“水文学”专业课程思政建设的探索与分析

祝淑敏 周石庆 卜令君 施周

[摘 要] 《高等学校课程思政建设指导纲要》对全面推进高校课程思政建设提出了新方向和新要求。以给排水工程专业课程“水文学”为例，从专业人才培养目标、课程特点、教学现状及教学实施方面入手，探讨了高校专业课程思政建设思路。课程思政教育应以学生为中心，与专业课程教学有机结合，达到双向促进的教学效果，实现高素质人才培养目标。

[关键词] 水文学;专业课程;思政建設

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）04-0090-04    [收稿日期] 2020-07-24

2020年5月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》，明确将思想政治教育贯穿人才培养体系，提升高校人才培养质量。高校课程思政建设应以知识传授、能力培养、价值引领三位一体为教学目标，其“主力军”为教师队伍，“主渠道”即课堂教学。如何使专业课程教学与思政教育同向同行，自然生动地将显性教育和隐性教育协同统一，这对传统工科类课堂教学提出了新挑战。笔者从所在学校给排水专业最新培养计划出发，以“水文学”专业课程为例，分析了传统教学中存在的不足，探讨了在专业教学中融入思政教育、推进课程思政建设的一些可行建议。

一、给排水专业的培养目标和“水文学”课程特点

早在中华人民共和国成立初期，我国已出现了给排水专业。改革开放初期，给排水专业课程开始进入工科院校。2008年，经教育部批准，我国开设给水排水工程专业的院校专业名字均更改为给排水科学与工程，标志其开始由应用科学向理论研究科学过渡。笔者所在的湖南大学给排水科学与工程专业（以下简称给排水专业）是全国最早成立的给排水工程专业之一，秉承“传道济民、爱国务实、经世致用、兼容并蓄”的人才培养理念，一直是国内给排水专业人才培养的重地之一。给排水专业的培养目标，在卓越工程师人才培养、工程教育专业认证、新工科”建设等背景下不断与时俱进。以笔者所在学校2020年新制定的培养计划为例，当代给排水专业旨在培养德智体美劳全面发展，具有宽广的理论知识、扎实的工程技术及科学研究基础和良好的人文素养，具有创新实践精神和国际视野的给排水工程领域高素质人才，通过获得给排水设备工程师所需的基本训练，能从事相关规划、设计、咨询、施工、管理以及科研、教育等方面的工作，服务国家行业需求，引领行业未来发展。具体来看，给排水专业本科培养主要从以下几方面塑造人才：①热爱祖国，具有健全的人格、强健的体魄和良好的人文素养，遵守工程职业道德与规范，具有较强的社会责任感;②具有适应国家现代化建设与给排水工程技术发展要求的系统完备的自然科学基础知识、工程基础知识、专业基础知识、专业知识等;③能够综合运用给排水科学与工程的知识和现代化工具进行工程的规划、设计、施工、运维、研发和管理，能够分析、研究和解决给排水工程中的复杂问题;④能够在跨学科、多元文化背景下进行有效的交流和沟通，具有良好的团队协作精神，具备自主学习和终身学习的能力。可见，在给排水专业人才培养目标中，以爱国、敬业、诚信的社会主义核心价值观和中华优秀传统文化教育为灵魂和主线的思政教育一直贯穿其中。

课程是人才培养的基本单元，学生正是在每一门课的学习中逐渐完成培养计划中的各项目标。“水文学”是普通高校给排水专业一门专业核心选修课，对专业培养目标的实现起着重要的作用。其课程特点在于，既有工科课程严谨的推导与计算，又有水文科学中人文背景的渗入与熏陶。因此笔者认为，通过分析传统“水文学”课程教学中存在的问题，重新整合知识脉络，并依托该课程传统教学中被忽视的一些人文情怀传达，可探索将课程思政建设有机融入“水文学”教学环节中。

二、“水文学”课程教学现状分析

（一）教案缺乏逻辑脉络

“水文学”课程涉及面广、知识点琐碎，在普通高校的给排水专业中仅作为一门专业选修课，学时分配较少。教师编写课程教案时难以准确抓住重点，课堂上知识点来不及讲透彻。学生学习后往往只记住一些知识名词概念，无法触类旁通;而已学知识点未到位又影响对新章节的理解，如此产生负循环，不利于学生学习热情的激发和自信建立。

（二）教材缺乏前沿性

目前高校给排水工程学科专业指导委员会规划推荐所用水文学教材最新版本在六年前出版[1]。我国水文研究领域日新月异，海绵城市、智慧水务等前沿技术不断在实际工程中得到应用[2，3]，教材内容滞后、陈旧，不利于学生创新思维和创新能力的锻炼与提高。

