以抽水试验项目为载体的水文地质勘察技术课程设计

第２９卷第５期　２０１３年９月　昆明冶金高等专科学校学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖ０１．２９　Ｎｏ．５　Ｓｅｐｔ．２０１３　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９—０４７９．２０１３．０５．０１５　以抽水试验项目为载体的水文地质　勘察技术课程设计　刘连成　（吉林大学应用技术学院，吉林长春１３００１２）　摘要：以抽水试验项目为载体，进行了水文地质勘查技术课程设计。阐述了项目教学的必要性，提出了课程设　计方案：目标设计包括能力目标、知识目标及素质目标，课程项目设计有项目来源、项目名称、师生角色分配，　知识处理方式为知识的来源和依据、知识的构成、教授手段，并分析了教学与能力培训过程和考核方案。该课　程设计的特色是师生角色的转变、水文地质勘察技术的融入、区域特色的体现及自我实践的实现。　关键词：课程设计；抽水试验项目；水文地质；勘查技术　中图分类号：Ｐ６４１—４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００９—０４７９一（２０１３）０５—００７２—０５　Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｕｍｐｉｎｇ　Ｔｅｓｔ　Ｐｒｃａｅｃｔ　ＬｌＵ　ｋｉａｎ—ｃｈｅｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｊｉｅｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｅｓｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００１２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｕｍｐｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈ—　ｎｉｑｕｅｓ　ｉｓ　ｍａｄｅ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｔａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ　ｏｆ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｃｏｕｒｓｅ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ｓｃｈｅｍｅ．　Ｏｂｊｅｃｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｉｍ．Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ　ｓｏｕｒｃｅ，ｎａｍｅｓ　ａｎｄ　ｒｏｌｅ　ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｃｏｕｒｓｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｄｅｓｉｇｎ．Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｍｏｄｅ　ｉｓ　ｉｔｓ　ｓｏｕｒｃｅ　ａｎｄ　ｂａｓｉｓ，ｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｗｈｉｃｈ　ｓｔａｔｅｓ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ａｐｐｒａｉｓａｌ　ｐｒｏｇｒａｍ．Ｃｏｕｒｓｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　ｒｏｌｅ　ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｓｅｌｆ－ａｃｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｕ￣ｉｃｕｌｕｍ　ｄｅｓｉｇｎ；ｐｕｍｐｉｎｇ　ｔｅｓｔ　ｐｒｏｊｅｃｔ；ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ；ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　项目教学法是以工作任务及完成过程为中心选择和组织课程内容，并通过师生共同完成一个完整的　“项目工作”的形式进行课程教学，学生在教师的指导与监督下，通过实践活动主动学习和有效应用知　识的一种教学模式…。“项目”是指具有实际应用价值的工作任务，能将知识与实践结合起来。在完成　“项目”过程中，学生在一定范围内可以自行组织、安排自己的学习行为，在教师的指导下克服和处理　项目工作中出现的困难和问题，并在项目工作结束时，师生共同评价项目工作成果。水文地质勘查技术　课程的实践性很强，可以实施以项目工作为载体的项目教学法。　１水文地质勘查技术课程实施项目教学法的必要性　水文地质勘查技术是我院水文及工程地质专业最重要的－－１＇１专业必修课。在学生学完相关的基础课　如高等数学、工程数学等，和专业基础课，如水文地质学基础、地下水动力学等之后，具备了一定的基　收稿日期：２０１３—０６—０８　作者简介：刘连成（１９６４一），男，吉林农安县人，副教授，主要从事水资源与环境的教学与研究工作。　第５期　刘连成：以抽水试验项目为载体的水文地质勘察技术课程设计　７３　础知识，可以利用基础知识解决实际问题，如水文地质测绘、水文地质试验、地下水资源调查与评价　等，这些都是水文地质勘查技术涉及的问题。水文地质勘查技术具有很强的实践操作性与实际应用性，　课本知识很容易学懂，但是学生利用课本知识解决实际问题容易出错，甚至不会应用，主要原因是缺少　实际操作的环境。因此，以项目为载体的水文地质勘查技术课程设计及教学是必要的，能够解决教学中　理论与实际相脱离的一些问题。　１．１理论知识与实践相结合　项目教学法能够有效地解决理论知识与实践相结合的问题。项目教学使学生面对的是实际工作，即　利用书本知识解决实际问题，这种互学互用的过程，能够加深学生对所学知识的记忆与理解，增强学生　对所学知识的应用能力，有利于培养高职高专技能型人才。　１．２为学生提供真实的工作环境　项目教学能够为学生提供真实的工作环境，学生在完成项目工作的过程中能感受到所学专业将来所　从事的岗位工作的性质、任务。抽水试验在野外完成，其任务是按设计要求完成抽水试验的全过程，获　得所需的资料，利用抽水资料求解水文地质参数及对地下水资源作出评价，学生从中获得真实的岗位工　作体验，能以工作者的角色运用书本知识解决问题。　１．３激发学生的学习兴趣　项目教学法能激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性。项目教学活动以学生为主体，学生以自主　学习的方式对书本知识进行综合归纳总结，以小组为单位，组长组织制定完成项目工作方案，小组成员　团结协作克服困难，解决实际问题。亲自参与项目实施活动，学生感到既有趣又有成就感，同时基础较　差的学生可以向基础较好的学生学习，小组成员在团结协作同提升。　２水文地质勘察技术抽水试验项目课程设计　２．１课程教学目标设计　水文地质勘察是水文地质工作最重要的工作环节，涉及到水文地质方方面面的知识。以抽水试验为　项目，与职业岗位需求相结合来确定课程教学目标，充分体现了项目教学的职业性。教学目标　包括　能力目标、知识目标及素质目标３个方面。　２．１．１能力目标　根据抽水试验项目设计要求，确定抽水试验的含水层及隔水层的性质；选择抽水试验设备，包括抽　水工具、过滤器及量测器具等，并且能够正确安装；开始抽水试验时，小组分工明确，记录、计时，测　水位、流量、水温，取水样。野外试验完成后，室内整理资料，做抽水试验历时曲线图，求解水文地质　参数，计算评价含水层的出水量，根据水样分析资料，确定水质类型并做出评价，最后写出抽水试验报　告，从而提升学生的实践动手能力。　２．１．