元化教学模式初探课程设计
（一） 课程设计
结合本课程的特点和问题，“地下水监测”课程包括如下 4 个环节（如图 1 所示）。
图 1 高校地下水监测课程多元化教学模式图（据孙从建等 [7] 改编）
（1）课堂教学（LBL 教学法）：讲授本课程的基础知识，16 学时。
（2）专题讲座（CBL 教学法）：聘请地下水监测领域工程技术人员通过案例分析，培养学生对本课程的兴趣、扩大学生的知识面、增强专业知识的深度， 并为后续的专业认识实习奠定良好的基础，4 学时。
（3）野外实践教学环节（PBL 教学法）：参观地下水监测现场，聘请地下水监测专业人员讲解地下水监测网站布设、监测设备和监测内容，安排一天时间（8 学时）。
（4）读书报告及答辩（TBL 教学法）：以实习小组（一般 6 人左右）为单位，开课初期布置每小组阅读并翻译一篇有关地下水监测的英文文献，最后4 节课每小组派代表上讲台讲演文献内容，并与代课老师共同研讨。
（二） 考核环节
课程考核是衡量教学效果、学生掌握的主要手段。本课程考核成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成。平时成绩小组答辩讲述读书报告占 20%，平时作业及考勤占 20%；期末成绩占 60%，试题内容除课程的主要知识点外，注重地下水监测孔、监测网设计的内容，另外还要考查野外实践教学的知识， 以此激励学生积极参与到各个教学环节。
四 多元化教学模式的实施与效果
（一） 教学模式实施
（1）LBL 教学模式，讲授基础知识
课堂授课是传统教学 LBL 的主要形式。本课程课堂授课首先介绍地下水及其环境特征，让学生了解地下水监测的历史及现状，以此为基础，讲解地下水水位、水量、水质、水温以及地面沉降等监测的方法和监测设备；地下水监测孔以及监测网的设计原则及方法；监测资料的整编等。因此，讲课内容决定了黑板板书是远远达不到课堂的目的和要求的，需要将课堂提问以及多媒体教学较好地融入进课堂，譬如将地下水动态特征曲线、水文地质钻孔的结构、监测设备图片及对应的优缺点、监测孔及监测网的设计等以丰富的图片融入到多媒体课件中显得尤为重要。
师者，传道授业解惑也。自古以来，教师的职责不仅仅在于传授书本中的知识，更在于开拓学生的眼界，拓宽学生的知识领域，洞察本学科前沿的研究现状。科研是提升教师业务水平的重要途径， 促使教师将本领域前沿学术成果不断充实到自己的课堂教学中，及时填补课堂知识与现有科研之间的“知识断层”。譬如在本课程的授课环节中，授课教师将承担的“北京市某冲洪积扇监测井网的优化设计”项目成果与课堂传授内容的地下水监测孔及监测网的设计结合起来；将近几年的“国家级地下水监测工程”与监测网的设计以及监测设备手段及方法联合起来，通过图片和成果展示的形式给学生讲 述，拓宽学生的知识面，并使得学生对课堂所学的基础知识有更深入和直观的认识。
（2）CBL 教学模式，加强理论知识到实际应用
理论基础知识讲完后，为了加强实际应用认识，本课程引入 CBL 教学模式辅助，考虑到地域方便以及内容密切相关性，设计邀请北京市水文地质工程地质大队高级工程师，结合工程案例，讲解北京市平原区地下水污染和地面沉降监测及其现状及其相关的监测现状。
这种教学方式可以在有限的时间内高效地传递地下水监测相关知识。同时专业人员更加熟悉北京市平原区的水文地质条件，可以更好地结合水文地质条件讲解地下水监测工程设计的依据及所监测的项目，使学生明白所学监测知识应用时应考虑的条件，以及本课程所能解决的专业问题。其次，换不同的人进行专题讲座，氛围较好，可以更好地调动学生听课效率和积极性。
（3）PBL 教学模式，将理论知识综合运用于野外所见
俗话说“实践出真知，实践是检验理论的唯一途径”。学生通过背诵概念和知识点来应对课程考核， 不能将课本上的抽象概念和实际地下水监测过程的具体环节对应起来，阻碍了理论知识向实际应用的转化，不符合本学科的特点。为了让学生能深入理解课堂教学内容，增加对地下水监测实用性的认识， 本课程引入 PBL 教学模式，安排一次实践教学环节， 主要为北京市地下水监测系统现场认识和考察，具体包括：①通县张家湾水文地质试验场包括：分层地下水监测孔；包气带水分运移试验场；张家湾地面沉降站；②凉水河地下水质监测孔；③东方化工厂地下水位和水质监测；④天竺北京地面沉降监测中心；⑤顺义区西王路地裂缝监测站。
学生通过现场讲解与个人观摩领会，增强了理论联系实际的能力，直观了解了地下水及其环境监测的主要方法和使用的主要设备，掌握常用的地下水监测设备的使用方法（如地下水位仪、地下水质现场监测设备等），了解了地面沉降监测方法；地面沉降监测自动检测设备工作原理；通过监测数据分析，了解北京市地面沉降现状，地面沉降产生的原因， 地面沉降监测、预防的对策和措施等情况形成了较为全面的认识。
（4）TBL 教学模式，鼓励学生主动参与，培养团队精神