（三）传统教学过程枯燥，考核模式单一

“水文学”课程基础理论多，传统教学以教师讲授为主，学生被动接受知识，教学手段单一，教学过程枯燥，使学生失去学习兴趣。课程考核往往是固定的闭卷考试，大多需要学生死记硬背。而课程中重点内容，如理论频率曲线绘制、水位流量资料的插补延长等，很难通过传统纸质考试了解、评判学生掌握情况。

三、“水文学”课程思政的建设探索

（一）精心设计课程教案，理清纵横逻辑，培养学生创造力和主观学习意识

“水文学”课程的知识难度不大，但内容烦琐，若没有一条合理的脉络串联，学生容易学新忘旧，故教案设计时应特别注重纵向逻辑，即同章节不同小节、不同章节内部的逻辑关系。如讲述难点之一的频率分布曲线时，可将不同小节的重要知识点关系绘成一张图，学生在把握脉络的前提下对知识点逐个击破。每一章节教学结束后鼓励学生绘制思维导图，将一个章节的重点消化并以自我理解的流程图梳理脉络。学生反馈这种作业形式“有意思、有收获”，对新章节学习和期末复习都有益处。思维导图没有固定答案，每个学生可有不同的知识点组织形式，这是一种保留学生个体差异、坚持产出导向的作业实践，充分锻炼了学生的逻辑思维和创造力。

“水文学”教案设计还应注意横向逻辑，即专业其他重要核心课与“水文学”的逻辑关系。给排水专业的本科生，多在大二或大三选修“水文学”，已积累了一定专业核心课的学习经历。学生会疑惑“为什么要学‘水文学”“与其他专业课是否是一种重复”“它在本科专业学习中的地位又是什么”。笔者在“水文学”第一讲就为学生系统介绍给排水其他专业课程，包括给水工程、排水工程、建筑给排水工程和水资源保护利用等专业核心课与“水文学”之间的联系，并以实际工程举例讲述。如城市给水工程中第一步即取水，课堂上以一个经典的河道取水示意图，向学生展示水文学中的设计保证率在取水工程中的应用;又如排水工程中，城市排水管网的设计必须建立在考虑极端暴雨长短历时的降雨量上。以往传统教学中，学生不知为何而学，会大大降低学习的主观能动性，令学习效果打折扣。而在课程第一讲就为学生讲述“学而有用”的实例，并在后续章节学到相应知识点时作为经典案例重复使用，不仅能加深学生对知识的理解，更能增强学生主观学习意识，深化对专业的认同感，及早树立职业理想。

（二）引导学生获取前沿资源、应用软件解决问题，学会创新思考

针对教材前沿性不够，教师要有针对性地为学生提供资源导向，如最新发表的科研文献、新出台的水文规范、国家新投入的技术研发和新建工程等。同时，鼓励学生学习软件新功能，如利用Excel简化试错适线法的计算和绘制，运用CAD绘制海森概率格纸，借助Matlab理解最小二乘法在水文计算中的應用，尝试ArcGIS进行水文循环参数获取和二次应用。“授人以鱼，不如授人以渔”，为学生提供获取资料的途径，鼓励学生按兴趣选择某几个自学，有利于培养开拓创新的职业品格和行为习惯。

（三）结合历史背景讲述，激发民族自豪感和家国担当情怀

“水文学”课程中水文资料的搜集跨度大、历时长，其间往往耗费多代人的努力与心血。结合历史背景的讲述，最初有利于吸引学生对知识点的关注，进而加深记忆，最后升华到以爱国主义为核心的思政教育和对追求真知的科学精神培养。例如讲到我国著名水系和河流的分段时，笔者借助央视拍摄的“话说长江”视频，讲述我国历史上水文科考队1976年和2004年两次探索长江源头的经历。从动态的视频中，学生为长江的深沉与浩大所折服，为祖国的壮美河山感叹自豪，更是对科考人员探求长江真正源头的不懈毅力深深敬佩，从而引导学生志存高远，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