２知识目标　进行抽水试验，必须了解水文地质试验的概念，懂得抽水试验是水文地质勘察工作中最重要的试验　之一，包括稳定流与非稳定流２种抽水试验；掌握抽水试验的目的、任务、原理和类型；掌握抽水试验　的步骤为抽水试验场地的布置，抽水试验阶段的划分、抽水试验设备及安装、记录、资料整理等。　２．１．３素质目标　通过抽水试验各岗位的工作与学习，使学生提高自我工作能力和团队协作能力，组长增强了组织能　力，组员增强了交流沟通能力、灵活处理试验中出现的各种问题的能力以及记忆各种数据信息的能力，　培养了良好的职业道德与职业素养，加深了对水文地质工作的热爱。　２．２课程项目设计　２．２．１项目来源　抽水试验项目以水文地质勘查技术课程的主要教学内容为依据，既能让学生应用所学知识，又要体　７４　昆明冶金高等专科学校学报　２０１３年９月　现真实的工作情景，符合实际工作要求。结合秦皇岛模拟生产实习实际情况，将“秦皇岛水工环模拟　生产实习抽水试验”作为本课程的项目来源。　２．２．２项目名称　抽水试验项目分为一个主项目和几个辅项目，主项目名为“秦皇岛蟠桃峪村中大口井抽水试验”，　其具体内容为：①潜水含水层稳定流抽水试验；②安装潜水泵抽水；③记录测量水位、水量等；④绘出　水位降深、抽水量随时间的变化关系图；⑤采取水样进行化学分析。整个项目由教师带领学生共同完　成；辅项目名为“秦皇岛石门寨各村中水井抽水试验”，由学生根据主项目中获得的知识与经验课后完　成，教师对各小组完成的情况进行检查。　２．３．３师生角色分配　在“抽水试验”项目实施过程中，将学生分组，教师、组长和组员进行角色分配：组员担任各抽　水小组的基层操作人员，如机械操作员、记录员、计时员、测水位人员（同时测水温、气温）、取样员　及绘图员等；组长负责各小组的全面工作，教师负责全班抽水试验的全面工作。　２．３知识处理方式设计　２．３．１知识的来源和依据　以水文地质勘察规范和职业技能要求为依据，进行抽水试验项目内容安排。内容围绕“水文地质　勘查技术”各个工作环节的职业技术活动，并以具体化的工作任务为载体　］，将抽水试验工作环节的　掌握与职业情景和实际工作过程结合起来，同时注重水文地质勘察行业中实际应用的经验、技能和策略　的习得，实现理论知识与实际的有效结合。　２．３．２知识的构成　为水文地质勘察服务的抽水试验项目，涉及的水文地质知识比较全面，可以划分成若干教学模块，　具体教学知识设计见表１所示。　表１　以抽水试验项目为载体的水文地质勘查技术课程教学内容安排　２．３．３教学手段　通过模拟抽水试验的工作场景完成具体的工作任务，是学生学习运用所学知识和基本技能的基础。　通过师生共同总结和归纳、共同学习、规范知识的应用及不同角色的模仿与转换，以巩固知识。　第５期　刘连成：以抽水试验项目为载体的水文地质勘察技术课程设计　７５　２．４教学与能力训练过程　在课堂教学中，教学环节的安排是非常重要的，对以“抽水试验”为项目的“水文地质勘查技术”　课程设计应主要考虑以下几个方面：①根据具体任务和工作情景所涉及的知识范围，指导学生认真阅读　和学习课本知识，对相关知识进行思考及知识提炼，设计出符合项目情景的工作过程；②给学生提供足　够的时间反复操练抽水试验的工作过程；③通过师生的共同评价与纠错，规范学生的工作环节；④必要　时设计几个意外或难题，让学生通过讨论、协商予以解决。　２．５考核方案设计　该课程的考核包括基础知识考核、任务成果考核、综合技能考核和项目过程考核　Ｊ。总成绩＝任　务成果考核（３０％）＋项目过程考核（２０％）＋基础知识考核（３０％）＋综合技能考核（２０％）。任　务成果考核在每个任务完成后进行，由评委按教师设计的标准评分，成绩累积后计算平均值；项目过程　考核也是在每个任务完成后，按水文地质勘查规范规定的标准进行考核；利用抽查的方法对学生进行综　合技能考核，主要考核其实际操作能力，每个学生至少被抽到一次；通过闭卷考试考核基础知识，具体　考核方案如表２所示。　表２　以抽水试验项目为载体的水文地质勘查技术课程考核方案　３课程特色　３．１师生角色的转变　在项目教学中，教师与学生之间不仅仅是“师生关系”，还是“地质员工与地质工程师的关　系”，在任务完成过程中，根据每项任务的需要，教师与学生都担任不同抽水阶段不同层次的地质员　工，如在抽水试验过程中，学生担任记录员、测量水位人员等，组长是抽水试验负责人，而教师担　任总工程师。