交 流 合 作 能 力 已 成 为 21 世 纪 的 4C 能 力（Communication 交 流 能 力 ；Creativity 创 新 能力 ；Collaboration 合 作 能 力 ；Critical Thinking and Problem Solving 批判思维与问题解决能力）之关键。TBL 教学模式可以引导学生团队合作。本课程课堂中小组讨论是 TBL 教学法的主要形式。
本课程通过选取地下水及环境监测方面的中英文参考文献，学生课下以小组的形式进行翻译讨论， 提高每个学生的主动参与意识。进而准备一份读书报告，每个小组准备一份多媒体课上来讲述所阅读文献的主要内容、研究结果，及阅读文献后一些自己的思考，不拘泥于对监测的思考，老师和其它学生可以随时提问点评。
（二） 教学满意程度评估
本课程结束后，采用匿名填写调查问卷的形式， 了解学生自我感觉以及对多元化教学模式的意见和满意程度。
调查问卷内容主要包括激发学习兴趣、课堂氛围活跃程度、是否增强理解能力、是否培养创新意识、团队合作能力、实践能力、学以致用能力。各个内容下包括非常满意、满意、一般、不满意几个等级， 不满意的可以提出建议。
经过 8 年的调查统计结果发现，大多数学生对多元教学模式满意程度高， 认为能够激发自己主动学习的兴趣，增强分析问题和解决问题的能力，并能提高团队合作的精神。因此，采用多元化教学模式可以显著增强《地下水监测》课程的教学效果。
五 结 语
认知和实用性较强的学科不应局限于培养学生对基本概念和理论的掌握， 更应当加强实践能力的提升，加强学生主动参与的机会。教师在授课过程中努力结合承担的科研课题，拓宽自己知识面的同时，积极扩展学生的认知面非常必要。“地下水监测” 课程属于认知和应用型较强的学科， 我校地下水监测课程将 LBL-CBL-PBL-TBL 有机结合， 优势互补，进行授课，经过多年实践效果良好。LBL-CBL- PBL-TBL 多元化教学模式的建立，有望能更高效地培养地下水监测方面的高素质人才。
参考文献
[1]杨兴鑫 , 李维熙 , 张美 , 等 .LBL-CBL-PBL-RBL 四轨模式在药物分析课程教学中的整合与应用[J]. 中南药学,2018,16(04):567- 570.
[2]杜金会 , 李正群 , 张娜 “. LBL-CBL-PBL-RBL 四轨教学模式”在任职教育中的应用 [J]. 高等教育研究学报 ,2013,36(04):108- 110.
[3]王景才 , 黄红虎 , 方红远 . 高等院校水文与水资源工程专业水文学原理课程教学探索 [J]. 高等建筑教育 ,2015,24(06):97-101.
[4]郭亮 , 张军伟 , 黄璐 . 高校水文地质学课程实践性教学模式研究 [J]. 教育教学论坛 ,2019(23):126-128.
[5]刘守强 , 曾一凡 , 崔芳鹏 , 等 . 基于能力导向的地下水动力学教学实践初探 [J]. 教育现代化 ,2019,6(33):65-66+70.
[6]方荣杰 , 郭纯青 , 代俊峰 .“水文地质勘察”课程案例教学方法初探 [J]. 当代教育理论与实践 ,2012,4(11):115-116.
[7]孙从建 , 陈伟 , 郝艳红 , 等 .PBL 教学法在高校水文学教学中的应用研究 [J]. 高师理科学刊 ,2018,38(11):106-110.
[8]周仰效，李文鹏，地下水监测信息系统及可持续开发 [M]. 北京： 科学出版社，2011.
[9]仵彦卿，地下水环境监测网优化方法与实践 [M]. 北京：中国环境出版社，2015.
[10]杨毅 . 论我国地下水监测的工作现状及对策 [J]. 山东工业技术，2013(15):49.
[11]h. Uil, F.C. van Geer, J.C. Gehrels, etc., State of the art on monitoring and assessment of groundwater[S]. Un/ECE Task Force on Monitoring & Assessment (nITG-TnO), 1999.
[12]Commonwealth of Pennsylvania Department of Environmental Protection, GROUnDWATER MOnITORInG GUIDAnCE MAnUAL[R]. 2011.
[13]Dr. ir. henny A.J. van Lanen, Monitoring for groundwater management in ( semi-)arid regions[ M]. Paris：UnESCO Publishing, 1998.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/32632.html