（四）以实际案例引导，提高学生正确认识、分析和解决问题的能力，培养严谨求实的大国工匠精神

“水文学”课堂中讲到特大洪水考证的必要性时，笔者以1955年河北滹沱河黄壁庄水库规划为例。彼时规划初期搜集1919—1955年间20年实测洪水资料，推求千年一遇设计洪峰流量仅为7500 m3/s;但1956年却发生了一次洪峰流量为13100 m3/s的特大洪水，显然原设计成果值得怀疑。让学生意识到推测失误的严重性是正确认识问题的第一步，进而提出是否可将1956年特大洪水直接加入实测系列组成21年的样本资料。通过课堂讨论，引导学生分析出直接进行频率计算并不合适，而应结合历史洪水调查对特大洪水进行处理，提高样本的代表性。那么如何解决问题，即具体如何考证特大洪水重现期，是把问题导向了要学习的具体公式，即重现期N=实测连序系列最近的年份或设计年份-调查或考证到的最远年份或发生年份+1。仍从一个实例出发，1992年以长江重庆-宜昌河段沿岸91处石刻推算1870年宜昌洪峰流量110000 m3/s，则N=1992-1870+1=123 （年），学生很自然地提出这么大的洪水平均123年就发生一次，可能性不大。于是通过展示长江岸石壁的两处宋代（1153年）石刻等调查资料，进一步推算洪峰流量为92800 m3/s，且确定自1153年以来1870年洪水最大。由此得出1870年洪水的重现期N=1992-1153+1=840年。通过严谨的推算，帮助学生准确理解知识点（特大洪水重现期的计算），提高学生正确认识、分析和解决问题的能力;同时，这也是工程伦理教育的一种强化，加强学生对所学知识的敬畏心，培养严谨求实的大国工匠精神，为日后实际工程的设计埋下职业责任感的种子。

（五）设立综合性问题，锻炼学生对知识的整合和运用能力，培养未来决策者的全局观

在课堂教学中帮助学生理清纵向、横向脉络后，还要注重锻炼学生对知识的运用能力，形成完整的学习闭环。如教学完人类活动对河川径流的影响后，可顺势提出“如何理解城市化对径流量及洪峰流量的影响”这一综合性问题，引导学生发散思维，把不同板块所学的零碎知识点进行回忆、整合，包括人口和高层建筑增多对地区小循环的加快、降水量增大、降水次数增加，导致径流量增大;城市化对下垫面的改造带来地面下渗率的下降，易引发城市内涝;城市化进程中雨水排水系统也在不断完善。此时以视频形式向学生展示近几年北上广地区严重的暴雨内涝问题，进而介绍目前城市建设中一些先进的水文管理措施和理念，如低影响开发（LID：Low Impact Development）、可持续城市排水系统（SUDS：Sustainable Urban Drainage System）、水敏感性城市设计（WSUD：Water Sensitive Urban Design）。基于这些原则又有多重实践方式，包括绿色屋顶、雨水花园、可渗水铺地等，项目的决策者需要把握所在城市的全局发展，综合考虑，才能判断出最合适的技术模式。这类综合性问题的探讨过程，考验了学生对所学知识的运用能力，并培养学生全面看待问题、科学决策的主人翁意识。

（六）加强开放型探讨，采用多元评价模式考核学生课程成绩

2020年疫情期间进行线上“水文学”教学，笔者组织学生进行在线开放型探讨，如提出“水是否为可再生资源”的论题，有学生从水文循环的角度提出水的可再生性;也有从水污染速度超过净化负荷角度，认为水将难以实现百分百再生。开放型探讨鼓励学生以马克思主义辩证原理看待事物多面性，展开多维度思考。同时，采用多元评价模式，线上互动竞答加分，学生的参与度高，教学效果可以当堂得到检验;平时测验以小组解决简单工程项目的形式，注重学思结合、知行统一，提高了学生的探索精神和解决问题的实践能力。期末在线考试也摒弃以往的记忆型题为主的闭卷形式，改为线上开卷考试，试题中除了基本的知识题和计算题，开放型题型占问答题多数。

四、结语

课程思政建设在新时代人才培养模式下应运而生，教师要准确把握课程思政与思政课程的区别，尤其对于理工科专业教学，不能硬性植入思政教育，否则不但达不到预期效果，还可能引起学生反感。思政教育与专业知识的教学，应是相辅相成、互相促进的过程。课堂教学中教师应注重在知识传授中强调价值引领，在价值传播中凝聚知识底蕴，将思政教育有机融入课程教学。总的来说，人才专业培养和思政教育均是以人为本，如何将课程思政建设融入每一门课程的教学中，做到润物细无声，需要对每一门具体课程进行针对性的教学分析和探索。

参考文献

[1]黄廷林，马学尼.水文学[M].（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2]Xia Jun，Zhang Yongyong，Xiong Lihua，et al. Opportunities and Challenges of the Sponge City Construction Related to Urban Water Issues in China [J]. Science China-Earth Sciences， 2017，60（4）：652-658.

[3]谢丽芳，邵煜，马琦，等.国内外智慧水务信息化建设与发展[J].给水排水，2018，44（11）：135-139.