如此角色分配能使教学过程更接近实际的工作过程，也能让学生充分体验感受真实的　工作情境。　３．２水文地质勘查技术能力　本课程以水文地质抽水试验项目为载体，融人了水文地质勘查技术，提高了学生的技能，如抽水井　的位置选择、水文地质测绘、水文水井钻探技能、水文地质抽水试验过程、求解水文地质参数、地下水　水质分析与评价、地下水资源计算与评价及水文地质报告编写能力等。　３．３区域特色的体现　传统的教学方法是把学生关在教室里讲授水文地质勘察技术，包括其中的抽水试验。通过项目　７６　昆明冶金高等专科学校学报　２０１３年９月　教学法，使学生体验秦皇岛石门寨抽水试验，还能联想到秦皇岛的北戴河、南戴河及山海关等风景　游览区，这些地域特色让学生对任务情境备感亲切，容易激起他们的浓厚兴趣，使项目教学达到预　期效果。　３．４自我实践的实现　高等职业技术教育是实践能力的教育。通过抽水试验项目教学法的实施，学生自己组织、自己抽水　试验，有亲临其境的感觉，实现了自我实践的过程，获得了很多成果：①选择了合适的抽水试验场地；　②记录了水位降深、抽水量随时间变化的数据；③绘出水位、流量随时间变化关系曲线图；④计算评价　了水质、水量等。　４结语　项目教学是工学结合的过程，学习的内容是工作，通过工作完成学习　。项目教学以行动为导向，　注重帮助学生在完成工作任务的过程中构建自我意识、提升技能和态度，通过项目教学使学生完成符合　要求的成果，加强了课程内容与工作过程之间的相关性，整合了理论与实践，提高学生职业能力培养　效率。　参考文献：　［１］蒋庆斌，徐国庆．基于工作任务的职业教育项目课程研究［Ｊ］．职业技术教育，２００５（２２）：４７—４９．　［２］戴士宏．职业教育课程教学改革［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００７：２４—４８．　［３］程凌．高职高专项目课程的开发设计［Ｊ］．职业技术教育，２００７（２０）：２４—２６．　［４］李法春．基于工作过程的高职课程设计与实践初探［Ｊ］．教育与职业，２００９（３２）：９２—９４．　［５］孟晓莉，朱缨．基于工学结合的高职计算机基础课程项目教学设计［Ｊ］．中国教育技术装备，２０１２（２１）：４９—５１　、　、　／　＼　、　、　、　、　（上接第７１页）　的技术进步，而且，满足多种测试环境要求、提供多种测试性能、融合多种信号测试能力的柔性检测技术，　将有助于推进相关技术的专业拓展，带动技术的进步。它将使自动检测系统更加成熟，更加完整，也更为　可靠。这也是柔性检测系统的优势所在；而对燃油（气）燃烧器燃烧效益柔性检测系统的研究开发将对其　燃烧效益、环境保护、节能降耗等方面的研究产生重要作用。　参考文献：　［１］孙洪程，翁唯勤．过程控制工程设计［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００１．　［２］纪兴权，赵景玉，于婉丽．一种大纯滞后采样控制系统的分析与工程设计［Ｊ］．石油化工自动化，２０００（５）：１—５　［３］陈远宏，樊县圃，陈昌荣，等．微处理机控制仪表［Ｍ］．重庆：重庆大学出版社，１９８８．　［４］宁芳青，周亚平，古述波，等．焦炉非接触全自动连续测温技术［Ｊ］．燃料与化工，２００８，３９（１）：９—１１　［５］孔祥涛，周怀春，罗自学，等．基于温度场重建的炉膛燃烧数字检测系统［Ｊ］．工业仪表与自动化装置，２００８．　［６］林宗虎．工程测量技术手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，１９９７．　［７］任秀珍，王永初．简单采样控制系统的设计与整定［Ｊ］．化工自动化及仪表，１９８３（４）：１５—１７．　［８］文东，冯建华，张威，等．Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ程序设计基础与项目实训［Ｍ］．北京：中国人民大学出版社，２００９．　［９］杨聪，刘培涛．Ｖｉｓｕａｌ　Ｂａｓｉｃ程序设计案例实训教程［Ｍ］．北京：中国人民大学出版社，２００９．