网站原创摘 要本文论述了新兴交叉学科同位素水文学在教学实践中的体会与思考,提出课程教学应从重视专业思想的教学理念,融合经典、全面和先进的教学内容,以学生为中心的启发式教学方法,以及实践教学严谨与规范四个方面,培养学生综合运用知识分析和解决专业问题的能力,实现学以致用的教学效果.
关 键 词同位素水文学教学内容教学方法实践教学
中图分类号：G613文献标识码：A
同位素水文学是一门新兴的交叉学科,特别是现代人类正在面临着空前的水危机与环境危机,同位素水文学的发展负有重大的时代使命,推动着传统水文学在概念与方法上的深度变革.环境同位素在微观上进入了元素的原子核结构,在宏观上进入了流域的三维空间,在时间上进入了历史时期和地质时期,因此成为推动水文地质与环境地质工作开展的重要研究工具,极具生命力,应用前景广阔.同位素水文学已逐渐成为我校培养以地学为特色、具有市场力和竞争力的水文与水资源工程、环境科学与工程、地下水科学与工程专业本科生与研究生的一门重要专业课程.然而,同位素水文学是一门实验科学,无论是同位素分馏的理论基础,还是同位素技术的应用研究,都处在一个不断发展与完善的阶段.因此,如何合理地设置教学内容,集经典、先进和全面于一体,如何在教与学中贯彻地学的演绎思维与地球化学见微知著的思维,如何培养学生综合运用知识分析和解决专业问题的能力,实现学以致用的教学效果,是同位素水文学教学过程中需要认真思考和亟待解决的核心问题.
1重视专业思想的教学理念
高等教育阶段既是学生知识与技能提高的重要环节,也是学生向社会转型的重要阶段.适应社会发展需求的高级地学人才,不仅仅要具备过硬的专业知识与技能,更重要的是要具备良好的专业思想和学术道德.因此需要将同位素水文学的专业思想贯穿在整个课程的教学过程中,教育学生在今后的学习与工作中正确认识、理解、对待和处理同位素数据所隐含的重要信息,特别是在以同位素数据说明和解释实际问题时,注重基础理论与实践积累的结合,尊重地球本身复杂性所导致的数据的多解性,合理解释、解决实际问题.
2融合经典、全面和先进的教学内容
同位素水文学主要依托于同位素地球化学、水文地质学、水文学、水文地球化学等学科的专业知识,着重于分析与解决水文地质环境地质问题,其课程性质决定课程内容既要科学地回答“是什么”、“为什么”,又要技术地回答“做什么”、“怎么做”.因此教学内容既要阐述同位素水文学的基础理论,讨论自然界中特别是各类水体中环境同位素的组成、分布特征和演化规律,又要论述同位素在水文与环境基础研究与前沿研究中的应用,包括样品采集方法、测试技术和数据解译等.
国内现有的教材主要是上世纪十年代出版的,如张人权的《同位素方法在水文地质学中的应用》（1983）,刘存富和王恒纯的《环境同位素水文地质学基础》（1984）,张之淦的《环境同位素水文地质概论》（1984）,尹观的《同位素水文地球化学》《1988》,王恒纯主编的《同位素水文地质概论》（1991）.然而同位素水文学在近三十年内经历了迅猛的发展,现有的教材虽然经典,但已不能反映学科领域内的最新科研成果.因此,课程教学内容需以“融经典性、全面性和先进性于一体”为原则,积极吸收借鉴国内外的精选教材,系统建立多学科交叉的理论知识框架,结合水文地质环境地质的重大问题,筛选丰富而有张力的教学案例,将学科领域的新技术与新方法及其应用的前沿动态引入课堂教学,使得教学内容既突出经典,又体现前沿创新,既保证科学性与权威性,又保证完整性与前瞻性.
3以学生为中心的启发式教学方法
环境同位素课程具有很强的理论性和广泛的应用性,是利用数字、公式和理论来说明、论证地学、水文、环境领域中的问题,其求证与研究方式完全不同于数理化,也不同于其他的基础专业课程,更注重的是结合地质原理解译同位素地球化学数据,以见微知著、将古论今的地学思维方式探索自然、认识自然.课程教学的目的不是简单地传授知识,而是培养学生灵活综合运用基础课程知识来解决专业问题的能力.因此,教学方式要以教师为中心向以学生为中心转变,教学方法由灌输式向启发式、引导式转变,讲课强调基本概念原理的运用与实际问题的分析.
4实践教学严谨与规范
样品的采集与测试是同位素水文学研究中的重要环节之一,将科学的采集方法与先进的测试技术引入到课程实践教学环节中是非常必要的.采样方法的可靠性与测试方法的精确性直接关系到第一手原始数据质量的好坏,样品缺乏代表性、采样和测试的误差可导致得出错误的结论.因此实践教学不仅是为了培养学生应用同位素从事研究调查工作的基本技能,更应该重视的是培养学生严谨的科学态度与思维和规范精细的操作习惯.另一方面,同位素实验设备昂贵,测试技术先进,实验步骤复杂等因素使同位素测试实验教学与其它课程的实验教学相比具有特殊性,课程实践教学的规范性是其顺利开展的前提.